Угол между направлением силы и направлением движения, которое вызывает эта сила, называется углом давления. Угол, дополняющий угол давления до 900 называется углом передачи.
На рис. 24 изображена кинематическая схема центрального кулачкового механизма с поступательно движущимся толкателем. Сила давления Р
Рис. 24.
кулачка на ролик действует по общей нормали АВ, а движение толкателя происходит по прямой ВТ. Угол a между этими направлениями и будет называться углом давления. Разложим силу Рна составляющие Т и N. Сила Т вызывает движение и является полезной силой. Сила N вызывает трение и является вредной силой.
С возрастанием угла давления a составляющая Т уменьшается, а N увеличивается. При этом возрастает сила трения. Если сила трения станет больше Т, то движение прекратится, произойдет заклинивание или поломка механизма. Практикой установлены следующие максимальные углы давления для кулачковых механизмов: с роликовым толкателем amax = 300, с роликовым коромыслом amax = 450. Следует отметить, что во время работы кулачкового механизма угол давления меняется.
Важно уметь не только в любом положении кулачка определять угол давления, но и заранее знать в каком положении кулачка угол давления будет максимальным.
Для этого угол давления связывается со скоростью толкателя. Зависимость угла давления от кинематических параметров и размеров кулачкового дезаксиального механизма с толкателем, движущимся прямолинейно, выражается формулой
.
В этой формуле принимается знак минус при смещении направляющей толкателя l против w1 и знак плюс при смещении l в сторону w1. R0 – минимальный радиус кулачка; S - перемещение толкателя. umax - максимальная скорость толкателя.
На рис. 25 представлены различные схемы конструкций кулачковых механизмов, как плоских, так и пространственных.
Для кулачкового механизма с коромыслом (рис. 25, и) угол давления определяется по формуле
,
где L – расстояние между центром кулачка и центром качения коромысла.
Профиль кулачка может быть построен как аналитически, так и графически.
