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本帖受@阳光MAN的一贴“奇怪的共轭凸轮，这样的共轭凸轮怎么运动的http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=365002”启发，由于阳光大侠事先没说采用何种规律以及运动要求，俺就猜了个MC，竟然蒙对了。
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论坛逛久了，基本都是“修正正弦、修正梯形、摆线、3-4-5多项式”，本来嘛这些个曲线综合性能也是不错的，也能用在像分度凸轮这样高精度的场合。但看多了也觉的烦！好像凸轮设计只局限在这几个曲线中一样！由此，产生了另开一贴的念头，来讨论凸轮曲线优化的问题。
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前序讲完，开始正题。
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$ f6 H' D+ q; @3 j6 f4 T. H/ O 首先，俺们讲“凸轮曲线优化”，其目的是什么？这要明白，否则就会感角这个曲线不错，那个也行，陷入无从选择的境地。8 L' ^: s" @) B! R' h" K
若工况只对从动件的远休止位置有要求，那么运动规律的选择面确实比较宽，只要注意加速度的大小、是否连续，就可以了。这中情况，确实无所谓采用什么曲线（估计这就是大家都采用MC的原因了）。( X" G. |( q5 ?/ t1 p S
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那大家有木有想过，若工况对从动件的速度有严格要求，该怎么办？比如，对摆动从动件，现在要实现摆杆在某一段时间内以等角速度w运动，该怎么设计凸轮？这时还采用“修正正弦”吗？要知道“修正正弦”的V值特性只是峰值，即最大，无法保持恒速！那其他的曲线呢？感兴趣的童鞋可以查手册、查资料看看是否有满足。有人说，不有等速、梯形类的曲线吗？对，是有！但我要是对加速度A还有要求，除了连续外，还要控制在某一范围之下，请问怎么办？
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以下借用@阳光MAN的例子，做优化（当然，优化有很多方法，不局限一种，但优化的目标都是一样的。为了去除工况的影响，需要引入无量纲的概念，不清楚的童鞋可以翻设计手册，上面讲的很详细）。! x# V# E/ ?5 j: c: {" @: ` L
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本贴的优化目标：% }; |1 e1 M; k+ r
2 |% y6 g6 J! D; a( k! h" B1.某一段时间内使从动件保持恒速；
3 c2 i6 ]+ r* j8 }& @0 ?2.曲线最大加速A尽量小，并保证连续；7 c( f8 ~( ?( c! g+ ]
3.跃度尽量小（关系到高速转动时的震动问题）。目标既然有了，却发现没有现成的曲线数模能满足，不用急，那就响应MAO主席的号召“有困难要上，没困难创造困难也要上”——让我们来创造满足要求曲线吧！既然正弦加速连续、梯形又能保证V在某一段时间不变，那何不把两者结合起来，组成新的曲线呢?好，说到这儿，懂的童鞋笑了。不懂的没事，回去翻机械设计手册，先搞懂无量纲吧。
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回到正题，@阳光MAN的凸轮进过上面讲的原理，优化成什么样了呢？上图！优化后，目标1达成：基本有个15度的等速区间，且V=1.704，而修正正弦V=2；目标2基本满足：正向A=5.015，负向A=5.788，而修正正弦A=5.528；目标3跃度是不是比修正正弦还要小？
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) J7 r+ V J- l S* I+ Y" u& @好了，到此凸轮设计中比较重要的三大目标都实现了，那么优化后的曲线怎么样呢？再此，俺可以说优化后的理论曲线与修正正弦的其实十分接近，但运动特性就是要好很多。感兴趣的可以自己比对。0 s% U2 s) w+ \7 D: k; `$ ~
顺便说一下，CAD是2010版的。
6 O+ \ B( \: H6 b. D+ Z7 o再此，感谢下@阳光MAN大侠那贴的启发，谢谢！1 m+ {& O1 P& F4 _9 R3 A0 j# Q
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发表于 2014-8-4 18:40:44
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