專利名稱：一種適用于突變重載的變壓力角凸輪輪廓線的設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于突變重載的變壓力角凸輪輪廓線及設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
大型水壓機(jī)提閥開(kāi)啟裝置是利用齒輪齒條和凸輪頂桿作為傳動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)提閥閥芯的啟閉，從而實(shí)現(xiàn)水壓機(jī)活動(dòng)橫梁位置和速度的控制。這種形式的提閥開(kāi)啟裝置已經(jīng)成功應(yīng)用于我國(guó)最大的模鍛水壓機(jī)300MN水壓機(jī)和其他大型的水壓機(jī)上，其控制精度高，穩(wěn)定性好。
現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況表明提閥的閥芯開(kāi)啟驅(qū)動(dòng)力具有巨大，最高達(dá)到60KN左右，且載荷具有瞬變的特點(diǎn)，在提閥剛開(kāi)啟瞬間出現(xiàn)一個(gè)很大瞬變載荷，然后迅速降低。在水閥開(kāi)啟初期，如果壓力角比較大，對(duì)頂桿、導(dǎo)套的附加力將會(huì)很大，加劇了對(duì)頂桿、導(dǎo)套的磨損，甚至?xí)斐身敆U、導(dǎo)套的損壞。
因此，現(xiàn)有的凸輪輪廓曲線不適合應(yīng)用在大型水壓機(jī)水閥開(kāi)啟凸輪頂桿裝置上。 針對(duì)凸輪頂桿機(jī)構(gòu)中凸輪輪廓曲線改進(jìn)以減少系統(tǒng)的開(kāi)啟時(shí)的附加力，減少驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能耗，提高裝置的使用壽命和運(yùn)行的安全性。
原有的升程曲線主要的缺陷在于升程曲線壓力角變化規(guī)律為從大到小均勻變化， 初始階段凸輪在X方向?qū)敆U、導(dǎo)套的附加力比較大。凸輪升程曲線壓力角變化規(guī)律與負(fù)載特性不匹配，不適合水閥開(kāi)啟規(guī)律下對(duì)壓力角的要求，因此，現(xiàn)有的輪廓曲線在這種重載瞬變場(chǎng)合下并不適用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種凸輪開(kāi)啟過(guò)程中壓力角在主閥芯開(kāi)啟階段很小，與負(fù)載特性相匹配的，減少頂桿所受的附加力的適用于突變重載的變壓力角凸輪輪廓線的設(shè)計(jì)方法。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的適用于突變重載的變壓力角凸輪輪廓線及設(shè)計(jì)方法，包括凸輪理論工作曲線，其特征是圓弧AB段為凸輪輪廓曲線、半徑為R3, R1為基圓ο的半徑，R2為遠(yuǎn)休止圓弧半徑，α為凸輪輪廓曲線壓力角，Qtl為凸輪轉(zhuǎn)角，最大升程 H=R1-R2, D為工作圓弧的圓心，坐標(biāo)(xD，yD)貝Ij
權(quán)利要求
1.一種適用于突變重載的變壓力角凸輪輪廓線的設(shè)計(jì)方法，包括凸輪輪廓曲線，其特征是圓弧AB段為凸輪輪廓曲線、半徑SRyR1為基圓ο的半徑,R2為遠(yuǎn)休止圓弧半徑，α為凸輪輪廓曲線壓力角，Θ。為凸輪轉(zhuǎn)角，最大升程H=R1-R2, D為工作圓弧的圓心，坐標(biāo)(xD，yD) 則xd2+ (Yd-Ri) 2=Rs2 ⑴(xD-R2sin Θ 0)2+(yD-R2cos Θ J2=R32 (2)E為圓弧AB上一點(diǎn)，該點(diǎn)升程用h表示，DE與OE的夾角α為凸輪曲線壓力角；則利用余弦定理可以得到壓力角表達(dá)式為
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于突變重載的變壓力角凸輪輪廓線的設(shè)計(jì)方法，R1為基圓o的半徑，R2為遠(yuǎn)休止圓弧半徑，AB圓弧為凸輪輪廓線，半徑為R3，α為理論工作曲線壓力角。當(dāng)給定常值R1、R2時(shí)，可確定在不同的R3取值下壓力角α與升程h之間的關(guān)系曲線圖。通過(guò)曲線圖即可找到一種適合于突變重載載荷下壓力角α隨升程h變化所對(duì)應(yīng)的最佳圓弧半徑值R3。本發(fā)明是一種凸輪開(kāi)啟過(guò)程中壓力角在主閥芯開(kāi)啟階段很小，與負(fù)載特點(diǎn)相匹配，減少頂桿所受的附加力的適用于突變重載的變壓力角凸輪輪廓線的設(shè)計(jì)方法。
文檔編號(hào)F16H53/02GK103047390SQ20121057008
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者譚建平, 陳玲, 楊俊 申請(qǐng)人:中南大學(xué)