基于COSMOS Motion的靶标传动机构选型分析.pdf

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1、设计、研究Design,Research＆A，埘如I-2o16第”期’基于COSMOSMotion的靶标传动机构选型分析朱高贵，王德鑫，唐军军(南京模拟技术研究所，江苏南京210016)摘要：基于SolidWorks软件平台的COSMOSMotion组件，对两种靶标传动机构设计方案进行运动仿真，得到两方案的运动机构的运行速率、力矩等随时间变化关系，从而直观判断方案的优劣，并确定该靶标系统的传动构型。该仿真方法可为其它相似传动结构的设计和选型提供借鉴。关键词：靶标COSMOSMotion连杆机构选型仿真中图分类号：TP391．9；E922．1文献标识码：A文章编号：1002—6886(20

2、16)06—0065—03SelectionoftargettransmissionmechanismbasedonCOSMOSMotionZHUGaogui，WANGDexin，TANGJunjanAbstract：Themotionsimulationoftwokindsofdesignprogramontargetdrivingmechanismwascarriedout，basedontheCOMOSMotionCompontsofSolidWorkssoftawareplatform．Thevariationofrunningspeedandtorqueofthemechani

3、sminthetwoschemeswithtimewasobtainedinthesimulation，whichcouldjudgmentschemesintuitivelytodeterminethedriveconfigurationofthetargetsystem．Thesimulationmethodcanprovidereferenceonthedesignandlectotypeforothersimilartransmissionmechanism．Keywords：target，COSMOSMotion，linkagemechanism，lectotype，simul

4、ation0引言1传动机构方案设计平面四杆机构以结构简单、构件数量少等优势在靶标内，四杆机构主要实现传递运动、牵引靶在各类机械产品中广泛地应用J。但因各运动构板在指定范围、一定时间内动作，如靶板的起倒、摇件相互影响，常使机构产生的运行轨迹、传递的功摆等等。按设计要求，实现该动作的主要结构方式率、扭矩等参数表达式复杂，计算、验证极其繁琐。是将靶板部件固结在从动件上，靶板在四杆机构运在产品研发周期日趋紧张的形势下，要在极短时问行平面上的投影通过从动件与机架的铰链轴，使靶内以传统的计算方法设计出一个满足性能要求、计板绕轴进行一定角度内的旋转。本文采取的四杆机算精确的四杆机构绝非易事。构有两种方

5、案，如图1所示，方案1为曲柄摇杆机典型靶标系统是以平面四杆机构作为控制靶板构，方案2为转动导杆机构。在导杆机构中，导杆与运动的执行机构。分别以曲柄摇杆机构和转动导杆滑块设计为丝杆一滑动螺母形式实现传动。在满足机构两种型式的四杆机构作为某靶标系统执行机构需求的条件下，需要对这两种机构的运行特性进行的两种设计方案，需在两种方案中优选一种方案。比较，分析各自的优势与缺点。使用SolidWorks软件建立两方案的理论模型，以CosMosMotion组件对两种方案进行运动仿真，得到的两种方案的四杆机构运行速率、力矩等变化规律，方案1优选和确定该靶标系统的传动结构的设计方案，从而最大限度节约了分析计

6、算的时间，缩短设计周期。图1靶标传动系统方案·65·观弋嬲。IModernq靶标运动设计指标主要有：靶板从平放至竖起机构基本相等的角。转动9O。，运行时间不大于0．3S，机构具有带动1ITI在SolidWorks中启动COSMOSMotion组件，对左右高度铝制靶板的能力，该靶板质量约1．5kg。上述两机构的运动方式进行设定。按以上要求，结合以往的靶板及靶板夹持机构对曲柄摇杆机构方案，软件将机架识别为静止的设计情况，估计整个靶板部件(包括靶板与夹持零部件，杆1与杆4的铰接轴识别为第一个旋转副机构)质量会达到3．5kg左右，而其平放时的重心(Revolute)。设定运行环境，依次设定重力参

7、数为z在以转轴为原点255mm的距离上。轴负方向、仿真持续时间为0．6S，即靶板组件完成以曲柄摇杆一次起倒的时间。为第一个旋转副设定运动，即设机构为例分析靶定杆1的转速。按照杆3摆动90。时，杆1旋转半圈标传动机构运动1的关系，可知杆1速度为600。／s。特性。图2中杆1对转动导杆机构方案，运行环境设定时，重力条为主动件，以速度件同曲柄摇杆机构方案，因导杆不能全周运转，故将02转动。可通过图图2曲柄摇杆机构仿真持续时间设为0．3S，