附件C：譯文


采用平滑樣條曲線合成柔性凸輪輪廓線的方法
Vu-Thinh Nguyen, Do-Joong Kim *
蔚山大學(xué)，機(jī)械與汽車工程學(xué)院，San-29, Mugeo-Dong, Nam-Gu,韓國蔚山680-749

摘要
本文介紹了一種用光滑樣條曲線合成柔性凸輪輪廓線的設(shè)計(jì)方法。我們認(rèn)為在設(shè)計(jì)過程同時(shí)考慮位移，速度和加速度的影響，比僅僅考慮位移要好的多。下文所提設(shè)計(jì)方法的顯著特點(diǎn)是采用的平滑樣條曲線保證了凸輪輪廓線的光滑。我們所提出的方法和其他現(xiàn)行辦法的本質(zhì)區(qū)別在于我們的方法允許設(shè)計(jì)師在滿足輪廓線的光滑度以及離散性的限制下，通過局部的修改完善凸輪的運(yùn)動(dòng)。特別是，該方法可以控制不只是單一層面的，而且能使速度和加速度曲線在運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能上達(dá)到最佳。實(shí)例表明，所得凸輪輪廓線為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的一些問題提出了解決的方案。
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關(guān)鍵詞：平滑樣條曲線；凸輪輪廓；三次樣條曲線；五次樣條曲線；配氣機(jī)構(gòu)

1 .緒論
凸輪在多種類型的機(jī)器上得到了廣泛應(yīng)用，因?yàn)樗苁谷藗兊玫綗o規(guī)則的可變運(yùn)動(dòng)。按照不同機(jī)械的不同要求，許多不同類型的凸輪型線被設(shè)計(jì)和加工出來[ 1 ] 。像汽車發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)中的凸輪從動(dòng)件系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)速度非常高，所以凸輪型線就必須設(shè)計(jì)得非常準(zhǔn)確精煉，以確保良好的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性[ 2 ] 。所以不僅位移曲線特性，而且速度，加速度曲線甚至躍度曲線特性必須都控制在合理范圍之內(nèi)。這里有很多方法來建立凸輪輪廓的數(shù)學(xué)模型。標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)的功能包括諧波，擺線，改進(jìn)諧波，梯形，改進(jìn)梯形，多項(xiàng)式等，當(dāng)要求不是很苛刻時(shí)，傳統(tǒng)的方法是有效，根據(jù)提出運(yùn)動(dòng)條件，可通過這些數(shù)學(xué)方法直接被應(yīng)用，改進(jìn)或合成分段函數(shù)來達(dá)到所提出的要求[ 1 ] 。
樣條曲線成功應(yīng)用于凸輪設(shè)計(jì)已有20年之久[ 3-11 ] 。Angeles [ 3 ]是第一使用樣條曲線進(jìn)行凸輪輪廓設(shè)計(jì)的人。之后這種方法在MacCarthy和Burns 身上得到了改進(jìn)[ 4 ] 。樣條曲線方法具有足夠的靈活性，通過改進(jìn)和優(yōu)化在滿足運(yùn)動(dòng)要求同時(shí)，仍然滿足運(yùn)動(dòng)的相關(guān)約束。這樣，樣條曲線法與傳統(tǒng)方法相結(jié)合，已在合成凸輪輪廓線領(lǐng)域得到了應(yīng)用。在以往研究中Tsay Huey, [ 5-7 ] ， sandgren和West [ 8 ] ，Yoon和Rao[ 9 ] ，都提出了樣條曲線方法在凸輪設(shè)計(jì)中的潛力。不過，早期的樣條曲線法不在于直接解決凸輪運(yùn)動(dòng)合成中的一般性問題，而在于解決諸如滿足一組任意指定位移約束的這類問題。在某些情況下，約束是在演算過程中被強(qiáng)加的，