1.考虑滚轮半径的主辅式恒力弹簧凸轮轮廓曲线设计方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1001,确定主辅式恒力弹簧支吊架运动过程中的能量转移关系;
步骤1002,分别确定主辅式恒力弹簧支吊架运动过程中主簧和辅簧的弹簧力;
步骤1003,建立刀型凸轮的转角与负载管垂直位移的微分方程;
步骤1004,对步骤1003中得到的微分方程积分,得到刀型凸轮的转角与负载管的垂直位移的椭圆方程;
步骤1005,建立支吊架不直接考虑滚轮半径的刀型凸轮轮廓曲线的设计方程;
步骤1006,建立考虑滚轮半径的刀型凸轮轮廓曲线的设计方程;
步骤1007,求解步骤1006中所建立的考虑滚轮半径的刀型凸轮轮廓曲线的设计方程,得到考虑滚轮半径的刀型凸轮轮廓曲线;
步骤1001中所述能量转移关系的表达式为:其中,F为输出载荷,F1为主簧的弹簧力,F2为辅簧的弹簧力,h为辅簧与刀型凸轮接点到凸轮转轴的垂直距离,为从全局坐标系XOY沿顺时针方向到随体坐标系ξoη的转角,y表示负载管垂直位移;
步骤1002中所述主簧和辅簧的弹簧力的表达式分别为:F1=k1(h‑y)
其中,F1为主簧的弹簧力,F2为辅簧的弹簧力,k1为主簧的刚度,k2为辅簧的刚度,h为辅簧与刀型凸轮连接点到凸轮转轴的垂直距离,a为凸轮转角为零时辅簧的压缩长度,为从全局坐标系XOY沿顺时针方向到随体坐标系ξoη的转角,y表示负载管垂直位移;
步骤1003中所述微分方程的表达式为:
其中,k1为主簧的刚度,k2为辅簧的刚度,Fh为两个辅簧的水平力之和,Fv为外部载荷与主簧的弹簧力之差;
步骤1005中所述的不直接考虑滚轮半径的刀型凸轮轮廓曲线的设计方程为:其中,(ξ,η)为所求不直接考虑滚轮半径的刀型凸轮的曲线坐标,为从全局坐标系XOY沿顺时针方向到随体坐标系ξoη的转角,y表示负载管垂直位移,d为负载管与刀型凸轮的接触点到凸轮转轴的水平距离;
步骤1006中所述的考虑滚轮半径的刀型凸轮轮廓曲线的设计方程为:其中,(ξ1,η1)即为所求考虑滚轮半径的刀型凸轮轮廓曲线坐标,表示滚轮的半径。
2.根据权利要求1所述的考虑滚轮半径的主辅式恒力弹簧凸轮轮廓曲线设计方法,其特征在于:步骤1004中所述椭圆方程的表达式为:其中,Fv为外部载荷与主簧的弹簧力之差,Fh为两个辅簧的水平力之和,γ=k1/2k2,为
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主簧的刚度与2倍的辅簧的刚度之比;k1为主簧的刚度,k2为辅簧的刚度,C 为积分常数,C2
=(1.1~1.5)max(Fv)。