[发明专利]单体泵凸轮结构

摘要

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种单体泵，特别是一种单体泵凸轮结构。该结构将凸轮分为4段设计，按照每段的功能采用相应的函数；第一段：加速段，本凸轮采用加速度最大的凹面凸轮作为加速段；第二段：为中间供油段，供油段速度保持不变，加速度为零，与第三段联合计算，保证连续性要求；第三段：为过渡段，采用直线降加速度函数，接触应力许用的喷射压力的变化趋势与喷射后期压力下降的趋势基本吻合；第四段：采用负加速度(绝对值)尽可能大的减速段。本发明的优点是，既没有带来柱塞弹簧设计难的问题，又不会出现高速时凸轮与滚轮“飞脱”现象。

主权项

1、一种单体泵凸轮结构，其特征在于：将凸轮分为4段设计，按照每段的功能采用相应的函数；第一段：为了使中间的供油工作段的速度达到最高，前面采用加速度尽可能大的加速段，加速段的约束条件是加工因素，在加工条件允许的情况下可采用凹面凸轮，本凸轮采用加速度最大的凹面凸轮作为加速段；第一段加速段采用凹圆弧，升程、速度(升程的导数)、加速度(速度的导数)方程如下：升程：速度：加速度：Rb：基圆半径rr：滚轮半径R：凹圆弧半径θ：凸轮转角b＝Rb+R+rr第二段：为中间供油段，优化目标是供油工作段的速度达到最高，约束条件是1)保证必要的连续条件：升程必须连续、光滑；速度连续；加速度允许间断；2)供油工作段的许用接触应力满足喷射压力的需要；供油段速度保持不变，加速度为零，与第三段联合计算，保证连续性要求；第三段：为中间供油段，优化目标是供油工作段的速度达到最高，约束条件是1)保证必要的连续条件：升程必须连续、光滑、可导；速度连续、可导；加速度允许间断；2)供油工作段的许用接触应力满足喷射压力的需要；采用直线降加速度函数，接触应力许用的喷射压力的变化趋势与喷射后期压力下降的趋势基本吻合；第四段：柱塞供油结束后到达上止点时速度降为零，减速过程中运动件所产生的惯性力不许超出柱塞弹簧力，所以采用负加速度(绝对值)尽可能大的减速段，减速段的约束条件是必须保证凸轮与滚轮始终接触(不飞脱)，原理是质量与加速度的乘积小于柱塞弹簧力，因此采用余弦函数实现目标，余弦函数的2阶导数仍为余弦函数，升程(与弹簧力成正比)曲线与加速度曲线的变化趋势完全吻合。