一种高压油泵用的单作用重型共轨凸轮型线设计方法技术

本发明专利技术公开了一种高压油泵用的单作用重型共轨凸轮型线设计方法，包括以下步骤：确定凸轮升程多项表达式；根据所述的凸轮升程多项表达式求导取得凸轮速度方程、加速度方程；根据高压油泵结构和性能确定约束条件以及参数；根据所述的约束条件以及参数确定凸轮升程方程，根据所述的凸轮升程方程得到凸轮升程s与凸轮转角α的对应数值表，绘制出凸轮型线。采用本发明专利技术所述的凸轮型线设计方法可以使凸轮缓升急降，可以降低高压油泵供油在轨内产生的压力波动，同时速度和加速度曲线连续更加光滑。滑。滑。

【技术实现步骤摘要】
一种高压油泵用的单作用重型共轨凸轮型线设计方法


[0001]本专利技术涉及一种凸轮型线的设计方法，尤其涉及一种高压油泵用的单作用重型共轨凸轮型线设计方法。

技术介绍

[0002]目前国内大多数高压油泵用的单作用重型共轨凸轮型线都是三角函数、多项式、数字化的设计方法，具体是采用余弦曲线或者高次多项式或者分段数字式表达式，采用上述凸轮型线设计方法存在以下缺陷：凸轮型线的速度和加速度大小和连续性不理想，且很难掌握各参数对凸轮型线特性的影响，高压油泵的性能无法达到最优化。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种高压油泵用的单作用重型共轨凸轮型线设计方法，解决现有凸轮型线设计方法存在的凸轮速度和加速度大小与连续性控制效果不理想的问题，实现凸轮速度缓升急降，优化共轨系统的高压油泵性能。
[0004]本专利技术通过下述技术方案实现：一种高压油泵用的单作用重型共轨凸轮型线设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0005]步骤1.确定凸轮升程多项表达式；
[0006]步骤2.根据所述的凸轮升程多项表达式求导取得凸轮速度方程、加速度方程；
[0007]步骤3.根据高压油泵结构和性能确定约束条件以及参数；
[0008]步骤4.根据所述的约束条件以及参数确定凸轮升程方程，根据所述的凸轮升程方程得到凸轮升程s与凸轮转角α的对应数值表。
[0009]进一步，所述的凸轮升程包括加速段、等速段和降速段三段，所述的加速段的多项表达式是：
[0010][0011]式中，
[0012]s1是加速段凸轮升程，取值s1<h1，h1是加速段终点升程，
[0013]α是凸轮转角，取值α<θ1，θ1是加速段对应角度，
[0014]h是凸轮最大升程，
[0015]θ是凸轮升程段对应角度，
[0016]a、b、c、d、e、f表示系数常数
[0017]所述的等速段的多项表达式是：
[0018]s2＝kα+k0ꢀꢀꢀꢀꢀ
(1
‑
2)
[0019]式中，
[0020]s2是等速段凸轮升程，取值h1＜s2＜h2，h2是等速段终点升程，
[0021]α是凸轮转角，取值α<θ2，θ2是等速段对应角度，
[0022]k是等速段表达式斜率，k0是等速段表达式常数，
[0023]所述的降速段的多项表达式是：
[0024][0025]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1
‑
3)
[0026]式中，
[0027]s3是降速段凸轮升程，取值h2＜s3＞h3，h3是降速段终点升程，
[0028]α是凸轮转角，取值α<θ3，θ3是降速段对应角度；
[0029]进一步，所述的凸轮速度方程、加速度方程包括加速段速度方程和加速度方程、等速段速度方程和加速度方程、降速段速度方程和加速度方程，所述的加速段速度方程和加速度方程是：
[0030][0031][0032]式中，S1′
表示凸轮加速段的速度，S1″
表示凸轮加速段的加速度，
[0033]所述的等速段速度方程和加速度方程是：
[0034]S2′
＝k
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2
‑
3)
[0035]s2″
＝0
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2
‑
4)
[0036]式中：s2′
表示凸轮等速段的速度，s2″
表示凸轮等速段的加速度，
[0037]所述的降速段速度方程和加速度方程是：
[0038][0039][0040]式中，s3′
是凸轮降速段的速度，s3″
表示凸轮降速段的加速度。
[0041]进一步，所述的约束条件是根据设计要求对相邻段的临界点的升程、速度、加速度连续性的限定条件，所述的参数包括凸轮最大升程h，凸轮类型，凸轮升程段对应角度θ和回程段对应角度，基圆半径和滚轮半径。
[0042]进一步，所述的凸轮升程方程包括凸轮加速段升程方程、等速段升程方程和降速段升程方程，所述的加速段升程方程是根据所述约束条件以及参数计算得到系数常数a、b、c、d、e、f并代入所述的加速段的多项表达式而得到的方程式，所述的等速段升程方程是根据所述约束条件以及参数计算得到系数常数a、b、c、d、e、f并代入所述的等速段的多项表达式而得到的方程式，所述的降速段升程方程是根据所述约束条件以及参数计算得到系数常数a、b、c、d、e、f并代入所述的降速段的多项表达式而得到的方程式。
[0043]进一步，在得到凸轮升程s与凸轮转角α的对应数值表后，还包括确定该凸轮是否满足凸轮设计条件，若满足，则依据对应数值表绘制凸轮型线，若不满足，则调整影响凸轮设计条件的相应参数，并再次计算凸轮升程方程。
[0044]进一步，在确定该凸轮是否满足凸轮设计条件之前，还包括确定凸轮类型，判断凸轮是否为滚子凸轮，若满足，则确定该凸轮的最大升程速度、最大升程加速度、最大回程速度、最大回程加速度、最大压力角、负曲率半径、是否满足凸轮设计条件；若不满足，则确定该凸轮的最大升程速度，最大升程加速度，最大回程速度，最大回程加速度，最大压力角，最小曲率半径，是否满足凸轮设计条件。
[0045]进一步，当最大正速度不满足要求时，调整加速段对应角度θ1；当最大负加速度不满足要求时，调整升程段对应角度θ。
[0046]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：采用本专利技术所述的一种高压油泵用的单作用重型共轨凸轮型线设计方法时，首先确定凸轮升程的多项表达式；根据凸轮升程求取凸轮速度方程、加速度方程；根据设计目标确定约束条件和参数；根据所述约束条件以及参数确定凸轮升程方程，计算得到凸轮升程s与凸轮转角α的对应数值表。采用上述方法可以使升程、速度、加速度曲线更加连续光滑，且大小可控。
附图说明
[0047]图1是本专利技术的一种高压油泵用的单作用重型共轨凸轮型线设计方法的流程示意图。
[0048]图2是本专利技术的一种高压油泵用的单作用重型共轨凸轮型线设计方法的凸轮的速度
‑
凸轮转角曲线和加速度
‑
凸轮转角曲线图。
具体实施方式
[0049]下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0050]图1是本专利技术的一种高压油泵用的单作用重型共轨凸轮型线设计方法的一个实施例的流程示意图，其特征在于，包括以下步骤：
[0051]步骤1.确定凸轮升程多项表达式，所述的凸轮升程包括加速段、等速段和降速段三段，所述的加速段的多项表达式是：
[0052][0053]式中，
[0054]s1是加速段凸轮升程，取值s1<h1，h1是加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压油泵用的单作用重型共轨凸轮型线设计方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1.确定凸轮升程多项表达式；步骤2.根据所述的凸轮升程多项表达式求导取得凸轮速度方程、加速度方程；步骤3.根据高压油泵结构和性能确定约束条件以及参数；步骤4.根据所述的约束条件以及参数确定凸轮升程方程，根据所述的凸轮升程方程得到凸轮升程s与凸轮转角α的对应数值表。2.根据权利要求1所述的一种高压油泵用的单作用重型共轨凸轮型线设计方法，其特征在于：所述的凸轮升程包括加速段、等速段和降速段三段，所述的加速段的多项表达式是：式中，s1是加速段凸轮升程，取值s1＜h1，h1是加速段终点升程，α是凸轮转角，取值α＜θ1，θ1是加速段对应角度，h是凸轮最大升程，θ是凸轮升程段对应角度，a、b、c、d、e、f表示系数常数所述的等速段的多项表达式是：s2＝kα+k0ꢀꢀꢀꢀ
(1
‑
2)式中，s2是等速段凸轮升程，取值h1＜s2＜h2，h2是等速段终点升程，α是凸轮转角，取值α＜θ2，θ2是等速段对应角度，k是等速段表达式斜率，k0是等速段表达式常数，所述的降速段的多项表达式是：式中，s3是降速段凸轮升程，取值h2＜s3＜h3，h3是降速段终点升程，α是凸轮转角，取值α＜θ3，θ3是降速段对应角度。3.根据权利要求2所述的一种高压油泵用的单作用重型共轨凸轮型线设计方法，其特征在于所述的凸轮速度方程、加速度方程包括加速段速度方程和加速度方程、等速段速度方程和加速度方程、降速段速度方程和加速度方程，所述的加速段速度方程和加速度方程是：
(2
‑
1)1)式中，s1′
表示凸轮加速段的速度，s1″
表示凸轮加速段的加速度，所述的等速段速度方程和加速度方程是：S2′
＝k
ꢀꢀꢀꢀ
(2
‑
3)S2″
＝0
ꢀꢀꢀꢀ
(2
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4)式中：s2′
表示凸轮等速段的速度，s2″
表示凸轮等速段的加速度，所述的降速段速度方程和加速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛莹莹，陈文超，谭西维，
申请(专利权)人：成都威特电喷有限责任公司，
类型：发明
国别省市：