При силовом замыкании высшей пары кулачкового механизма непрерывность контакта толкателя коромысла с кулачком осуществляется с помощью сил упругости предварительно деформированной пружины, а рабочий ход соответствует фазе удаления толкателя и осуществляется в результате действия кулачка на толкатель. Назад толкатель движется под действием сил упругости пружины. Эта фаза движения толкателя почти всегда соответствует фазе холостого хода.

Для обеспечения высокой работоспособности кулачкового механизма необходимо при его проектировании подобрать значения параметров поверхности кулачка и выходного звена (толкателя или коромысла), в частности кривизны профиля кулачка и ролика.

При проектировании механизмов следует учитывать возможность их движения под действием приложенных сил с возможно большим КПД. Использование этих условий в значительной степени зависит от выбранных размеров и форм звеньев механизма. Работоспособность кулачкового механизма зависит от минимального радиуса кулачка.

Синтез кулачковых механизмов можно разделить на два этапа. На первом этапе, который называют динамическим синтезом, необходимо определить основные размеры механизма, в частности минимальный радиус кулачка, межосевое расстояние (для коромысловых кулачковых механизмов). На втором этапе, который называют кинематическим синтезом, необходимо по заданным законам движения входящей (кулачка) и исходящей (толкателя или коромысла) звеньев построить профиль кулачка.

Под законом движения выходного звена кулачкового механизма понимают зависимость между перемещениями выходного звена и времени. Иногда закон движения выходного звена задают зависимостями скорости или ускорением этого звена от времени. Тогда, интегрируя последние, можно перейти к зависимости перемещений от времени.

Задача кинематического исследования заключается в том, чтобы при заданных профиля кулачка и размерах других звеньев механизма установить закон движения выходного звена (толкателя или коромысла), т.е. найти зависимость перемещений, скоростей и ускорений выходного звена от времени или угла поворота кулачка.

Для обеспечения постоянного соприкосновения выходного звена и кулачка используется силовое или геометрическое замыкание-. При силовом замыкании постоянный контакт звеньев обеспечивается, как правило, действием пружины 4 (рис. 7.4, а, б), реже для этой цели применяются силы тяжести, давление жидкости и т.п.. Силовое замыкание

Кулачковые механизмы, равно как и рычажные или зубчатые, могут быть плоскими и пространственными. На рис. 7.2 показаны основные типы плоских кулачковых механизмов, на рис. 7.3 - пространственных. В плоских механизмах все

В современных машинах, особенно в машинах-автоматах, широко используются механизмы, позволяющие в пределах рабочего цикла иметь выстой (остановку) выходного звена заданной длительности при непрерывном движении входного звена. Такие механизмы получили название механизмов прерывистого движения, или механизмов с Вистой (остановкой).

Для определения КПД отдельных механизмов нужно каждый раз вычислять работу или мощность (см. 4.12), которые тратятся на преодоление всех сил сопротивлений за один полный цикл времени установившегося движения.