大型水压机阀芯驱动系统双圆弧凸轮设计和应用

《大型水压机阀芯驱动系统双圆弧凸轮设计和应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、大型水压机阀芯驱动系统双圆弧凸轮设计和应用摘要：针对大型水压机阀芯驱动系统中开启驱动力巨大和瞬变的特点，提出了一种适合该特点的双圆弧组合凸轮升程曲线设计方法.该方法通过寻找组合圆弧曲线使凸轮的压力角在阀芯开启力最大时具有较小的值，在全程范围内具有较快的开启速度•通过齐次坐标变换建立了凸轮轮廓的数学模型，利用等效曲柄滑块机构分析了其运动特性•将该方法应用于300MN模锻水压机阀芯驱动系统中的凸轮设计,运动学分析表明该凸轮在两段圆弧的衔接点处有较好的柔性，冲击小•工业现场应用表明双圆弧凸轮能有效降低装置的故障频率，为负载具有瞬

2、变重载特点的凸轮设计提供了一种有效的方法.关键词：水压机；瞬变重载；双圆弧凸轮；等效曲柄滑块中图分类号：TH111文献标识码：ADesignandApplicationofCamwithTwoArcCurveintheSpoolOpeningofLargeWaterHydraulicPressYANGJun,TANJianping,YANGWu,CHENLing(CollegeofMechanicalandElectronicEngineering,CentralSouthUniv,Changsha,Hunan410083

3、,China)Abstract：Consideringthehugeandtransientforceinthespoolopeningprocessofthehydraulicpress,acamprofilecurvedesignmethodbasedonthecombinationoftwoarcswaspresented・Themethodaimsatgettingsmallpressureangleswhenthedrivingforcereachesitsmaximumvalueandgettingafasto

4、peningspeedinthewholeprocessbyfindingasuitablecombinedtwoarccurves・Themathematicalmodelofthecamprofilewasestablishedonthebasisofhomogeneouscoordinatetransformation,whosekinematiccharacteristicwasinvestigatedbyusingequivalentslidercrankrepresentatiori.Thismethodwas

5、appliedonthecamdesignofthespooldrivesystemin300MNdieforginghydraulicpress・Thecamhasgoodflexibilityandsmallimpact・Industrialfieldapplicationshowsthatthecamdesignedinthismethodcaneffectivelyreducethefrequencyofequipmentfailures・Thismethodprovidesguidanceforcamdesign

6、ontheconditionofheavyandtransientload.Keywords：hydraulicpress；transientandheavyload；twoarccam；equivalentslidercrankrepresentation作为将连续运动转变成周期性运动的机构，凸轮顶杆机构由于其结构简单和控制方便在工业上得到了广泛的应用[1]•由于凸轮轮廓曲线直接决定凸轮机构的运动特性，设计优异的凸轮轮廓曲线引起了学者们的广泛关注[2].传统轮廓曲线有谐波、梯形、摆线、圆弧曲线及其这些曲线的改进,随着CA

7、D技术的发展，以高阶多项式曲线、摆线、贝塞尔曲线、B样条曲线等作为凸轮轮廓曲线也得到了深入研究，采用这些复杂曲线设计的凸轮，使得系统驱动更加柔性化，冲击振动更小[3-6].在这些曲线中，圆弧曲线凸轮由于其加工简单、制造成本低和设计方便等优点，采用圆弧及圆弧组合作为凸轮的轮廓曲线是工业上一种常见的形式[5,7-8],虽然上述凸轮轮廓曲线能满足工业上大部分的需求，但是这些曲线的设计过程主要针对的是普通情况，对适用于具有瞬变和重载特点的凸轮曲线研究较少[9],直接采用这些曲线作为凸轮轮廓曲线势必会与特殊载荷情况下的力流特性不匹配

8、，且瞬变与重载特点是工业上常见的负载形式，对适合此特点的凸轮轮廓曲线进行研究显得非常重要.本文以大型液压机阀芯驱动系统负载具有瞬变和重载的特点为背景，设计了一种与瞬变重载特点相适应的凸轮轮廓曲线.综合设计分析的方便性和加工的经济性等方面的因素，该方法通过寻找两组合圆弧曲线作为凸轮轮廓的升程曲线，并基于等