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本帖最后由 智诚科技 于 2016-1-12 14:52 编辑 $ H0 d' ^) @ y7 Q# X6 Z5 Z# Q/ C
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利用运动仿真解决复杂凸轮设计 " T9 j- j: L5 c* R1 Z& N @6 ^
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摘要：详解如何利用SOLIDWORKS Motion解决凸轮设计。
' H; R0 a# H$ i- L, i; w% g5 O关键字：SOLIDWORKS Motion、运动仿真、凸轮设计
; z/ a( D5 Z0 }1 r5 q8 ?* b, C2 j. \9 U, K8 z8 j/ \2 ~- c, n
) d* b5 ], n* v e# {( ^7.如图11，单击计算，运行运动仿真。
+ T8 i- [* ~. t此时我们会看到预期的运动，凸轮转动一圈，从动件同时完成一个周期的运动。
* h: E+ o0 Q" `. f: \8 z/ a5 thttp://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142349zell4zlgu90uw5eg.jpg 1 m, _; S4 F. V
图11. N1 W4 b+ e$ |, P- x4 h$ C
5.获取凸轮轮廓' ?+ I4 x0 o0 l. p% `
为了获取凸轮的轮廓，我们只需找到从动件上与凸轮接触的一点相对于凸轮的跟踪路径。此跟踪路径即为凸轮的轮廓。
8 a3 h* L @% d; R1 `如图12和13，14所示，单击结果和图解，选择位移/速度/加速度——>跟踪路径。在要测量的实体中选择从动件的顶点及凸轮的圆柱面。确定之后即获得一个跟踪路径，此路径即为凸轮的轮廓。
3 ?8 G: A) ?9 u0 |8 P$ d7 _- mhttp://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142350ff9s2zurzem57zw2.jpg
. B/ c L$ K" f, P* B A图12, v3 L' h+ o0 U. @
http://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142350v2i884y9myvym2tv.jpg
- S$ r$ L9 o) d1 e) E3 p, \/ D图13 2 ^* {/ z) N6 V7 Q/ r
http://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142351i3xpwgdkp3w2b2nt.jpg. Z& t5 Q( w) J, y9 J% ?
7 j9 n. b ~" R9 H! H3 X
图14: S. A7 X- A+ A$ l- |
6.将跟踪路径转化为曲线输入到凸轮中。8 C+ l# T; H# U3 A) e. N
我们现在已经生成了从动件顶点相对于凸轮的跟踪路径，并且也知道这个跟踪路径即为凸轮的轮廓。为了在凸轮中使用这个跟踪路径，我们需要将其转化为曲线并输入到凸轮中。如图15，在结果图解1上右键——>从跟踪路径生成曲线——>在参考零件中从路径生成曲线。' {* [3 T* ?# J; O) ^/ v5 ~# J
http://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142351c4r4qe8jgu3hscq4.jpg5 H! E k+ j b0 k) G) i
图15
! q2 \2 \( q8 T- V7 \* K+ O( ~' d/ N打开凸轮，在设计树中将有一个曲线，在前视基准面上绘制草图，并用转换实体引用命令，将此曲线引用，接着对草图进行拉伸。如图165 z% Q. S. d9 {9 G) C
http://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142352jhzssqtsvtq124cs.jpg
7 I5 X; Y) D9 l3 R4 j7 B图16
6 W' H( @: u" ?5 `$ Q切换到装配体中，重建模型。这是凸轮的设计已经完成了。接下来需要验证凸轮的轮廓是否正确。
& h+ ]& w3 X# z) \6 {7.验证凸轮机构
0 u/ _: k) V: a6 X# o+ B& n3 `凸轮的轮廓已经设计完成，接下来我们要验证其是否正确。在当前的仿真中，从动件是依靠线性马达驱动的。在实际凸轮机构中应当是依靠凸轮的轮廓保证从动件的运动。因此在验证的时候我们需要将加在从动件上的线性马达去掉，并在从动件和凸轮之间添加接触。
% K8 `3 B$ \2 A: W5 d将时间调整到0秒的位置，压缩线性马达，如图17。在从动件和凸轮之间添加接触。如图18。1 M4 w0 O" ^# j1 k7 m; N0 c1 }
http://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142352cj7w0w9g44awawet.jpg : p2 I3 H+ T* r1 w8 g; u3 o
图17
8 ~2 N% r$ h& lhttp://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142352t103ah6s2kf0bc2a.jpg* R8 s- E( Q6 K1 Y6 ~
V% [: `: t% e1 n9 U0 u2 k- D% e图18. |, v- r. l8 U% w! ~
再次运行计算。我们发现从动件基本按照预期进行运动，但是在如图19的地方发生了跳跃，这是因为从动件只有在重力的作用下保证和凸轮的接触。在实际凸轮机构中，从动件上会受到向下的压力，因此我们可以忽略这一点。3 |: z* x) ]0 H& D, x
http://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142353koblzlisc6g7li6g.jpg% M# i" G8 C9 g# B
图19
0 u4 K8 ]. q6 c2 v三、查看从动件在Y方向上的线性位移
! Y: q/ A3 k$ B0 `如图20，点击图解，选择位移/速度/加速度——>线性位移——>Y分量。选择从动件的一个面，确定。其在Y方向的线性位移如图21.
& R5 O0 E# I: D7 S3 p" ^ http://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142353m7w1mjremj1xp6wm.jpg 1 Z- |" U) t. M# V$ _+ h
图20 " a7 j4 S# a& n5 L2 {
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5 \) K" r! q9 E0 \9 M3 E# w" a
图21
8 d/ V% w# v+ w" [对比图3与图21，我们不难看出，从动件是符合我们所规定的运动规律的。说明凸轮轮廓的设计是合乎设计要求的。
/ H }: N0 c5 t% V9 \四、结束语% r0 P5 n; i! H2 [
本文利用SOLIDWORKS Motion运动仿真功能来完成凸轮机构的运动仿真，从而快速直观的获得凸轮轮廓。可以大大的降低研发成本，得到很好的使用效果。
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发表于 2016-1-12 14:51:19
非常感谢楼主这么直观的教程！
楼主