Что такое кулачок?
Кулачок — это механический компонент, предназначенный для изменения типа и направления движения. Он достигает этого путем передачи движения на ведомую секцию через контактор. Например, вращательное движение круглого кулачка может быть преобразовано в вертикальное движение ведомой секции в форме стержня. Известный своей простой конструкцией, кулачок обеспечивает длительный срок службы и требует минимального обслуживания. Он также эффективен и минимизирует передачу усилия на другие детали. Кулачки бывают разных форм и размеров, каждый из которых подходит для определенных применений.
Применение кулачков
Кулачки широко используются в машинах и устройствах, где необходимо изменение направления движения, например, в выпускном клапане двигателя. В бензиновых транспортных средствах кулачки способствуют плавному выбросу выхлопных газов. Они преобразуют вращательное движение двигателя в возвратно-поступательное движение клапанов, своевременно управляя открытием и закрытием клапанов.
Принципы кулачков
Кулачки, которые бывают разных форм, эффективно изменяют направление движения. Два основных типа — плоские кулачки и трехмерные кулачки.
- Плоские кулачки, такие как прямые пластинчатые кулачки и вращающиеся пластинчатые кулачки, используют простую плоскую структуру. Прямые пластинчатые кулачки передают возвратно-поступательное движение ведомой секции через контурную поверхность, в то время как вращающиеся пластинчатые кулачки используют пластину неправильной формы для создания вертикального движения в ведомом узле.
- Трехмерные кулачки, включая цилиндрические, сферические и наклонные пластинчатые кулачки, имеют более сложную структуру. Эти кулачки используют канавки или наклонные поверхности для обеспечения сложных изменений движения в ведомой секции.
Проектирование кулачков
Проектирование кулачков включает выбор подходящего типа и механизма. Ключевые соображения включают тип кулачка (плоский или трехмерный), вид приводной установки (линейный или колебательный) и детали выходного движения. Создание временной диаграммы и рассмотрение таких факторов, как угол давления и длина рычага, имеют решающее значение. Угол давления влияет на нагрузку на контактную поверхность, а диаметр кулачка определяется на основе максимального угла давления. Расчеты угла давления, радиуса кривизны и других параметров гарантируют, что форма кулачка оптимальна для его функции. Наконец, конструкция должна учитывать поверхностное давление, механическую прочность, усталостную долговечность контакта качения и жесткость.
Конфирматорные кулачки
Кулачки положительного действия обеспечивают надежную передачу движения ведомой секции. Высокоскоростное вращение может помешать ведомой секции следовать за движением кулачка, поэтому для ограничения часто используется пружина. Примерами положительных кулачков являются фронтальные, цилиндрические, конические и сферические кулачки.
