文档介绍：西安工程科技学院学报
Journal of Xi
an U niv ersity of Eng ineering Science and T echnolo gy

第 20 卷第 6 期( 总 82 期) 2006 年 12 月 Vol. 20, No. 6( Sum N o. 82)

* 研究简报*
文章编号: 1671
850X( 2006) 06
0809
03
高速凸轮机构从动件运动规律的改进
郝建强
( 咸阳市技工学校, 陕西咸阳 712000)
摘要: 在对现有从动件运动规律分析的基础上, 提出了一种全新的从动件运动规律. 这种运动规
律可适用于一般情况下高速凸轮机构运动平稳无冲击的要求.
关键词: 高速凸轮机构; 三次样条函数; 从动件运动规律
中图分类号: T H 132. 47
文献标识码: A
0
引
言
凸轮机构可以实现从动件任意复杂的运动规律, 所以, 在各种机械中得到广泛的应用. 在工作行程中,
推杆随凸轮的转角不同而依次占据着不同的工作位置. 一般情况下, 它们之间的对应关系由机械的工作要
求而定. 而现有的运动规律, 要么只保证最近、最远工作位置, 要么就得采用高次多项式实现拟合. 对于高
速凸轮机构, 从动件在运动的始点、终点速度和加速度要为零且加速度在运动过程中没有突变, 这样才能
使凸轮机构具有良好的动力性能. 这一要求要用一个五次多项式实现. 如果边界条件增加, 多项式的次数
就要增加, 次数过高的多项式运动规律对加工误差很敏感, 而且多项式的次数太高对凸轮机构设计不利.
本文探讨在边界条件较多时, 用较低次数的多项式实现并且使凸轮机构具有较好的动力性.
1
新型从动件运动规律的理论基础
为了克服高次多项式产生的弊端, 可采用分段插值和 H er mite 插值, 但其光滑性较差, 而样条插值可
使插值曲线的光滑性提高. 因此, 样条插值是较为理想的一种现代插值方法. 其优点是插值函数在整个区
间上具有连续的二阶导数, 插值函数在整个区间上为分段三次多项式.
若将从动件的位移与凸轮转角之间的函数关系用样条插值函数来表示, 则可使其二阶导数连续. 只要
适当增加某些条件, 就可以使这种样条插值运动规律!在运动始、末的速度和加速度都为零. 这样, 就可在
边界条件较多的情况下, 使凸轮机构从动件的运动规律具有良好的动力性能.
2
样条插值运动规律的构造
用 Yi 表示从动件对应凸轮转角x i 时的位移量, 设凸轮由角度 a 转到角度b 时, 从动件完成一个工作行
程. 那么, x i 即是位于[ a, b] 区间内的值. 设 a = x 0 < x 1 < ∀< x n = b, 则一般情况下与之对应的从动件
的位置 Y 0 , Y 1 , ∀, Y n 都已知.

收稿日期: 2006
01
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作者简介: 郝建强( 1957
) , 男, 陕西省西安市人, 咸阳市技工学校讲师. E
mail: hux iaog ang 2005@ 163. co m
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西安工程科技学院学报
第 20 卷
根据三次样条插值函数的构造可知, 在子区间[ x i- 1 ,