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时间:2019-04-05
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1、word格式可编辑SolidWorks盘形凸轮设计及运动仿真(http://www.mcadtools.net三维空间--轻松掌握SolidWorks!) SolidWorks自身就具备凸轮设计模块,利用其模块可以方便的设计盘形凸轮,并对其进行运动仿真和干涉检查以确定设计的准确性,下面简要介绍如下: 1软件准备 打开ToolBox插件,工具->插件选择SolidWorksToolBox 图1SolidWorksToolBox插件 2凸轮设计需求分析 在设计之前,要确认凸轮设计的需求,有以下内容需要确认: A:基圆大小及起始角度; B:凸轮的运动轨迹;
2、 C:推杆直径 运动以推杆直径中心点进行轨迹描述 例如图2所示,有一对盘形凸轮,2个推杆中心点为240;如右图所示,悬臂左右运动,基圆直径为220mm,首先在90度范围内往左运动15mm,并回到基圆大小;然后往右运动15mm后再次回到基圆大小,2个运动之间有角度为10度的停顿; 专业资料整理word格式可编辑 图2凸轮 以表1形式表示如下,基圆大小220 3使用凸轮运动插件进行盘形凸轮设计 设计的主要参数请参照第2部分的设计需求分析,在设计之前,就需要将推杆的中心距、推杆直径、运动轨迹等数据提前算好,然后进行以下设置; 3.1凸轮1设计 3.1.1设
3、置,按照以下内容进行设计 图3凸轮1设置专业资料整理word格式可编辑 设置部分,凸轮类型为圆形,推杆类型为平移,如果是偏心的,请做相应的选择,推杆半径和开始半径为2个推杆中心的一半,开始角度根据需求; 3.1.2运动 图4凸轮1运动设置 运动部分,根据设计需求,进行设置,运动的类型为修改的正弦; 3.1.3生成图5 专业资料整理word格式可编辑 图5凸轮1的生成 生成部分:坯件的外径要大于2个推杆中心距离;近毂和远榖分别为凸轮两侧的圆柱状台阶,要大于孔的直径,厚度随便定义,但需要大于圆角半径和倒角大小; 结果如下图6 图6凸轮1专业资
4、料整理word格式可编辑 3.2凸轮2设计,步骤如凸轮1 3.2.1设置,如图7 图7凸轮2的设置 3.2.2运动,如图8 专业资料整理word格式可编辑 图8凸轮2的运动设置 3.2.3生成,如图9 图9凸轮2的生成 结果如下图10专业资料整理word格式可编辑 图10凸轮2 4运动模拟仿真 凸轮设计完毕后,对基座,悬臂等进行设计,然后装配,保持适当的自由度,在SolidWorks中使用SolidWorksMotion进行运动仿真分析,确定运动的准确性; 4.1增加旋转马达,如图11 专业资料整理word格式可编辑 图11添加旋
5、转马达 顺时针旋转,10RPM,并将时间轴设置为6S,正好运动一周; 4.2增加凸轮与悬臂的碰撞接触,如图12 图12凸轮与悬臂的碰撞接触 4.3开启Motion,并进行运算 如果Motion没有开启,在工具->插件中,选择SolidWorksMotion,如图13 专业资料整理word格式可编辑 图13SolidWorks分析 点击计算按钮进行运算,运算完毕即可查看动画效果如下;如图14 图14动画效果图 4.4运动仿真结果分析 4.4.1结果—线性位移,如图15 专业资料整理word格式可编辑 图15线性位移 凸轮旋转一周,推杆首先
6、往前移动15mm,然后回退到初始点,再往后移动15mm,并回退到原点,符合设计要求; 4.4.2结果-线性速度,如图16 图16线性速度 凸轮旋转一周,推杆的运动速度曲线。 4.4.3结果-线性加速度,如图17 图17线性加速度 凸轮旋转一周,推杆的运动加速度曲线。 4.4.3结果-平移力矩,如图18 专业资料整理word格式可编辑 图18平移力矩 凸轮旋转一周,推杆的平移力矩。 5.干涉检查 5.1方法1使用SolidWorks干涉检查工具 干涉检查的方法有2种,一种是使用SolidWorks自带的干涉检查工具,在Motion动画时间轴
7、上,选择不同的点,然后工具-干涉检查,检查各个点的干涉情况如图19,20 图19、20干涉检查 一般情况下,在开始和结束时,不会有干涉,在中间过程,由于Motion运动冗余,和凸轮本身的误差,有可能造成小的干涉情况,如果小于3mm3,一般都忽略不计;专业资料整理word格式可编辑 5.2方法2手动干涉检查 将SolidWorks切换到模型窗口,并正视,过中心孔中心画任意一条直线,测量2个凸轮与直线交点的距离,若等于或略小于推杆中心距离-推杆直径,则无干涉;如下图21所示 图21手动干涉检查 6结束语
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