附件C：譯文


變角速度下的促動彈簧高速凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計

K.Y.Ahn,J.H.Kim and S.H.Kim
機(jī)械工程,KAIST,373-1,
Kusong-dong,Yusong-gu,Taejon305-701,Korea
(發(fā)表于2000年1月11日；出版于2000年7月24日)

1緒論：
在重的載荷、大的加速度下運轉(zhuǎn)和類似的動態(tài)特性控制條件下，促動彈簧凸輪機(jī)構(gòu)是一個既簡單又可靠的裝置。這種機(jī)構(gòu)過去常常被用做在幾十毫秒內(nèi)完成開關(guān)轉(zhuǎn)換作用的真空斷路器【1】。在這種機(jī)構(gòu)中，凸輪的角速度是變化的，因為每個負(fù)載下的彈簧都使凸輪旋轉(zhuǎn)。由于這個原因，常規(guī)設(shè)計技術(shù)中設(shè)定凸輪在不變的速度下運轉(zhuǎn)是不合適的。這種促動彈簧設(shè)計或者變速凸輪過去很少被研究。Rothbart設(shè)計了一個變速凸輪，這個凸輪是被一個螺紋式快速來回的由圖解凸輪外形輪廓組成的機(jī)構(gòu)開動的【2】。Barkan建議了一個凸輪設(shè)計方法，那就是用簡略的促動彈簧凸輪系統(tǒng)的能量方程式進(jìn)行簡單的計算【3】。后來的學(xué)者更為簡單的認(rèn)為，能量損失就像能量守恒方程式缺少系數(shù)一樣。
這份論文提出的變角速度凸輪設(shè)計方法是建立在一個完善的促動彈簧凸輪系統(tǒng)動態(tài)模型基礎(chǔ)上的。在這個動態(tài)模型中，外力和摩擦力是一起的，而接下來的運動是隨真空斷路器在關(guān)閉過程中的需求而定的。凸輪運動和凸輪形狀是根據(jù)被提議的設(shè)計方法確定的。分析不同慣量凸輪形狀的作用，慣性凸輪被改進(jìn)以滿足明確的旋轉(zhuǎn)角這個必要條件。然后將這種設(shè)計凸輪的仿真結(jié)果和最初的凸輪進(jìn)行比較。

2促動彈簧凸輪機(jī)構(gòu)：
圖1表示了一種由促動彈簧高速凸輪構(gòu)成的真空斷路器。這種斷路器的額定電壓和中斷電流分別是12千伏和40千安。這種機(jī)構(gòu)的本質(zhì)在于讓驅(qū)動凸輪的彈簧靠攏，一個具有開彈簧的從動機(jī)構(gòu)，推動電接觸器的伸縮彈簧，具有連接和彈簧鎖的機(jī)械部分。真空斷路器的關(guān)閉過程如下：凸輪（圖1中）最初被閉彈簧鎖（圖1中）鎖住，然后松開閉彈簧鎖，閉彈簧（圖1中）使凸輪旋轉(zhuǎn)，凸輪又帶動從動機(jī)構(gòu)（圖1中4）使其到達(dá)電接觸器（圖1中5）關(guān)閉的位置。在電接觸