Угол давления кулачковых механизмов.

В кулачковом механизме действуют следующие силы: Q- внешняя нагрузка, в которую включены сила сопротивления, сила пружины, веса и инерции; D- сила давления кулачка на толкатель наклонна под
(угол давления) к направлению движения толкателя (силами трения в высшей паре пренебрегаем). Тогда сила Dнаправлена по нормали к поверхности. Горизонтальная составляющая
перекатывает штангу в направляющих и вызывает нормальные реакции
и
.
Вертикальная составляющая
вызывает движение толкателя.
и
- силы трения толкателя о направляющие.
Самостоятельное изучение
Если предположить, что штанга находится в равновесии, то можно составить 3 уравнения:. 

Силы трения:
-
Решая совместно эти 3 уравнения найдем, что:.
-
Чем меньше знаменатель, тем больше сила потребуется для подъема толкателя. В некоторых случаях знаменатель этого выражения обращается в ноль, тогда сила станет
и движение толкателя невозможно, механизм заклинивается.
Определим значение
при котором происходит замыкание механизма, это значение
называется критическим
. 
Из этого уравнения, приняв у, можно найти
.
При проектировании кулачкового механизма надо обеспечить, чтобы угол давления был удален от его критического значения. При проектировании заранее ограничивают
, принимая его на основе данных эксплуатации
кулачковых механизмов 
Обычно для кулачковых механизмов с поступательным движением толкателя принимают
, в редких случаях увеличивают до
. Для кулачковых механизмов с качающимися толкателями допустимые углы давления
.
Пример:
Пусть

- внешняя нагрузка,
-момент трения в шарнире
.
Составим сумму моментов всех сил относительно точки
:

d- диаметр цапфы.
3.1.Вывод формулы для определения угла давления кулачковом механизме.
Из треугольника 

Треугольник
подобен треугольнику
Тогда:

Подставим это выражение в (2)

Знак “-“ –для правой внеосности;
Знак “+” –для левой внеосности.
Угол давления в кулачковом механизме зависит от размеров кулачковой шайбы: чем она больше, тем угол давления меньше.
