凸轮轴偏心的测量与修正方法研究丁力华１，２孔明１赵军１周广才２１．中国计量学院，杭州，３１００１８２．哈尔滨精达测量仪器有限公司，哈尔滨，１５００００摘要：将实用谐波分析技术应用于凸轮轴两端主轴颈偏心修正中，建立了基于凸轮轴两端主轴颈的各凸轮偏心距和偏心角的计算模型并对其算法进行了分析，通过偏心修正减小了凸轮轴测量基准和设计基准不统一以及凸轮轴自身弯曲带来的系统误差，避免了传统修正偏心算法中的插值误差。搭建了测量凸轮轴的实验平台，对主轴颈和凸轮的实测数据进行了偏心修正。实验结果表明，该方法对主轴径和凸轮偏心量的修正效果明显，提高了仪器的测量精度。关键词：凸轮轴；偏心修正；测量与修正；实用谐波分析中图分类号：Ｕ４６４．１３４ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４－１３２Ｘ．２０１２．０８．００９ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＭｅａｓｕｒｉｎｇａｎｄＣｏｒｒｅｃｔｉｎｇＭｅｔｈｏｄｆｏｒＣａｍｓｈａｆｔＥｃｃｅｎｔｒｉｃｉｔｙＫｏｎｇＭｉｎｇ１ＤｉｎｇＬｉｈｕａ１，２ＺｈａｏＪｕｎ１ＺｈｏｕＧｕａｎｇｃａｉ１．ＣｈｉｎａＪｉｌｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉ２ｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ，３１００１８２．ＨａｒｂｉｎＪｉｎｇｄａＭｅａｓｕｒｉｎｇＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈａｒｂｉｎ，１５００００Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｐｒａｃｔｉｃａｌｈａｒｍｏｎｉｃａｎａｌｙｓｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｏｆｍａｉｎｊｏｕｒｎａｌｅｃｃｅｎｔｒｉｃｉｔｙｏｆｃａｍｓｈａｆｔｅｎｄｓｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｃａｍｓｈａｆｔｅｃｃｅｎｔｒｉｃｄｉｓｔａｎｃｅａｎｄｅｃｃｅｎｔｒｉｃａｎｇｌｅｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍａｉｎｊｏｕｒｎａｌｅｃｃｅｎｔｒｉｃｉｔｙｏｆｃａｍｓｈａｆｔｅｎｄｓａｎｄｔｈｅａｌ－ｇｏｒｉｔｈｍｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ，ｗｈｉｃｈｗｏｕｌｄｒｅｄｕｃｅｓｙｓｔｅｍｅｒｒｏｒｓｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｄｉｓｕｎｉｔｙｂｅｔｗｅｅｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｄａｔｕｍａｎｄｄｅｓｉｇｎｄａｔｕｍｏｆｃａｍｓｈａｆｔ，ａｎｄｔｈｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃａｍｓｈａｆｔｉｔｓｅｌｆａｎｄａｖｏｉｄｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎｅｒｒｏｒｓｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｅｃｃｅｎｔｒｉｃｉｔｙｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｍｅａｓｕｒ引言在凸轮测量过程中，由于凸轮轴安装测量的旋转中心与凸轮实际工作时的旋转中心不在同一轴线上，因此，测量结果包含了测量基准与设计基准不统一引起的误差成分［１－３］。同时，加工误差或自然因素等引起的凸轮轴自身的弯曲也会带来偏心误差。因此要对凸轮的偏心进行修正，以反映凸轮本身的真实误差情况［４－５］。目前，主要的凸轮偏心修正算法有插值法、差分法、平均值法、曲线拟合法等［６－８］。各种算法都有缺点：插值法计算会引入其他误差削弱偏心修正的效果；平均值法和差分法不能对非对称凸轮进行修正；曲线拟合法精度较低不能用于高精密凸轮轴测量。因此本文根据实际的等周期测量数据，利用实用谐波分析技术，按照谐波分解式求系数的方法求出凸轮轴两端主轴颈的偏心量，进而０收稿日期：２０１１—１０—１７２００５：３３７４－３３７９．［４］ＧｏｍａｎｄＪ，ＢｅａｒｅｅＲ，ＫｅｓｔｅｌｙｎＸ，ｅｔａｌ．ＰｈｙｓｉｃａｌＤｙ－ｎａｍｉｃＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄＳｙｓｔｅｍａｔｉｃＣｏｎｔｒｏｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅＤｅｓｉｇｎｏｆａＤｏｕｂｌｅＬｉｎｅａｒＤｒｉｖｅＭｏｖｉｎｇＧａｎｔｒｙＳｔａｇｅＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＲｏｂｏｔ［Ｃ］／／２００７ＥｕｒｏｐｅａｎＣｏｎｆｅｒ－ｅｎｃｅｏｎ算法的设计与实现［Ｊ］．制造技术与机床，２００５（３）：５５...