Определение законов движения толкателя.

Кулачковые механизмы можно разделить на две группы. Механизмы первой обеспечивают перемещение толкателя по заданному закону движения. Механизмы второй группы обеспечивают только заданное максимальное перемещение выходного звена - ход толкателя. При этом закон, по которому осуществляется это перемещение, выбирается из набора типовых законов движения в зависимости от условий эксплуатации и технологии изготовления.

Закон движения толкателя задается в виде зависимости ускорения толкателя, так как именно по ускорению проще судить об условиях работы механизма.

Типовые законы движения делятся на законы с жесткими (рис. 4.9, а) и мягкими (рис. 4.9, б, в, г) ударами и законы безударные (рис. 4.9, д, е, ж). С точки зрения динамических нагрузок, желательны безударные законы. Однако кулачки с такими законами движения технологически более сложны, так как требуют более точного и сложного оборудования, поэтому их изготовление существенно дороже. Законы с жесткими ударами имеют весьма ограниченное применение и используются в неответственных механизмах при низких скоростях движения и невысокой долговечности. Кулачки с безударными законами целесообразно применять в механизмах высокими скоростями движения при жестких требованиях к точности и долговечности. Наибольшее распространение получили законы движения с мягкими ударами, с помощью которых можно обеспечить рациональное сочетание стоимости изготовления и эксплуатационных характеристик механизма.

Рис. 4.9. Законы движения толкателя: а) линейный, б) параболический, в) равномерно убывающий, г) косинусоидальный, д,е) синусоидальный, ж) трапецеидальный

При синтезе кулачковых механизмов удобно пользоваться не величинами скорости v и ускорения a толкателя, а их аналогами v_q и a_q. Аналоги скорости и ускорения это зависимости скорости и ускорения не от времени, а от обобщенной координаты механизма, в данном случае – от угла поворота кулачка. Связаны они такими зависимостями:

, м, , м.

После выбора вида закона движения определяют законы изменения скорости и перемещения толкателя методом кинематических диаграмм.

Путем графического интегрирования из графика ускорения (аналога ускорения) получают график скорости (аналога скорости), проинтегрировав график скорости (аналога скорости), получают график перемещения толкателя (рис. 4.10).

		Рис. 4.10. Получение графиков аналога скорости и перемещения толкателя путем графического интегрирования графика аналога ускорения