一种用于发动机系统高压燃料泵的单循环凸轮机构的示意图。图2是一种用于发动机系统高压燃料泵的双循环凸轮机构的示意图。图3是解释本实用新型的凸轮型线曲线中的各个参数的曲线图。图4是根据本实用新型设计的一些凸轮与根据传统技术的凸轮升程比较曲线图。图5是根据本实用新型设计的一些凸轮与根据传统技术的凸轮从动件速度比较 曲线图。图6是根据本实用新型设计的一些凸轮与根据传统技术的凸轮从动件加速度比 较曲线图。

具体实施方式

参看图1，一种用于发动机系统高压燃料泵的单循环凸轮机构包括可沿箭头R所 示方向绕轴线01旋转的凸轮和在力F(例如，由弹簧施加)的作用下推抵于凸轮1的凸轮 面4上的从动件例如滚轮2。凸轮1具有以轴线01为圆心的基圆3。随着凸轮1旋转，绕 自身轴线02沿着凸轮面4滚动、同时沿箭头L所示方向移动。凸轮面4的轮廓由凸轮型线 限定。在图1中的单循环凸轮机构中，每当凸轮1旋转一周，滚轮2实现一次往复运动。为 此，单一的凸轮面4沿着凸轮1的整个圆周(360° )分布。凸轮升程为从动件直线运动方向的升程。参看图2，一种用于发动机系统高压燃料泵的双循环凸轮机构采用了与图1中的 单循环凸轮机构不同的凸轮1。具体而言，图2中的凸轮1的凸轮面4a共具有两段，这两段 凸轮面可以分别分布在0 180°和180 360°的范围内，但也可以不等角分布。这两段 凸轮面可以彼此相同或不同。这样，每当凸轮1旋转一周，滚轮2实现两次往复运动。可以理解，用于发动机系统高压燃料泵的凸轮机构中的凸轮可以具有等角分布或 不等角分布的三段或更多段凸轮面，从而每当凸轮旋转一周，滚轮实现三次或更多次往复 运动。为了实现预期的凸轮升程，如前所述，现有技术中凸轮型线往往采用简单线段的组合。这种方式虽然能满足凸轮从动件的位移要求，但其速度、加速度性能往往较差。在工 作过程中，凸轮从动件会出现加速度跳跃，从而对凸轮产生冲击。因此，加速度可能直接影 响高压泵本身的寿命。速度会影响高压泵的工作输出。为了克服这一缺陷，本实用新型试图利用单一的连续曲线构造出凸轮型线。为此，本实用新型的凸轮面包含彼此平滑衔接的两段凸轮型线，即升程型线和回 程型线，升程型线和回程型线各自为一条连续的曲线，所述曲线可表示为下述型线函数<formula>formula see original document page 5</formula>[0033]其中，1为Zui大凸轮升程；Q、C2、C3、C4、C5、C6为调节系数，其中升程型线的各调节系数可以与回程型线的各 调节系数相同或不同；e为沿凸轮旋转方向从升程或回程型线起点算起的凸轮相对旋转角；a为升程或回程型线所占据的角度；h为对应凸轮旋转角0位置处凸轮升程。在上面的公式的计算中，e、a的单位均采用弧度。有关升程型线的上述参数请参看图3，图中的横坐标表示对于某一升程型线而言 的转角e，纵坐标表示相应的凸轮升程h，图中的曲线表示升程型线中e与h的关系。对于预期的凸轮机构工作而言，其1、d是给定的，对应于每一转角e的凸轮升程 h也有大体上的要求。因此，在设计凸轮型线时，要通过调节各个系数Cp C2、C3、C4、C5、C6， 来使得对应于每一转角e的凸轮升程h大体上符合凸轮机构的工作需求，同时尽可能抑制 或消除速度突变和加速度跳跃。由于该型线函数功能比较强大，通过设置不同的参数后，型线曲线会有很大变化， 可以满足很多种设计要求。图4-6中示出了根据上述型线函数设计出的几个凸轮型线。图4是根据上述公式设计的本实用新型的凸轮与根据一种现有技术的凸轮升程 比较曲线图。

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SWDH-04G-2B3A-A22D SWDH-04G-2B11B-A22D SWDH-04G-2B12B-A22D

图中曲线1表示根据现有技术的凸轮机构的从动滚轮的升程，曲线2、3、4表 示根据本实用新型的一种凸轮机构的从动滚轮的升程。可以看出，曲线2、3、4在基本走势 上大体与曲线1相符，即根据本实用新型的凸轮满足凸轮机构的工作要求，但根据本实用 新型的凸轮型线的设计理念与现有技术具有本质上的差异，即本实用新型凸轮型线是由单 一的连续曲线构造出的，而现有技术的凸轮型线是由简单线段的组合或偏心几何图形构造 出的。各个系数(^、(2、(3、(；、(5、(6的取值范围为所有实数。举例而言，对于曲线3，Ci = 0. 84676，C2 = 0. 016266，C3 = 0. 722424，C4 = 12. 39094，C5 = 0. 076652，C6 = 0. 0111。图5是根据本实用新型的上述凸轮与根据上述现有技术凸轮从动件速度比较曲 线图。图中曲线1表示根据现有技术的凸轮机构的从动滚轮的速度，曲线2、3、4表示根据 本实用新型的上述凸轮机构的从动滚轮的速度。可以看出，曲线1的工作过程相对比较粗 暴，而曲线2、3、4比曲线1平滑，即根据本实用新型的凸轮机构中的从动滚轮在工作中的速 度变化是平滑的、没有突变。并且，本实用新型能根据要求设计进行不同工作阶段的局部设 计，如可以在工作起始和结束阶段缩短其反应时间，在工作阶段保持速度平稳，稳定系统输出o图6是根据本实用新型的上述凸轮与根据上述现有技术凸轮从动件加速度比较 曲线图。图中曲线1表示根据现有技术的凸轮机构的从动滚轮的加速度，曲线2、3、4表示 根据本实用新型的上述凸轮机构的从动滚轮的加速度。可以看出，曲线1中存在四处明显 的加速度跳跃(图中a、b、c、d四处)，这些加速度跳跃会造成从动滚轮对凸轮的四次明显 的冲击力。而曲线2、3、4比曲线1平滑，即根据本实用新型的凸轮机构中的从动滚轮在工 作中的加速度变化是平滑的、没有跳跃，这样，从动滚轮不会对凸轮产生冲击力。可以理解，在凸轮的整个圆周内，可以设置一段、两段或更多段具有上述型线的凸 轮面。多段凸轮面中的每段的型线可以相同或彼此不同。根据本实用新型，高压燃料泵凸轮机构中的构件受力平顺，可降低接触失效。同 时，润滑环境得到改善。此外，由于工作阶段的局部设计功能，流体介质运动平顺，改善了流体的流动特 性。另外，由于冲击力被消除或抑制，因此工作中的噪音会显著降低。另外，还可以减小工作压力输出波动和降低Zui大输入扭矩值。

权利要求一种高压燃料泵凸轮机构，用于在发动机系统中泵送燃料，包括凸轮和推抵于凸轮的凸轮面上的从动件，其特征在于所述凸轮面由凸轮型线限定，所述凸轮型线包含彼此平滑衔接的升程型线和回程型线，所述升程型线和回程型线各自为一条由下述型线函数表示的连续曲线 <mrow><mi>h</mi><mo>=</mo><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><mi>l</mi><mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo></mrow><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mrow><msub> <mi>C</mi> <mn>1</mn></msub><mo>&times;</mo><mi>cos</mi><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><mrow> <mi>&pi;</mi> <mo>&times;</mo> <mi>&theta;</mi></mrow><mi>&alpha;</mi> </mfrac> <mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>C</mi><mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub><mi>C</mi><mn>3</mn> </msub> <mo>&times;</mo> <msup><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><mi>&theta;</mi><mi>&alpha;</mi> </mfrac> <mo>-</mo> <mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo></mrow><mn>2</mn> </msup> <mo>)</mo></mrow><mo>&times;</mo><mi>cos</mi><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><mrow> <mn>3</mn> <mo>&times;</mo> <mi>&pi;</mi> <mo>&times;</mo> <mi>&theta;</mi></mrow><mi>&alpha;</mi> </mfrac> <mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>C</mi><mn>4</mn> </msub> <mo>&times;</mo> <mi>&theta;</mi> <mo>-</mo> <msub><mi>C</mi><mn>5</mn> </msub> <mo>)</mo></mrow><mo>&times;</mo><mi>sin</mi><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><mrow> <mn>3</mn> <mo>&times;</mo> <mi>&pi;</mi> <mo>&times;</mo> <mi>&theta;</mi></mrow><mi>&alpha;</mi> </mfrac> <mo>)</mo></mrow> </mrow> <mo>+</mo> <msub><mi>C</mi><mn>6</mn> </msub> <mo>&times;</mo> <mi>cos</mi> <mrow><mo>(</mo><mfrac> <mrow><mn>5</mn><mo>&times;</mo><mi>&pi;</mi><mo>&times;</mo><mi>&theta;</mi> </mrow> <mi>&alpha;</mi></mfrac><mo>)</mo> </mrow> <mo>)</mo></mrow> </mrow>其中，l为Zui大凸轮升程；C1、C2、C3、C4、C5、C6为系数，其中升程型线的各系数与回程型线的各系数相同或不同；θ为沿凸轮旋转方向从升程或回程型线起点算起的凸轮相对旋转角，单位为弧度；α为升程或回程型线所占据的角度，单位为弧度；h为对应所述凸轮相对旋转角的位置处凸轮升程。