发动机凸轮轴检测方法综述 2

凸轮机构从动件的运动规律是通过凸轮的形状来反映的，因此需要根据从动件的运动要求设计凸轮的形状。一般来讲，每个凸轮的形状——桃形，由基圆和许多二次曲线、三次曲线及圆弧组成，其构成的封闭曲线称为升程曲线，由于凸轮升程曲线的特殊性，实际应用中提供给磨床的升程曲线是 ～ 的离散数据，这也就是描述每个凸轮形状的理论升程表，其升程曲线的精度由升程公差来进行控制。

1）凸轮的升程误差

凸轮的升程误差是指，实际凸轮对应理论角度上的实际升程与理论升程的代数差。即

                 

根据升程误差的定义，凸轮升程测量时，测量的应是凸轮理论转角对应测点的实际升程。这一点在实际测量中是不容易做到的，测量数据中一般含有转角误差（系统性误差）的影响，必须剔除测量数据中的转角误差的影响，才可能得出正确的测量结果。这就提出了如何进行凸轮测量和数据处理方法的问题。

2）凸轮升程测量、数据处理、评定方法

如图1所示，凸轮升程表上给出的是理论转角 对应的理论升程h，按误差定义要求，本应测量出理

论转角 对应测点的实际升程h_S (图1a)。可是，由于凸轮测量起点转角有误差 ，实际上测量出的不是理论转角 对应点上的实际升程h_S，而是转角 对应点上的实际升程 (图1b)。所以，一般按 求解出的升程误差与定义相悖 。

根据定义，凸轮的升程误差应按下式求解：

           

式中  ——凸轮升程变化率； 应根据凸轮的公差要求分别求解^[2]，即

（1）升程公差按尺寸公差标注时（公差带位置固定，见图2）：

当|h"_a|≥|h"_d或c|≤|h"_b|，则

(由左、右侧最大点“等距”导出)

  当|h"_c|≥|h"_a或b|≤|h"_d|，则

              （由左、右侧最小点“等距”导出）

（2）升程公差按形状公差标注时（公差带位置浮动，见图3）：

当|h"_a|≥|h"_d或c|≤|h"_b|，则

（由左、右侧最大点“等值”导出）

    当|h"_c|≥|h"_a或b|≤|h"_d|，则

             （由左、右侧最小点“等值”导出）

综上所述，凸轮测量（处理）方法应该是：①获得原始（迭代）数据，要求测量数据尽量准确；②对原始数据进行处理，只有准确的原始数据，才能保证数据处理的可靠性；③根据处理结果确定（计算出）各凸轮“桃尖”的角度位移 （用它来修正凸轮的相位角）。

一般来讲，应根据凸轮升程的公差要求，即按尺寸公差标注的处理方法和按形状公差标注的处理方法，给出相应的处理方法。数据处理过程，就是将测量数据处理成符合定义的升程误差值——符合设计要求的升程误差值的过程。

这里，应说明的是，凸轮升程的测量基准是“敏感点”，凸轮升程的评定基准是“极限点”。测量时，以凸轮左、右侧的“敏感点”为基准，获得（确定）凸轮测量起点转角 ；处理时以凸轮左、右侧的最大点和最小点的四个“极限点”a、b、c、d为基准，求出凸轮测量起点转角的角度位移 之后，即得凸轮处理（评定）起点转角：

测量数据的处理过程可以以 为测量起点转角，进行二次测量；也可以按解析式 ，逐点算出符合定义的升程误差值。