变角速度下的促动弹簧高速凸轮机构设计[外文翻译].rar

附件C：译文


变角速度下的促动弹簧高速凸轮机构设计

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

1绪论：
在重的载荷、大的加速度下运转和类似的动态特性控制条件下，促动弹簧凸轮机构是一个既简单又可靠的装置。这种机构过去常常被用做在几十毫秒内完成开关转换作用的真空断路器【1】。在这种机构中，凸轮的角速度是变化的，因为每个负载下的弹簧都使凸轮旋转。由于这个原因，常规设计技术中设定凸轮在不变的速度下运转是不合适的。这种促动弹簧设计或者变速凸轮过去很少被研究。Rothbart设计了一个变速凸轮，这个凸轮是被一个螺纹式快速来回的由图解凸轮外形轮廓组成的机构开动的【2】。Barkan建议了一个凸轮设计方法，那就是用简略的促动弹簧凸轮系统的能量方程式进行简单的计算【3】。后来的学者更为简单的认为，能量损失就像能量守恒方程式缺少系数一样。
这份论文提出的变角速度凸轮设计方法是建立在一个完善的促动弹簧凸轮系统动态模型基础上的。在这个动态模型中，外力和摩擦力是一起的，而接下来的运动是随真空断路器在关闭过程中的需求而定的。凸轮运动和凸轮形状是根据被提议的设计方法确定的。分析不同惯量凸轮形状的作用，惯性凸轮被改进以满足明确的旋转角这个必要条件。然后将这种设计凸轮的仿真结果和最初的凸轮进行比较。

2促动弹簧凸轮机构：
图1表示了一种由促动弹簧高速凸轮构成的真空断路器。这种断路器的额定电压和中断电流分别是12千伏和40千安。这种机构的本质在于让驱动凸轮的弹簧靠拢，一个具有开弹簧的从动机构，推动电接触器的伸缩弹簧，具有连接和弹簧锁的机械部分。真空断路器的关闭过程如下：凸轮（图1中）最初被闭弹簧锁（图1中）锁住，然后松开闭弹簧锁，闭弹簧（图1中）使凸轮旋转，凸轮又带动从动机构（图1中4）使其到达电接触器（图1中5）关闭的位置。在电接触