按给定运动轨迹反求凸轮轮廓机构Word下载.docx
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长为400mm,宽为300mm的长方形,经半径R=100mm的边角倒圆;
各杆长度:
lll=150mm;
∠BAC=120°
,滚子半径Rg=150mm,=80mm,ACOAAB=10mm,曲柄OA转速n=60r/min。
图7.1凸轮连杆组合机构简图
文案.
7.2零件造型
启动SolidWorks2012,选择【文件】/【新建】/【零件】命令,创建新的零件文件。
选择【插入】/【草图绘制】命令,选择一基准面为草绘平面。
根据图7.2~7.5所示,分别绘制机架、曲柄、连杆和滚子的轮廓草图。
然后选择【插入】/【凸台/基体】/【拉伸】命令,分别以距离10mm拉伸机架、曲柄和连杆轮廓草图分别得到其实体零件。
选择【插入】/【凸台/基体】/【旋转】命令,以滚子轴线为旋转轴,以360°
为旋转角度,旋转后得到滚子实体零件。
零件的材质均设置为“普通碳钢”,分别以文件名“机架”、“曲柄”、“连杆”和“滚子”保存。
图7.2机架草图图7.3曲柄草图
图连杆草图7.47.5滚子草图图
为了满足装配时的“路径配合”要求,在连杆零件图中,选择【插入】/【参考几何体】/【点】命令,在图7.1所示连杆中的端点C处创建一个参考点。
如图7.6所示,在弹出的
属性管理器【选择】栏中,点击【圆弧中心】按钮,然后点击【参考实体】按钮,在
端的圆孔边线,点击确择视图区选连杆C定按钮,完成连杆参考点的创建。
连杆参考点的创建图7.6
7.3装配
选择【文件】/【新建】/【装配体】命令,建立一个新装配体文件。
将机架和曲柄添加进来,右键把机架设为固定零部件,添加曲柄与机架转动处的同轴心配合,如图7.7所示,其端面添加重合配合,如图7.8所示。
曲柄与机架的重合7.8图7.7图曲柄与机架的同轴心配合面
配合面7.9端与曲柄转动处添加同轴心配合,如图所示连杆的A将连杆添加进来,在图7.17.10所示。
所示,其端面添加重合配合,如图
连杆与曲柄的重合7.10图连杆与曲柄的同轴心配合面图7.9
配合面所示绘【草图绘制】命令,选择机架上表面为草绘基准面,根据图7.11/选择【插入】制预定轨迹草图,完成后退出草图绘制界面。
单击【视图】,选择【点】按钮,将连
,点击【高级配合】/杆的参考点在视图区中显示出来。
选择【插入】/【配合】按钮,如图7.12所示,在【配合选择】栏中的“零部件顶点”栏中选择连杆的参考点(注意连杆的参考点必须在预定轨迹的平面上);
在“路径选择”栏中,点击下方的
按钮,在弹出的选择框点击【选择组】按钮,然后在视图区用鼠标点击
,完成配合路径的选取,其他设置保持系统预定轨迹的所有曲线,点击选择框确定按钮
,完成路径配合的添加。
默认不变,最后在配合管理器中点击确定按钮
预定轨迹草图7.11图
路径配合参数设置7.12图
7.4仿真”插件载入,单击布局选项卡中的【运动算Motion在装配体界面,将“SolidWorks
。
Motion分析”,在例1】MotionManager工具栏中的【算例类型】下拉列表中选择“反求凸轮轮廓7.4.1
1.添加马达钮】达按的工MotionManager具栏中【马击单,为曲柄添加一逆时针等速旋转马达,如图所示。
,马达位置为曲柄旋转处的轴孔,如图/n=60RPM=3607.13所示,凸轮转速°
s7.14文案.
曲柄马达位7.14图曲柄马达参数设置7.13图
置仿真参数设置2.【运动算例属性】秒,1单击工具栏上的在MotionManager界面中将时间的长度拉到分析】【Motion按钮,在弹出的属性管理器栏将每秒帧数设为100,其余参数采用默认设置。
3.创建凸轮理论廓线钮按栏工击单MotionManager具算【上的计】文案.
,进行仿真求解。
待仿真自动计算完毕后,
单击工具栏上的【结果和图解】按钮,在弹出的属性管理器中进行如图7.15所示的参数设置,其中右侧显示栏里的边线为图7.1文案.
所示连杆B端的圆孔边线。
单击【确定】按钮,7.16所示。
生成连杆的跟踪轨迹,如图
图7.15连杆B端跟踪路径参数设置图7.16连杆B端跟踪轨迹在MotionManager设计树中,展开【结果】选项,右击“跟踪路径图解”,选择【从跟踪路径生成曲线】/【从路径生成曲线】,如图7.17所示,创建凸轮理论廓线。
完成后在
设计树中将多出。
右键将“跟踪路径图解1FeatureManager”隐藏起来,然后单
,将创建的曲线在视图区中显示出来。
击【视图】,选择【曲线】按钮
图7.17曲线接触时摆杆角速度曲线
4.创建凸轮实际轮廓
选择【插入】/【草图绘制】命令,选择机架上表面为草绘基准面,在草图工具栏中点
击【等距实体】按钮。
如图7.18所示,在弹出窗口中将【双向】复选框选上,在距离栏
,然后点击刚创建的凸轮理论廓线,点击确定按钮10mm,完成等距实中输入滚子半径体的添加,得到凸轮实际轮廓草图如图7.19所示。
图7.18等距凸轮理论廓线参数设置图7.19凸轮实际轮廓草图
退出草图后,选择【插入】/【装配体特征】/【切除】/【拉伸】命令。
如图7.20所示,在弹出的属性管理器【距离】栏输入8mm,选择凸轮实际轮廓草图为拉伸切除草图,按“给定深度”对机架进行拉伸切除,创建凸轮实际轮廓如图7.21所示。
图7.20机架切除拉伸参数设置图7.21凸轮实际轮廓
7.4.2验证运动轨迹
1.添加滚子
将滚子添加进来,将凸轮底面与滚子大端外表面添加重合配合,如图7.22所示。
将图7.1所示连杆的B端与滚子的转动轴添加同轴心配合,如图7.23所示。
图7.22凸轮与滚子的重合配合面图7.23连杆与滚子的同轴心配合面
2.添加曲线接触
首先右键将前面添加的“路径配合”删除,此时用鼠标拖动连杆运动,可见连杆不再受到预定轨迹的约束。
然后再单击MotionManager工具栏上的【接触】按钮,如图7.24所示,在弹出的属性管理器中
【接触类型】栏选择“曲线接触”,在【选择】栏选取凸轮底面的一实际轮廓线文案.
为“第一接触曲线”,选取滚子大端外表面轮廓线为“第二接触曲线”,如图7.25所示。
将“曲线始终接触”复选框选上,在【材料】栏两“材料名称”下拉列表中均选择Steel(Greasy),其余参数采用默认设置,点击确定按钮,完成曲线接触的添加。
凸轮与滚子的接触7.25图曲线接触参数设置图7.24
曲线3.仿真分析文案.
单击【计算】按钮,进行仿真求解。
待
,在弹出的属性管理器中进仿真自动计算完毕后,单击工具栏上的【结果和图解】按钮行如图7.26所示的参数设置,其中右侧显示栏里的边线为图7.1所示连杆C端的圆孔边线。
单击【确定】按钮文案.
,生成连杆的跟踪轨迹,如图7.27所示。
图7.26连杆C端跟踪路径参数设置图7.27连杆C端跟踪轨迹
由图7.27可见,跟踪的运动轨迹与预订运动轨迹完全重合,充分验证了在运动性能方面,按给定运动轨迹反求凸轮的理论廓线及实际轮廓的可靠性。
单击工具栏上的【结果和图解】按钮,在弹出的属性管理器中进行如图7.28所示文案.
的参数设置,其中右侧显示栏里的面为连杆,生成上的任意一个面。
单击【确定】按钮7.29连杆的角加速度图解,如图所示。
连杆角加速度曲7.29图连杆角加速度参数设置图7.28
线可知,在一个运动周期,连杆角加速度总体上趋于平缓,但在某几个位置7.29分析图凸轮与滚子接触时可能会产生这是实际运行时,有较明显的突变,为了实现预定运动轨迹,的情况。
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- 给定 运动 轨迹 凸轮 轮廓 机构
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