CN102720554A - 凸轮型线平滑优化设计方法 - Google Patents

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伍良前
曾大晋
李必胜
贺泽龙
肖冬
蔡章国
兰波
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Sichuan Silver Steel Yitong Camshaft Co., Ltd.
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SICHUAN SILVER STEEL YITONG CAMSHAFT CO Ltd
CHONGQING YINGANG YITONG CAMSHAFTS TECHNOLOGY CO LTD
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Abstract

本发明公开了一种凸轮型线平滑优化设计方法，包括：将原凸轮的基圆半径、测头半径和原型线表利用样条函数进行插值计算，得到新的基圆半径；利用新的基圆半径计算出凸轮的中心位置；利用原凸轮的测头半径和新的基圆半径的啮合关系计算出测头的中心位置；利用计算出的测头的中心位置得到测头的中心位置与凸轮的中心位置的位置关系；将测头的中心位置和凸轮的中心位置的位置关系代入样条函数中得到对应的极角和极径；利用得到的极角和极径生成新的型线表。本发明能实现对凸轮的型线表进行平滑优化，从而利用优化后的型线表加工出振纹较小的凸轮。

Description

凸轮型线平滑优化设计方法
技术领域
本发明涉及凸轮加工技术领域，更具体地说，涉及一种凸轮型线平滑优化设计方法。
背景技术
凸轮的型线表与凸轮的基圆半径、测头半径密切相关，用于表征凸轮的轮廓线特征。因此，当型线表中的升程点密度较小，也就是，度数间隔较大时，利用该型线表加工出的凸轮振纹较大，当使用振纹较大的凸轮时，会使发动机的啸叫太大，且会影响整个发动机的性能。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种凸轮型线平滑优化设计方法，以实现对凸轮的型线表进行平滑优化，从而利用优化后的型线表加工出振纹较小的凸轮。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种凸轮型线平滑优化设计方法，包括：
将原凸轮的基圆半径、测头半径和原型线表利用样条函数进行插值计算，得到新的基圆半径；
利用所述新的基圆半径计算出凸轮的中心位置；
利用原凸轮的测头半径和新的基圆半径的啮合关系计算出测头的中心位置；
利用计算出的所述测头的中心位置得到所述测头的中心位置与所述凸轮的中心位置的位置关系；
将所述测头的中心位置和所述凸轮的中心位置的位置关系代入所述样条函数中得到对应的极角和极径；
利用得到的极角和极径生成新的型线表。
优选地，所述利用计算出的测头的中心位置得到测头的中心位置和凸轮的中心位置的位置关系，具体为：
所述凸轮的中心位置与所述测头的中心位置的连线距离减去所述新的基圆半径和所述测头半径，得到所述测头的中心位置和所述凸轮的中心位置的位置关系。
从上述的技术方案可以看出，本发明公开的凸轮型线平滑优化设计方法，将原凸轮的基圆半径、测头半径和原型线表利用样条函数进行插值计算，得到更加细化的新的基圆半径，利用经过细化的新的基圆半径计算出凸轮的中心位置，利用原凸轮的测头半径和新的基圆半径的啮合关系计算出测头的中心位置，利用计算出的测头的中心位置得到测头的中心位置与凸轮的中心位置的位置关系，将测头的中心位置和凸轮的中心位置的位置关系代入样条函数中得到对应的极角和极径，利用得到的极角和极径生成新的型线表。由于利用样条函数得到了更多的基圆半径，因此，生成的新的型线表的极角和极径密度更小，从而，利用经过优化后的新的型线表可加工出振纹较小的凸轮。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种凸轮型线平滑优化设计方法流程图；
图2为本发明另一实施例公开的一种凸轮型线平滑优化设计方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种凸轮型线平滑优化设计方法，以实现对凸轮的型线表进行平滑优化，从而利用优化后的型线表加工出振纹较小的凸轮。
本发明实施例公开的一种凸轮型线平滑优化设计方法，如图1所示，包括：
S101、将原凸轮的基圆半径、测头半径和原型线表利用样条函数进行插值计算，得到新的基圆半径；
S102、利用新的基圆半径计算出凸轮的中心位置；
S103、利用原凸轮的测头半径和新的基圆半径的啮合关系计算出测头的中心位置；
S104、利用计算出的测头的中心位置得到测头的中心位置与凸轮的中心位置的位置关系；
S105、将测头的中心位置和凸轮的中心位置的位置关系代入样条函数中得到对应的极角和极径；
S106、利用得到的极角和极径生成新的型线表。
上述实施例中，通过将原凸轮的基圆半径、测头半径和原型线表利用样条函数进行插值计算，得到新的基圆半径；由于使用的是样条函数，可以用样条插值细分各点，根据需要细分基圆半径；利用经过细化的新的基圆半径计算出凸轮的中心位置，利用原凸轮的测头半径和新的基圆半径的啮合关系计算出测头的中心位置，利用计算出的测头的中心位置得到测头的中心位置与凸轮的中心位置的位置关系，将测头的中心位置和凸轮的中心位置的位置关系代入样条函数中得到对应的极角和极径，利用得到的极角和极径生成新的型线表。由于生成的新的型线表的极角和极径密度更小，因此，利用经过优化后的新的型线表可加工出振纹较小的凸轮。
本发明的另一实施例还公开了一种凸轮型线平滑优化设计方法，如图2所示，包括：
S201、将原凸轮的基圆半径、测头半径和原型线表利用样条函数进行插值计算，得到新的基圆半径；
S202、利用新的基圆半径计算出凸轮的中心位置；
S203、利用原凸轮的测头半径和新的基圆半径的啮合关系计算出测头的中心位置；
S204、凸轮的中心位置与测头的中心位置的连线距离减去新的基圆半径和测头半径，得到测头的中心位置和凸轮的中心位置的位置关系；
S205、将测头的中心位置和凸轮的中心位置的位置关系代入样条函数中得到对应的极角和极径；
S206、利用得到的极角和极径生成新的型线表。
上述实施例中，通过通过将原凸轮的基圆半径、测头半径和原型线表利用样条函数进行插值计算，得到新的基圆半径；由于使用的是样条函数，可以用样条插值细分各点，根据需要细分基圆半径；利用经过细化的新的基圆半径计算出凸轮的中心位置，利用原凸轮的测头半径和新的基圆半径的啮合关系计算出测头的中心位置，凸轮的中心位置与测头的中心位置的连线距离减去新的基圆半径和所述测头半径，得到测头的中心位置和凸轮的中心位置的位置关系，将测头的中心位置和凸轮的中心位置的位置关系代入样条函数中得到对应的极角和极径，利用得到的极角和极径生成新的型线表。由于生成的新的型线表的极角和极径密度更小，因此，利用经过优化后的新的型线表可加工出振纹较小的凸轮。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (2)

1.一种凸轮型线平滑优化设计方法，其特征在于，包括：
将原凸轮的基圆半径、测头半径和原型线表利用样条函数进行插值计算，得到新的基圆半径；
利用所述新的基圆半径计算出凸轮的中心位置；
利用原凸轮的测头半径和新的基圆半径的啮合关系计算出测头的中心位置；
利用计算出的所述测头的中心位置得到所述测头的中心位置与所述凸轮的中心位置的位置关系；
将所述测头的中心位置和所述凸轮的中心位置的位置关系代入所述样条函数中得到对应的极角和极径；
利用得到的极角和极径生成新的型线表。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用计算出的测头的中心位置得到测头的中心位置和凸轮的中心位置的位置关系，具体为：
所述凸轮的中心位置与所述测头的中心位置的连线距离减去所述新的基圆半径和所述测头半径，得到所述测头的中心位置和所述凸轮的中心位置的位置关系。
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