凸轮轮廓曲线的设计等加速等速等减速运动曲线可以改善从动件的动力特性,使其加速度按更理想的规律变化,避免在行程的始末发生冲击。根据凸轮工作要求,轮廓曲线设计采用梯形曲线的运动规律,使加速度变化平稳、连续、平滑。梯形曲线是由从动件的运动规律求得。
无波动往复泵,在一个冲程范围内,就某一缸而言,柱塞运动分为三个阶段:匀加速运动、匀速运动、匀减速运动。凸轮转角在0范围,泵排出液体:凸轮转角在0/3范围,柱塞作匀加速运动;在/32/3范围,柱塞作匀速运动;在2/3范围,柱塞作匀减速运动。凸轮转角在2范围,泵吸入液体:凸轮转角在4/3范围,柱塞作匀减速运动:在4/35/3范围,柱塞作匀速运动:在5/32范围,柱塞作匀加速运动。为保证泵能连续吸入与排出液体,在各运动段衔接点处活塞运动位移与速度是连续的。经推导单缸活塞运动位移如下:下式中S0表示泵冲程长度,即凸轮大行程(或大回程);表示凸轮转角。通过对柱塞运动位移S求导,可得到柱塞运动速度及加速度。
凸轮轮廓曲线MATLAB程序设计MATLAB是由美国MarhWorks公司推出的用于数值计算和图形处理的科学计算语言,它具有以矩阵计算为基础的强大数学计算和分析功能,具有丰富的可视化图形表现功能和方便的程序设计能力,以及许多具有特殊意义的工具箱,是国际上流行的系统辅助设计与系统仿真的软件工具。MATLAB系统包括MATLAB语言体系是由一组工具和组件组成的开发环境。MATLAB数学函数库图形系统应用程序接口5个主要部分。MATLAB系统提供了方便的二维图形对象的生成函数及图形控制函数,根据确定的凸轮轮廓方程组编制的程序和生成的凸轮轮廓展开曲线图中导出的x、y、z坐标值保存在EXCEL表格中,通过SolidEdge的Part模块就可以绘制凸轮三维实体。
凸轮三维实体设计SolidEdge是专门为机械行业设计的普及型主流系统,采用Stream/XP技术,具有很强的易用性。SolidEdge的Part模块提供了根据表创建曲线命令功能,可以使用一个Excel电子表格定义构造曲线。此电子表格嵌入到SolidEdge文档中,能更好地导入及管理设计的曲线,也可以通过创建新的电子表格或打开现有电子表格来生成曲线,并将这些曲线用作构造扫描延伸的路径。