Построение области допустимого расположения центра вращения кулачка.

Первый этап проектирования - определение области располо­жения центра вращения кулачка и величины радиуса - начинают с постро­ения графика в выбранном масштабе , мм/м (см. рис. 23.1, г). Так как в рассматриваемом механизме (см. рис. 23.1, в) траектория точки В прямолинейная, то отрезки , откладывают по прямой линии - на оси (см. рис. 23.1, г) от начала координат (от начального положе­ния точки ), используя при этом график . Величины отрезков передаточной функции определяют по одной из формул:

(23.1)

при этом масштаб здесь тот же, что и для расчета отрез­ков перемещения .

Если схема рассматриваемого механизма предусматривает си­ловое замыкание высшей кинематической пары, то условие должно выполняться только на фазе удаления (см. лекцию 22). Поэтому расчеты по формуле (23.1) и соответствующие построения выполня­ют только для этой фазы, т.е. для положений от 0 до 5 (см. фазовый угол на рис. 23.1, б); при этом в положениях 0 и 5 (см. рис. 23.1, а) и . Отрезки передаточной функции откладывают перпендикулярно траектории точки B (перпендикулярно оси ) в соответ­ствии с правилом их построения, т.е. слева от траектории точки B (см. рис. 23.1, г) поскольку вектор скорости на фазе удаления толкателя (вверх), повернутый на 90° по на­правлению угловой скорости (против часовой стрелки), по­казал это направление. Кривая является графиком для фазы удаления при рабочем направлении вращения кулачка.

Для выполнения условия из крайних точек и построенного графика проводят два граничных луча: под углом к продолжению траектории точки В и под углом к прямой , перпендикуляр­ной отрезку (т.е. параллельной скорости ). Если выбрать центр вращения кулачка в области I, образованной этими лучами ниже точки пересечения (например, в точке ), то при вращении кулачка против часовой стрелки угол давления в положениях 0...5 не превыситдопустимого значения . Это значит, что область I является областью допустимого расположения центра вращения кулачка, но только при рабочем направлении его угловой скорости (против часовой стрел­ки). Если же центр вращения кулачка выбрать вне этой области, например в точке , то для некоторых положений толкателя угол давления превысит допустимый; например, для положения точки угол давления , согласно свойству отрезка передаточной функции, равняется который больше (см. рис. 23.1, г).

Для того, чтобы предусмотреть возможность выполнения ус­ловия также и в случае реверса кулачка (его вра­щения в противоположную сторону - по часовой стрелке), когда удаление толкателя соответствует углу от положения 8 до положения 6 (см. рис. 23.1, б), строят правую часть графика . Здесь (см. рис. 23.1, г) отрезок отложен справа от траектории точки B также в соответствии с известным уже правилом: вектор скорости толкателя при его удалении (вверх), условно повернутый на 90° по направлению вращения кулачка, на­правлен вправо. Граничный луч, проведенный из точки под углом к прямой перпендикулярной отрезку , пересекается с лучом, проведенным ранее из , в точке . Эти граничные лучи не должны пересекать график , они только касаются его, а иначе для некоторых положений механизма, не будет выполнено условие .

Область II (см. рис. 23.1, г), образованная граничными лучами ниже точки их пересечения, является областью допустимого расположения центра вращения кулачка при реверсивном режиме. Если центр вращения кулачка расположить в пределах этой области, то при обоих направлениях вращения кулачка в любом положении толкателя будет выполненообязательное условие проектирования прямой , так как угол между прямой, соединяющей этот центр с любой точкой графика , и перпенди­куляром к отрезку всегда меньше допустимоro , может быть равен ему, если центр находится на граничном луче).