Кулачковый механизм Советский патент 1976 года по МПК F16H53/02 

(54) КУЛАЧКОВЫЙ МЕХАНИЗМ

1

Изобретение относится к деталям машин.

Известен кулачковый механизм, содержащий по крайней мере один толкатель и взаимодействующий с ним кулачок, имеющий профиль с участками в виде дуг окружностей разного радиуса, расположенными между ними участками переменного радиуса, выполненными в виде кривых второй степени от радиуса по углу, и соединительными участками между дугами окружностей и кривыми второй степени.

С целью повышения равномерности износа сопряженных поверхностей толкателя и кулачка в предлагаемом кулачковом механизме каждый соединительный участок образован двумя сопряженными отрезками кривых четвертой степени от радиуса по углу, причем в точке сопряжения указанных отрезков третьи производные от радиуса по углу одинаковы у обоих отрезков, а на других концах указанных отрезков в точках их сопряжения с дугой окружности и кривой второй степени указанные третьи производные равны нулю.

На фиг. 1 схематично показан предлагаемый кулачковый механизм; на фиг. 2 - кривая зависимости высоты подъема толкателя; на фиг. 3 - кривая зависимости скорости подъе:ма толкателя; на -фиг. 4 - «ривая зав-исимости ускорения подъема толкателя; на фиг. 5 - кривая зависимости производной

ускорения толкателя от его углового перемещения относительно кулачка при равномерном относительном вращении кулачка и толкателя.

Кулачковый механизм содержит неподвижный кулачок 1 и несколько взаимодействующих с ним толкателей 2, установленных в пазах ротора 3, вращающегося относительно кулачка 1 (фиг. 1). Толкатели при вращении

ротора 3 взаимодействуют с рабочей поверхностью 4 кулачка 1 и перемещаются радиально в пазах ротора. Профиль рабочей поверхности 4 кулачка состоит из двух половин, симметричных относительно оси О-О.

Каждая половина рабочей поверхности 4 статора имеет участки АБ и КЛ, соответствуюн ;ие постоянной высоте /г подъема толкателя, и участки БК и ЛФ, соответствующие переменной высоте h подъема толкателя

(фиг. 2). Участки БК и ЛФ имеют части ГД, ЖЗ, НП и СТ, соответствующие равномерному ускорению / толкателя, и части БГ, ДЛ, ЗК, ЛН, ПС, ТФ, соответствующие переменному ускорению / толкателя (фиг. 4). Каждая

часть, соответствующая двилсснию толкателя с переменным ускорением, например часть БГ, образована двумя сопряженными отрезками БВ и ВГ кривых, обеспечивающих движение толкателя с ускорением /, изменяющимся по квадратичным зависимостям от перемещения кулачка 1 относительно ротора 3 (фиг. 4), т. е. по зависимости /:: ао+а1ф+ -Ьй2ф2, где «о; С и а2 - свои постоянные коэффициенты для каждого отрезка; ф - угловое, перемещение, причем в точке В сопряжения отрезков БВ и ВГ и аналогичных точках Е, И, М, Р и У других пар сопряженных отdjрезков производныеот ускорения толкатеЛЯ ПО перемещению кулачка 1 относительно ротора 3 одинаковы у обоих отрезков (фиг. 5), а на других концах отрезков БВ и ВГ и остальных сопряженных отрезков эти производные -Нравны нулю, rftp Механизм работает следующим образом. При вращении ротора 3 относительно кулачка 1 толкатели 2 перемещаются в пазах ротора 3, прижимаясь к рабочей поверхности 4 кулачка 1. На толкатели действует центробежная сила и сила, возникающая в результате действия ускорения /. Рез льтирующая сила, изменяющаяся по углу поворота ф, вызывает износ сопряженных поверхностей толкателей 2 и кулачка 1. Этот износ в результате плавного изменения результирующей силы имеет более плавный характер, чем -при резких изМенениях результИрую.щей силы, вьь званных скачкообразными изменениями производной от ускорения. Формула изобретения Кулачковый механизм, содержащий по крайней мере один толкатель и взаимодействующий с ним кулачок, имеющий профиль с участками в виде дуг окружностей разного радиуса, расположенными между ними участками переменного радиуса, выполненными в виде кривых второй степени от радиуса по углу, и соединительными участками между дугами окружностей и кривыми второй степени, отличающийся тем, что, с целью повыщения равномерности износа сопряженных поверхностей толкателя и кулачка, каждый соединительный участок образован двумя сопряженными отрезками кривых четвертой степени от радиуса ПО углу, причем в сопряжения указанных отрезков третьи производные от радиуса по углу одинаковы у обоих отрезков, а на других концах указанных отрезков в точках их сопряжения с дугой окружности и кривой второй степени указанные третьи производньге равны нулю.

Б

Б Г Д ЕЖ 3 К

О

Фаг.1

К ЛРФ

Фаг.г

Л Н ПРО т ф

у