1.1. Исходные данные

Ход толкателя кулачкового механизма S_max=12 мм

Фазовые углы поворота кулачка, град _у =_в =75, _д.с.=40

Допускаемый угол давления в кулачковом механизме, град _Доп=30

Число оборотов кулачкового (распределительного) вала при номинальной нагрузке двигателя:

.

1.2.Структурный анализ механизма.

Число степеней подвижности механизма (по формуле Чебышева).

Ролик - пассивное звено, дает избыточную свободу, ставится для уменьшения трения.

Число подвижных звеньев: n=2.

Число кинематических пар V-го класса: p₅=2.

Число кинематических пар IV-го класса: p₄=1.

Число степеней подвижности механизма (по формуле Чебышева):

1.3. Определение закона движения выпускного клапана.

Изменение аналога ускорения осуществляется по косинусоидальному закону как на фазе удаления, так и на фазе возврата.

Кулачковый механизм нереверсивный, кулачок вращается против часовой стрелки с частотой вращения n_k=2000об/мин.

Рис. 2. Закон изменения аналога ускорения выпускного клапана

Рис. 3. Закон изменения аналога скорости выпускного клапана

Рис. 4. Закон движения выпускного клапана

Строим закон изменения аналога ускорения выпускного клапана. Масштабный коэффициент угла поворота кулачка равен:

.

По заданному закону изменения аналога ускорения выпускного клапана методом графического интегрирования определяем закон изменения аналога скорости выпускного клапана, а интегрируя (графически) последний, определим закон движения выпускного клапана.

Ход клапана равен , поэтому масштабный коэффициент закона движения выпускного клапана равен:

.

Масштабный коэффициент закона изменения аналога скорости выпускного клапана равен:

.

Масштабный коэффициент закона изменения аналога ускорения выпускного клапана равен:

.

1.4. Определение минимального радиуса кулачка.

Рис. 5. Определение минимального радиуса кулачка.

По найденным значениям перемещений и аналогов скоростей клапана строим график зависимости (S).

Механизм газораспределения ДВС — нереверсивный механизм, поэтому углы давления будем рассматривать только на фазе подъёма толкателя. Из условия выполнения равенства определяем минимальный радиус профиля кулачка: . Ось клапана должна быть расположена эксцентрично относительно оси вращения распределительного вала с эксцентриситетом .

1.5. Построение профиля кулачка.

По полученным выше данным строим траекторию относительного движения центра A ролика относительно кулачка. Минимальный радиус кривизны центрового профиля кулачка:

Принимаем радиус ролика толкателя . Строим конструктивный профиль кулачка.

Рис. 6. Профили кулачка (центровой и конструктивный)

1.6.Строим диаграмму углов давления.

Рис. 7. Диаграмма углов давления