凸轮测量基准及测量位置优解方法

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    一般认为，凸轮的基准有两个: 一个是凸轮的旋转中心和桃尖连线的切平面———转角起始基准; 另一个是凸轮实际基圆母线———升程起始基准。但确切地说，确定切平面、实际基圆母线位置的基准才是凸轮的测量基准。那么，确定凸轮测量位置、形状的基准又是什么呢?

    凸轮的测量位置，也就是凸轮实际形状相对于理想形状的位置，应按 “最小条件”要求来确定。按 “最小条件”要求确定凸轮测量位置，就是使包容实际凸轮的一对理想凸轮间的宽度 (包容区域) 为最小。

    凸轮测量位置的正确性，即凸轮转角起始值、升程起始值的正确与否，直接影响着凸轮几何参数测量的准确性，要准确确定凸轮的测量位置，必须首先解决如下几个问题:

    (1) 正确选择凸轮的测量基准;

    (2) 正确设计凸轮的测量方法;

    (3) 方法应具有可操作性，且简便、快捷;

    (4) 测量数据准确一致，不因人而异;

    (5) 操作方法容易掌握。

    1 凸轮测量基准的选择

    1. 1 转角基准的求解

    凸轮的位置和形状与升程之间的函数关系为

h = f( α，ρ) (1)

    对式 (1) 全微分

    式中:?h/?α 为位升程变化率，它是凸轮位置误差与升程误差之间的函数传递系数;

    ?h/?ρ 为形升程变化率，它是凸轮形状误差与升程误差之间的函数传递系数。

    分析式 (2) 可知，式中第一项是由凸轮的位置 (转角)误差 Δα 引起的升程误差; 式中第二项是由凸轮的形状 (曲率半径) 误差Δρ 引起的升程误差。如图 1 所示，凸轮的升程误差由位置误差和升程误差两部分组成。

    位置误差属于系统性误差，必须从测量结果中删除，也就是使 Δα =0。当然要做到这一点是有困难的，但可以把 Δα 控制在最小范围之内，使位置误差Δα 引起的升程误差可以忽略不计。

    形状误差属于随机性误差。正确确定凸轮的测量位置，就是要消除位置误差的影响，真实体现形状误差所引起的升程误差。那么，如何达到这一目的呢? 笔者通过以 “敏感点”为基准确定凸轮测量位置的方法，实现了这一目的。因此，笔者把凸轮升、降程段的升程变化率绝对值最大 ( |h/α |max) 的测量点称为 “敏感点”，把以 “敏感点”为基准确定凸轮测量位置的方法称为 “敏感点法”。