谷聯(lián)合

摘 要：以有著特殊需求的動件運動定律為切入點，列出了凸輪構造從動件運動定律的常規(guī)通用表達式。并參考通用表達式在低速、中速、高度狀態(tài)中凸輪輪廓曲線的規(guī)劃方法，運用多段曲線實施最優(yōu)化設計，并在迎合動件功能的基礎上，參考動力領域的特征，達成凸輪運動學與動力學特性的最優(yōu)組合，并對凸輪輪廓曲線實施優(yōu)化設計。

關鍵詞：動件；通用表達式；凸輪設計；應用；探討

高速凸輪輪廓曲線的設計，能夠以最佳的多段多項類運動定律為參照，來迎合動件的特殊運動定律，在實現(xiàn)從動件的基礎功效的基礎上，來進行優(yōu)化設計。但是，多項類運動定律在中速抑或低速的凸輪輪廓曲線的優(yōu)化設計中并不適用。所以，專家就試圖研究出一類凸顯各類運動定律的通用表達式，來實施凸輪輪廓曲線的設計。相關資料表明：相異的數據能夠獲取16類運動定律；更有資料指出：在上述前提下，能夠擴充到18類運動定律。然而，在從動件運動定律中要兼顧既定無因次速度下的凸輪輪廓曲線的創(chuàng)設，通用表達式不再實用。筆者在推導從動件運動定律的通用表達式的基礎上，對凸輪輪廓曲線設計給出可行方案。

1 從動件運動規(guī)律的通用表達式推導

依照簡諧梯形運動定律的特征，它的無因次加速度的通用表達示能夠寫成：

上述公式，Aa、Ad是待定數據；；Fi= （Ti-Ti-1） /（π/2），ci= （T-Ti-1） /Fi+ （i-1）（π/2）；A是無因次加速度；T是無因次角度。將上述公式中的各參數對T實施積分，獲得如下無因次速度的表達式是：

上述算式，cii是積分常數，i的取值范圍是1到7；V是無因次速度。把（2）式中各數據對T實施二次積分，獲得以下無因次位移的公式：

運用邊界數據T=T0=0的推導式，V=Vs、S=0；T=T7=1；V=Ve，S=1；T=Ti（i在1到6的范疇內取值）成立V與S的連續(xù)條件，聯(lián)立公式（2）與（3）能夠求值cii、Di、Aa、Ad。相異的Ti（i取值在1到6的區(qū)間）取值，以及從動件的運動定律適用條件的明確，應參考相關資料，此處不再贅述。

2 通用表達式在凸輪輪廓曲線優(yōu)化設計中的運用

通常情況下，凸輪輪廓曲線的優(yōu)化設計應確保曲線的類速度、類加速度在段內能夠延續(xù)。多種曲線聯(lián)合時，應保證構成輪廓的曲線在拼接節(jié)點的類速度、類加速度能夠延續(xù)。

其中，等加速曲線的顯著特征就是：其無量綱極大值Am是全部凸輪曲線中最小的。用最短的時長，來管控加速度的最大值；而間歇曲線是不連貫曲線，容易形成振動。然而，由于其位置低并且滑動性強的特點，在低速情況下的運用狀況較為理想。而取代擺線的修正曲線能夠修正梯狀曲線、正弦曲線以及等速曲線等等。這幾類曲線是應用較為普及的曲線。當中梯狀曲線的修正不僅連貫性佳，并且Am數值偏小，通常用在高速輕載的場所。而經常用到的標準曲線為修正正弦曲線，其Vm與Qm數值沒有修正梯狀曲線高，這部分曲線通常用在高速重載的場所。而梯狀擺線與雙停留梯狀擺線類似，規(guī)劃這部分曲線的用意是注重減速地帶的特征。這類曲線在減速地帶的加速度值偏小，通常用在彈簧約束的平面凸輪曲線中。

3 結束語

依照通用表達式所創(chuàng)設的流程有著極強的實用性，能夠當成子程序進行分配，對研討以及創(chuàng)設凸輪輪廓有著極強的借鑒意義。要在此基礎上凸顯凸輪運動原理以及動力學特性，相異的多段曲線創(chuàng)設要迎合從動件的基礎需要進行，常規(guī)的通用表達式能夠完成中低高速的凸輪輪廓曲線的創(chuàng)設。凸輪輪廓曲線的創(chuàng)設要考慮到實際情況，不能單純參考通用表達式就設計凸輪輪廓。

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（作者單位：扶溝縣高級中學）