一种配气凸轮的仿制方法技术

一种配气凸轮的仿制方法，包括以下步骤：对原凸轮进行分段，得到各段的特征升程、特征角度和升程函数；确定新凸轮各段的目标特征升程和目标特征角度；计算得到新凸轮各段的升程函数，再得到新凸轮整体的升程数据。本发明专利技术所述的配气凸轮的仿制方法，根据原凸轮的情况进行分段，按照分段情况进行仿制处理，可以考虑是否对称、是否带最大升程保持段，改善现有凸轮仿制方法的不足,本方案可以对原凸轮缓冲段和工作段都进行处理，得到和原凸轮全部范围内升程、速度、加速度等曲线形状都相似的仿制凸轮，扩大了配气凸轮仿制方法的应用范围。扩大了配气凸轮仿制方法的应用范围。扩大了配气凸轮仿制方法的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种配气凸轮的仿制方法


[0001]本专利技术属于内燃机领域，涉及一种配气凸轮的仿制方法。

技术介绍

[0002]在设计发动机配气凸轮时，经常会有仿制凸轮的情况：即设计新凸轮使其与原凸轮在从动件升程、工作段包角不同的情况下，升程、速度、加速度等曲线形状与原凸轮相似。
[0003]在现有资料中，对这种仿制凸轮情况的解决方法是：假定原凸轮为对称凸轮，原凸轮从动件升程函数为h(a)，原凸轮工作段半包角为A1，总升程为H1；假设新设计凸轮的工作段半包角为A2，总升程为H2；则新设计凸轮的从动件函数取就可以使新凸轮的升程、速度、加速度曲线形状与原凸轮相似。
[0004]可以看出，该方法有明显的缺点。该仿制方法中只是对凸轮的工作段进行处理，没有提到怎么处理缓冲段，而大部分配气凸轮是有缓冲段的，只对工作段进行处理并不能得到完整的凸轮升程函数，没有完全解决凸轮的仿制工作,而且很多情况下工作段与缓冲段变化的要求是不同的，如果直接将工作段的处理方法应用到缓冲段，会出现缓冲段末端升程不满足要求的情况，此外，该方法只适用于对称凸轮，没有提怎么处理非对称凸轮，无法完全满足配气凸轮的仿制要求。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种配气凸轮的仿制方法，该方法无论原凸轮是否对称，都可以对原凸轮的缓冲段、工作段进行处理，得到和原凸轮缓冲段和工作段的升程、速度、加速度等曲线形状都相似的仿制凸轮。
[0006]本专利技术采用的技术方案是：一种配气凸轮的仿制方法，包括以下步骤：步骤一：对原凸轮进行分段，得到各段的特征升程、特征角度和升程函数；步骤二：确定新凸轮各段的目标特征升程和目标特征角度；步骤三：计算得到新凸轮各段的升程函数，再得到新凸轮整体的升程数据。作为优选方案，所述的步骤一中，在对原凸轮进行分段时，首先确定原凸轮是否具有最大升程保持段，如是，将凸轮分为五段，分别为上升缓冲段、上升工作段、最大升程保持段、下降工作段和下降缓冲段；如否，将凸轮分为四段，分别为：上升缓冲段、上升工作段、下降工作段和下降缓冲段；各段的特征升程等于每段末端升程减去开始升程，特征角度等于末端角度减去开始角度，各段的升程函数根据原凸轮的原始升程数据和分段段数处理得到，处理方法是从第二段开始，每段任意一点的升程都要减去上一段终点的升程，角度也减去上一段终点的角度。作为优选方案，所述的步骤二中，新凸轮的段数和原凸轮的段数保持一致，新凸轮各段的目标特征升程和目标特征角度根据新凸轮的设计要求、相关约束条件和部分假定确定，新凸轮各段的目标特征升程是新凸轮需要的特征升程，等于新凸轮每段末端升程减去
开始升程，新凸轮各段的目标特征角度是新凸轮需要的特征角度，等于新凸轮每段末端角度减去开始角度。作为优选方案，所述的约束条件为：对于分为四段的凸轮，设原凸轮四段的特征升程和特征角度分别为H
o1
、H
o2
、H
o3
、H
o4
和A
o1
、A
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、A
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、A
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，新凸轮对应四段的目标特征升程和目标特征角度分别为H
n1
、H
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、A
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，这些参数需要满足以下条件：H
n1
*A
01
/H
01
/A
n1
＝H
n2
*A
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/H
02
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，H
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n3
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n4
*A
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/H
04
/A
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。作为优选方案，所述的约束条件为：对于分为五段的凸轮，设原凸轮五段的特征升程和特征角度分别为H
o1
、H
o2
、H
o3
、H
o4
、H
o5
和A
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，新凸轮对应五段的目标特征升程和目标特征角度分别为H
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，这些参数需要满足以下条件：H
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n4
＝H
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*A
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/H
05
/A
n5
。作为优选方案，所述新凸轮的设计要求为：指定新凸轮的最大升程、缓冲段末端升程和工作段总持续角度，缓冲段末端升程包括上升缓冲段末端升程和下降缓冲段末端升程、工作段总持续角度指上升工作段持续角度、最大升程保持段持续角度和下降工作段持续角度之和。作为优选方案，所述的部分假定指：对于有最大升程保持段的新凸轮，根据新凸轮工作段总持续角度已知和约束条件确定的两个公式，无法求解上升缓冲段、上升工作段、最大升程保持段、下降工作段和下降缓冲段的五个目标特征角度，需要假定两个参数才能完全求解这些参数，由于上升缓冲段与上升工作段、下降工作段与下降缓冲段目标特征角度有约束条件，不能同时假定这两组参数，其余情况可以任意假定两个参数，进而求解得到新凸轮所有的目标特征角度。作为优选方案，所述的步骤三中，根据原凸轮的分段情况、各段的特征升程、特征角度和升程函数、新凸轮各段的目标特征升程和目标特征角度，利用公式计算得到新凸轮各段的升程函数；将新凸轮各段的升程数据进行处理得到整体升程数据，得到升程是连续的，角度是依次增加的升程数据，处理方法是从第二段开始，每段任意一点的升程都要加上上一段终点的升程，角度也加上上一段终点的角度，每段都处理完成后，得到新凸轮整个角度区间的升程数据。作为优选方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配气凸轮的仿制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：对原凸轮进行分段，得到各段的特征升程、特征角度和升程函数；步骤二：确定新凸轮各段的目标特征升程和目标特征角度；步骤三：计算得到新凸轮各段的升程函数，再得到新凸轮整体的升程数据。2.根据权利要求1所述的一种配气凸轮的仿制方法，其特征在于，所述的步骤一中，在对原凸轮进行分段时，首先确定原凸轮是否具有最大升程保持段，如是，将凸轮分为五段，分别为上升缓冲段、上升工作段、最大升程保持段、下降工作段和下降缓冲段；如否，将凸轮分为四段，分别为：上升缓冲段、上升工作段、下降工作段和下降缓冲段；各段的特征升程等于每段末端升程减去开始升程，特征角度等于末端角度减去开始角度，各段的升程函数根据原凸轮的原始升程数据和分段段数处理得到，处理方法是从第二段开始，每段任意一点的升程都要减去上一段终点的升程，角度也减去上一段终点的角度。3.根据权利要求1所述的一种配气凸轮的仿制方法，其特征在于，所述的步骤二中，新凸轮的段数和原凸轮的段数保持一致，新凸轮各段的目标特征升程和目标特征角度根据新凸轮的设计要求、相关约束条件和部分假定确定，新凸轮各段的目标特征升程是新凸轮需要的特征升程，等于新凸轮每段末端升程减去开始升程，新凸轮各段的目标特征角度是新凸轮需要的特征角度，等于新凸轮每段末端角度减去开始角度。4.根据权利要求3所述的一种配气凸轮的仿制方法，其特征在于，所述的约束条件为：对于分为四段的凸轮，设原凸轮四段的特征升程和特征角度分别为H
o1
、H
o2
、H
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、H
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和A
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、A
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、A
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、A
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，新凸轮对应四段的目标特征升程和目标特征角度分别为H
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、H
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、H
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和A
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、A
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、A
n3
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，这些参数需要满足以下条件：H
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*A
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/H
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＝H
n4
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o4
/H
04
/A
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。5.根据权利要求3所述的一种配气凸轮的仿制方法，其特征在于，所述的约束条件为：对于分为五段的凸轮，设原凸轮五段的特征升程和特征角度分别为H
o1
、H
o2
、H
o3
、H
o4
、H
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和A
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、A

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海峰，刘钊宾，孙黎明，禹朝帅，郑站强，刘方圆，高喆，李俊龙，陈俊杰，郑志昊，
申请(专利权)人：洛阳拖拉机研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：