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本帖受@陽光MAN的一貼“奇怪的共軛凸輪，這樣的共軛凸輪怎么運動的http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=365002”啟發，由于陽光大俠事先沒說采用何種規律以及運動要求，俺就猜了個MC，竟然蒙對了。
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論壇逛久了，基本都是“修正正弦、修正梯形、擺線、3-4-5多項式”，本來嘛這些個曲線綜合性能也是不錯的，也能用在像分度凸輪這樣高精度的場合。但看多了也覺的煩！好像凸輪設計只局限在這幾個曲線中一樣！由此，產生了另開一貼的念頭，來討論凸輪曲線優化的問題。
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I# T8 I# `/ V: D 前序講完，開始正題。8 J& ?4 X; K% t! s) N& J, V
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首先，俺們講“凸輪曲線優化”，其目的是什么？這要明白，否則就會感角這個曲線不錯，那個也行，陷入無從選擇的境地。
- \# {: G' q$ Q |8 q' y若工況只對從動件的遠休止位置有要求，那么運動規律的選擇面確實比較寬，只要注意加速度的大小、是否連續，就可以了。這中情況，確實無所謂采用什么曲線（估計這就是大家都采用MC的原因了）。* S+ S2 d8 |5 K1 `% d' G
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那大家有木有想過，若工況對從動件的速度有嚴格要求，該怎么辦？比如，對擺動從動件，現在要實現擺桿在某一段時間內以等角速度w運動，該怎么設計凸輪？這時還采用“修正正弦”嗎？要知道“修正正弦”的V值特性只是峰值，即最大，無法保持恒速！那其他的曲線呢？感興趣的童鞋可以查手冊、查資料看看是否有滿足。有人說，不有等速、梯形類的曲線嗎？對，是有！但我要是對加速度A還有要求，除了連續外，還要控制在某一范圍之下，請問怎么辦？
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以下借用@陽光MAN的例子，做優化（當然，優化有很多方法，不局限一種，但優化的目標都是一樣的。為了去除工況的影響，需要引入無量綱的概念，不清楚的童鞋可以翻設計手冊，上面講的很詳細）。
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本貼的優化目標：
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2 E$ B6 i- g3 |/ v1.某一段時間內使從動件保持恒速；4 T( Z5 t% E Q+ I$ y
2.曲線最大加速A盡量小，并保證連續；
3 U; R3 r' M$ t) y) y* m+ [1 W4 a3.躍度盡量?。P系到高速轉動時的震動問題）。目標既然有了，卻發現沒有現成的曲線數模能滿足，不用急，那就響應MAO主席的號召“有困難要上，沒困難創造困難也要上”——讓我們來創造滿足要求曲線吧！既然正弦加速連續、梯形又能保證V在某一段時間不變，那何不把兩者結合起來，組成新的曲線呢?好，說到這兒，懂的童鞋笑了。不懂的沒事，回去翻機械設計手冊，先搞懂無量綱吧。
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. q' o: W) [4 S- r9 m% x( G 回到正題，@陽光MAN的凸輪進過上面講的原理，優化成什么樣了呢？上圖！優化后，目標1達成：基本有個15度的等速區間，且V=1.704，而修正正弦V=2；目標2基本滿足：正向A=5.015，負向A=5.788，而修正正弦A=5.528；目標3躍度是不是比修正正弦還要小？5 Z" X& P6 V" X3 C' K
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好了，到此凸輪設計中比較重要的三大目標都實現了，那么優化后的曲線怎么樣呢？再此，俺可以說優化后的理論曲線與修正正弦的其實十分接近，但運動特性就是要好很多。感興趣的可以自己比對。6 [# c0 e% j0 j; ]6 `" _
順便說一下，CAD是2010版的。' y {2 l# L, Y
再此，感謝下@陽光MAN大俠那貼的啟發，謝謝！! S3 f/ Q' J3 k9 q- l" O
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發表于 2014-8-4 18:40:44
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