真空断路器弹簧操动机构配用的凸轮优化设计方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及中压真空断路器弹簧操动机构合闸运动的机械传动装置领域，特别涉及一种机械传动装置中配用摆动滚轴从动件凸轮机构时使真空断路器具有更好速度特性和负载匹配特性的凸轮优化设计方法。
技术介绍
弹簧操动机构是真空断路器中应用最广泛的一种操动机构，具有操作电源容量小、可采用交直流两种电源、制造成本低等优点。弹簧操动机构是将弹簧所储存的能量在合闸运动过程中释放出来完成合闸动作。而储能弹簧释放能量的过程中其输出力变小，这与真空断路器的负载反力特性正好相反，为了使弹簧操动机构的输出力特性与负载反力特性相匹配，通常使用凸轮连杆机构来转换。其中凸轮机构起到改变输出力大小的作用，而连杆机构只是起到传递力的作用。为了使动触头上等效的输出动力与等效负载阻力很好的匹配，这就需要对凸轮轮廓进行合理的设计。在以往弹簧操动机构的凸轮优化设计中，往往是以操动机构的合闸功与负载功的差值最小为优化目标，配以能保证合闸所需的约束条件来进行优化。这种优化方法是已知凸轮与从动件的传动规律或者根据已有的凸轮轮廓曲线将其从动件运动规律近似为某种常用数学函数。上述的优化设计方法在一定程度上是不准确的，虽...
【技术保护点】
一种真空断路器弹簧操动机构配用的凸轮优化设计方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：A、已知所述弹簧操动机构的摆动滚轴从动件凸轮机构的凸轮轮廓半径r(θ)，将凸轮轮廓半径向外等距与其相切的滚轴半径，即可得到凸轮的啮合半径ρ(θ)，通过所述摆动滚轴从动件凸轮机构的数学模型得到凸轮转角θ与摆动从动件摆角η的一一对应关系并利用计算机拟合出数学函数关系η＝η(θ)，通过对所得到的数学函数进行求导来计算所述摆动滚轴从动件凸轮机构的传动比B、结合整个弹簧操动机构的运动学和动力学分析得到弹簧操动机构的动触头上的等效输出动力Fv与凸轮驱动力矩T1之间的数学函数关系式其中β和γ均由弹簧操动机...
【技术特征摘要】
1.一种真空断路器弹簧操动机构配用的凸轮优化设计方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：A、已知所述弹簧操动机构的摆动滚轴从动件凸轮机构的凸轮轮廓半径r(θ)，将凸轮轮廓半径向外等距与其相切的滚轴半径，即可得到凸轮的啮合半径ρ(θ)，通过所述摆动滚轴从动件凸轮机构的数学模型得到凸轮转角θ与摆动从动件摆角η的一一对应关系并利用计算机拟合出数学函数关系η＝η(θ)，通过对所得到的数学函数进行求导来计算所述摆动滚轴从动件凸轮机构的传动比B、结合整个弹簧操动机构的运动学和动力学分析得到弹簧操动机构的动触头上的等效输出动力Fv与凸轮驱动力矩T1之间的数学函数关系式其中β和γ均由弹簧操动机构中的连杆机构的位置所决定，且C、依据步骤B中得到的动触头等效输出动力的数学表达式，以使动触头能得到理想合闸运动特性为目标，优化其动触头等效输出动力Fv，进而得到优化的凸轮轮廓半径r(θ)。2.如权利要求1所述真空断路器弹簧操动机构配用的凸轮优化设计方法，其特征在于：所述步骤A包括如下子步骤：A1、初始化数据，输入摆动滚轴从动件凸轮机构的样本点处凸轮转角θ对应的凸轮啮合半径ρ(θ)、摆杆的长度La、凸轮中心O1和固定轴轴心O2之间的距离为L0；A2、计算从动件摆动角A3...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐敏，程俊文，张辑，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：发明
国别省市：福建;35
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