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申请/专利权人：湖南磐钴传动科技有限公司

摘要：本发明公开了一种可扩展近休止角的傅里叶级数凸轮设计方法，基于傅里叶级数展开与最小二乘法原理确定有严格运动精度要求区域的从动件运动规律方程，利用该方程与约束条件计算傅里叶级数的各项系数，确定凸轮机构的位移传递函数，得到所设计凸轮的几何模型。本发明相比于傅式凸轮的传统求解算法，改进的算法求解速度更快；适用范围广，迭代收敛性更好；相比于傅式凸轮传统的求解算法，改进算法求解的傅式凸轮加速度峰值小，冲击力小。

主权项：1.一种可扩展近休止角的傅里叶级数凸轮设计方法，其特征在于，如下步骤：步骤一、根据设计要求，给定傅式凸轮允许的位移的最大误差εs、速度允许的最大误差εv、加速度允许的最大误差εa；步骤二、根据工况确定傅式凸轮近休止期，求出系数γ和δ；步骤三、利用有限项傅式级数来表示凸轮的位移函数；步骤四、求解有限项n时，傅式凸轮允许的位移的最大误差为εs、速度允许的最大误差为εv和加速度允许的最大误差为εa，若满足条件εs≤ε’s；εv≤ε’v；εa≤ε’a，则确定n的值，得到傅式凸轮的实际位移函数中的Sθ,其中θ为傅式凸轮的转角，Sθ为对应于θ角度时的推杆位移；将Sθ带入傅式凸轮轮廓解析式求得傅式凸轮轮廓；否则增加n值，重新计算；步骤五、根据近休止期的映射关系，反求出St'、Vt'和At'；St'表示运用改进算法求解的傅式凸轮位移传递函数，Vt'表示运用改进算法求解的傅式凸轮速度函数，At'表示运用改进算法求解的傅式凸轮加速度函数；步骤六、基于St'、Vt'和At'，设计出傅式凸轮轮廓；所述步骤二包括如下步骤：2.1、当傅式凸轮近休止角为90°，傅式凸轮对应的近休止期为[0,90°]U[360°-90°,360°]，运用传统算法求解的傅式凸轮位移传递函数St为： 2.2当限定设计的傅式凸轮的近休止角为θ’，且0≤θ’＜90°；则θ’对应的近休止期为[0,θ’]U[360-θ’,360]；此时，建立改进算法求解的傅式凸轮位移传递函数St'，改进算法如下： 其中，a0表示傅里叶级数展开式中的常数项；ak表示傅里叶级数展开式中第k个a值系数；k表示傅里叶级数展开式中第k个值；ω表示凸轮机构的运动角速度，t表示时间；bk表示傅里叶级数展开式中第k个b值系数；γ和δ均表示系数；由公式2建立起θ与θ0之间的关系，θ0＝γθ+δ2θ0表示采用改进算法求解时傅式凸轮位移传递函数是的傅式凸轮转角，θ表示采用传统算法求解时的傅式凸轮转角；建立傅式凸轮的近休止期[0,θ’]U[360-θ’,360]与傅式凸轮的近休止期[0,90]U[360-90,360]的映射关系，则在傅式凸轮的升程阶段，有以下二元一次方程组； 求解得到γ和δ的值如下式3，一般传统求解算法中θ取值为90°； 同理在傅式凸轮回程阶段，得到θ与θ0之间的关系也如公式2所示。

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