Кулачковые механизмы
Широкое распространение в технике получили кулачковые механизмы. Простейший кулачковый механизм – трехзвенный, состоящий из кулачка, толкателя и стойки. Входным звеном чаще всего бывает кулачок. Кулачковые механизмы бывают как плоскими, так и пространственными.
Плоские кулачковые механизмы для удобства рассмотрения разобьем на механизмы в зависимости от движения выходного звена на два вида:
1.Кулачковый механизм с поступательно движущимся толкателем(ползуном).
2. Кулачковый механизм с поворачивающимся толкателем (коромыслом).
Пример первого кулачкового механизма показан на Рис.2.1. Кулачок 1, вращаясь с заданной угловой скоростью, действует на ролик 3 и заставляет толкатель 2 в виде ползуна двигаться в направляющих возвратно-поступательно.
На Рис.2.2 приведена схема кулачкового механизма с поворачивающимся толкателем (коромыслом). Кулачок 1, вращаясь с заданной угловой скоростью ω1, действует на толкатель 2 и заставляет последний вращаться вокруг оси вращения А.
|
|
|
|
Рис.2.1 Механизм с поступательно- движущимся толкателем |
Рис.2.2 Кулачковый механизм с поворачивающимся толкателем |
Кулачковые механизмы имеют разновидности в зависимости от геометрических форм элемента выходного (ведомого) звена и взаимного расположения толкателя и кулачка. Например, кулачковый механизм, показанный на Рис.2.1 может иметь разные виды ведомых звеньев (Рис.2.3).
Рис.2.3 Виды ведомых звеньев, применяемые для кулачковых механизмов с поступательно движущимся выходным звеном:
а) толкатель с острием; б) с плоскостью; в) толкатель с роликом;
г) толкатель со сферическим наконечником.
Кулачковые механизмы с поступательно движущимся ведомым звеном можно разделить на:
а) кулачковые механизмы с центральным толкателем, у которых направление движения толкателя совпадает с осью вращения кулачка (Рис.2.4);
б) кулачковые механизмы со смещенным толкателем (дезаксиальные), если ось толкателя отстоит на расстояние е – дезаксиал от оси вращения кулачка (Рис.2.5).
|
|
|
|
Рис.2.4 Кулачковый механизм с центральным толкателем |
Рис.2.5 Кулачковый механизм со смещенным толкателем |
При работе кулачковых механизмов необходимо, чтобы было постоянное соприкосновение ведущего и ведомого звеньев. Это может быть обеспечено либо силовым замыканием, чаще всего с помощью пружин (Рис.2.6), либо геометрически, если выполнить профиль кулачка 1 в форме паза, боковые поверхности которого воздействуют на ролик 3 толкателя 2.
|
|
|
|
Рис.2.6 Кулачковый механизм с силовым замыканием |
Рис.2.7 Кулачковый механизм с геометрическим замыканием |
Пазовый кулачок обеспечивает геометрическое замыкание высшей пары кулачкового механизма (Рис.2.7).
Все рассмотренные выше кулачковые механизмы плоские. Часто встречаются пространственные кулачковые механизмы, которые весьма разнообразны по конструктивному оформлению. Наиболее распространенными пространственными кулачковыми механизмами являются механизмы барабанного типа (Рис.2.8). Цилиндрический кулачок 1 с профильным пазом, обеспечивающим кинематическое замыкание высшей пары, вращается с постоянной угловой скоростью и через ролик 3 сообщает качательное движение толкателю 2, закон изменения которого зависит от очертания паза.
Рис.2.8 Пространственный кулачковый механизм барабанного типа