Определение действительного угла передачи

Сила, действующая по нормали к кулачку на ведомое звено-толкатель, может быть представлена в виде активной (N^a) и реактивной (N^r) составляющих (рис. 75, а).

Рис. 75. Схема к определению угла давления

При этом активная составляющая должна преодолевать силу производственного сопротивления P_ПС, силу веса толкателя G_T, силу пружины P_ПР и силы трения R ₁ f и R ₂ f (f – коэффициент трения), возникающие от реактивной составляющей N^r. Чем больше угол передачи , тем меньше силы трения и выше КПД механизма. Малые углы могут вызывать явление заклинивания, когда N^a < R ₁ f + R ₂ f. Угол передачи , а следовательно, и угол давления является основной динамической характеристикой кулачкового механизма и при вращении кулачка меняется в некоторых пределах.

С целью определения угла давления построим план скоростей для движения точки А на толкателе в данный момент (рис. 117, б). Из плана скоростей:

. (11.1)

Таким образом, угол давления зависит от закона движения ведомого звена и размеров кулачка.

Например, если кулачок выполнен по логарифмической спирали , то в случае центрального толкателя (рис. 75, а):

.

У архимедовой спирали . В этом случае , т. е. угол давления уменьшается по мере удаления от начала кривой.

Для плоского толкателя = 0.

В случае кулачка произвольного профиля угол давления и угол передачи можно определить следующим образом.

Из точки А проведем перпендикуляр к оси толкателя и построим на нем треугольник, подобный треугольнику плана скоростей (рис. 75).

Тогда из подобия:

.

Отсюда

. (11.2)

Другими словами, отложив по перпендикуляру к оси толкателя из графика величину в масштабе чертежа и соединив точку В с центром вращения, получим . Повторяя эту операцию для всех положений, можно построить график [ , ] и определить .

Обычно для механизмов с толкателем и для механизмов с коромыслом.