凸輪型線平滑優化設計方法
2023-06-05 09:22:01 1
專利名稱：凸輪型線平滑優化設計方法
技術領域：
本發明涉及凸輪加工技術領域，更具體地說，涉及一種凸輪型線平滑優化設計方法。
背景技術：
凸輪的型線表與凸輪的基圓半徑、測頭半徑密切相關，用於表徵凸輪的輪廓線特徵。因此，當型線表中的升程點密度較小，也就是，度數間隔較大時，利用該型線表加工出的凸輪振紋較大，當使用振紋較大的凸輪時，會使發動機的嘯叫太大，且會影響整個發動機的性能
發明內容
有鑑於此，本發明提供一種凸輪型線平滑優化設計方法，以實現對凸輪的型線表進行平滑優化，從而利用優化後的型線表加工出振紋較小的凸輪。為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為一種凸輪型線平滑優化設計方法，包括將原凸輪的基圓半徑、測頭半徑和原型線表利用樣條函數進行插值計算，得到新的基圓半徑；利用所述新的基圓半徑計算出凸輪的中心位置；利用原凸輪的測頭半徑和新的基圓半徑的嚙合關係計算出測頭的中心位置；利用計算出的所述測頭的中心位置得到所述測頭的中心位置與所述凸輪的中心位置的位置關係；將所述測頭的中心位置和所述凸輪的中心位置的位置關係代入所述樣條函數中得到對應的極角和極徑；利用得到的極角和極徑生成新的型線表。優選地，所述利用計算出的測頭的中心位置得到測頭的中心位置和凸輪的中心位置的位置關係，具體為所述凸輪的中心位置與所述測頭的中心位置的連線距離減去所述新的基圓半徑和所述測頭半徑，得到所述測頭的中心位置和所述凸輪的中心位置的位置關係。從上述的技術方案可以看出，本發明公開的凸輪型線平滑優化設計方法，將原凸輪的基圓半徑、測頭半徑和原型線表利用樣條函數進行插值計算，得到更加細化的新的基圓半徑，利用經過細化的新的基圓半徑計算出凸輪的中心位置，利用原凸輪的測頭半徑和新的基圓半徑的嚙合關係計算出測頭的中心位置，利用計算出的測頭的中心位置得到測頭的中心位置與凸輪的中心位置的位置關係，將測頭的中心位置和凸輪的中心位置的位置關係代入樣條函數中得到對應的極角和極徑，利用得到的極角和極徑生成新的型線表。由於利用樣條函數得到了更多的基圓半徑，因此，生成的新的型線表的極角和極徑密度更小，從而，利用經過優化後的新的型線表可加工出振紋較小的凸輪。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發明實施例公開的一種凸輪型線平滑優化設計方法流程圖；圖2為本發明另一實施例公開的一種凸輪型線平滑優化設計方法流程圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其 他實施例，都屬於本發明保護的範圍。本發明實施例公開了一種凸輪型線平滑優化設計方法，以實現對凸輪的型線表進行平滑優化，從而利用優化後的型線表加工出振紋較小的凸輪。本發明實施例公開的一種凸輪型線平滑優化設計方法，如圖I所示，包括S101、將原凸輪的基圓半徑、測頭半徑和原型線表利用樣條函數進行插值計算，得到新的基圓半徑；S102、利用新的基圓半徑計算出凸輪的中心位置；S103、利用原凸輪的測頭半徑和新的基圓半徑的嚙合關係計算出測頭的中心位置；S104、利用計算出的測頭的中心位置得到測頭的中心位置與凸輪的中心位置的位
置關係；S105、將測頭的中心位置和凸輪的中心位置的位置關係代入樣條函數中得到對應的極角和極徑；S106、利用得到的極角和極徑生成新的型線表。上述實施例中，通過將原凸輪的基圓半徑、測頭半徑和原型線表利用樣條函數進行插值計算，得到新的基圓半徑；由於使用的是樣條函數，可以用樣條插值細分各點，根據需要細分基圓半徑；利用經過細化的新的基圓半徑計算出凸輪的中心位置，利用原凸輪的測頭半徑和新的基圓半徑的嚙合關係計算出測頭的中心位置，利用計算出的測頭的中心位置得到測頭的中心位置與凸輪的中心位置的位置關係，將測頭的中心位置和凸輪的中心位置的位置關係代入樣條函數中得到對應的極角和極徑，利用得到的極角和極徑生成新的型線表。由於生成的新的型線表的極角和極徑密度更小，因此，利用經過優化後的新的型線表可加工出振紋較小的凸輪。本發明的另一實施例還公開了一種凸輪型線平滑優化設計方法，如圖2所示，包括S201、將原凸輪的基圓半徑、測頭半徑和原型線表利用樣條函數進行插值計算，得到新的基圓半徑；
S202、利用新的基圓半徑計算出凸輪的中心位置；S203、利用原凸輪的測頭半徑和新的基圓半徑的嚙合關係計算出測頭的中心位置；S204、凸輪的中心位置與測頭的中心位置的連線距離減去新的基圓半徑和測頭半徑，得到測頭的中心位置和凸輪的中心位置的位置關係；S205、將測頭的中心位置和凸輪的中心位置的位置關係代入樣條函數中得到對應的極角和極徑；S206、利用得到的極角和極徑生成新的型線表。上述實施例中，通過通過將原凸輪的基圓半徑、測頭半徑和原型線表利用樣條函數進行插值計算，得到新的基圓半徑；由於使用的是樣條函數，可以用樣條插值細分各點， 根據需要細分基圓半徑；利用經過細化的新的基圓半徑計算出凸輪的中心位置，利用原凸輪的測頭半徑和新的基圓半徑的嚙合關係計算出測頭的中心位置，凸輪的中心位置與測頭的中心位置的連線距離減去新的基圓半徑和所述測頭半徑，得到測頭的中心位置和凸輪的中心位置的位置關係，將測頭的中心位置和凸輪的中心位置的位置關係代入樣條函數中得到對應的極角和極徑，利用得到的極角和極徑生成新的型線表。由於生成的新的型線表的極角和極徑密度更小，因此，利用經過優化後的新的型線表可加工出振紋較小的凸輪。本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
權利要求
1.一種凸輪型線平滑優化設計方法，其特徵在於，包括 將原凸輪的基圓半徑、測頭半徑和原型線表利用樣條函數進行插值計算，得到新的基圓半徑； 利用所述新的基圓半徑計算出凸輪的中心位置； 利用原凸輪的測頭半徑和新的基圓半徑的嚙合關係計算出測頭的中心位置； 利用計算出的所述測頭的中心位置得到所述測頭的中心位置與所述凸輪的中心位置的位置關係； 將所述測頭的中心位置和所述凸輪的中心位置的位置關係代入所述樣條函數中得到對應的極角和極徑； 利用得到的極角和極徑生成新的型線表。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述利用計算出的測頭的中心位置得到測頭的中心位置和凸輪的中心位置的位置關係，具體為 所述凸輪的中心位置與所述測頭的中心位置的連線距離減去所述新的基圓半徑和所述測頭半徑，得到所述測頭的中心位置和所述凸輪的中心位置的位置關係。
全文摘要
本發明公開了一種凸輪型線平滑優化設計方法，包括將原凸輪的基圓半徑、測頭半徑和原型線表利用樣條函數進行插值計算，得到新的基圓半徑；利用新的基圓半徑計算出凸輪的中心位置；利用原凸輪的測頭半徑和新的基圓半徑的嚙合關係計算出測頭的中心位置；利用計算出的測頭的中心位置得到測頭的中心位置與凸輪的中心位置的位置關係；將測頭的中心位置和凸輪的中心位置的位置關係代入樣條函數中得到對應的極角和極徑；利用得到的極角和極徑生成新的型線表。本發明能實現對凸輪的型線表進行平滑優化，從而利用優化後的型線表加工出振紋較小的凸輪。
文檔編號F01L1/08GK102720554SQ20121018886
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月8日 優先權日2012年6月8日
發明者伍良前, 蘭波, 曾大晉, 李必勝, 肖冬, 蔡章國, 賀澤龍 申請人:四川銀鋼一通凸輪軸股份有限公司, 重慶銀鋼一通凸輪科技有限公司