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本帖最后由 智诚科技 于 2016-1-12 14:52 编辑
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利用运动仿真解决复杂凸轮设计 3 ^/ R& b, `- L$ F F+ v/ w- i
ICT—Torres Zha # c( R$ k% g/ I7 H+ v2 B2 _- I
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摘要：详解如何利用SOLIDWORKS Motion解决凸轮设计。
: c: W9 |+ j1 C+ z1 t% n关键字：SOLIDWORKS Motion、运动仿真、凸轮设计- \3 w8 v7 b% M$ J2 t
& A) h6 E+ N: h5 Z: I3 n
6 ~( V5 V7 E6 S$ C$ ~7 l$ p- @& w" Z7.如图11，单击计算，运行运动仿真。
' d% _0 Q4 N1 q5 W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。
' p; R$ q3 S/ _( G+ H, @http://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142349zell4zlgu90uw5eg.jpg
7 J9 D( e9 {& o# b图11
: W: y6 Y/ S7 b; ]5.获取凸轮轮廓1 Z- {/ _; q" a; V X% Q
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。
. j3 f, v' X; s+ _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。
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! B' u7 }1 G1 M* [% O# V5 A图12
( \ G9 R# \& P* M+ chttp://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142350v2i884y9myvym2tv.jpg $ t/ L5 }0 r% `; ~3 D5 `: j5 T
图13 . M/ a- G& y2 |$ s& G' w4 j+ T5 o
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`& `% h) Z5 G$ {
: o) |2 [; d) y9 V图14
5 E* u3 y4 e* K1 @. r z' j. e. p6.将跟踪路径转化为曲线输入到凸轮中。
# U5 y7 O6 F L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。
- ~" C1 k5 s' [& i- Dhttp://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142351c4r4qe8jgu3hscq4.jpg
- ]* P3 M7 H/ z: j! ~* H图15! e8 s. b! u M$ o w+ a4 |3 B
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16/ ]) i \- A* c9 {+ \+ v7 h
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8 m7 E2 p/ ^* Q1 |图16$ o3 W2 E n3 H) `$ W* g1 e
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。( `- J9 M) `2 e& {0 A- E
7.验证凸轮机构
4 X+ f0 P) S) Z6 o7 B5 }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。
/ L, P/ d5 g+ O# p4 e6 Z/ j. l. Q% t( }/ r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。
$ h, w; y, Q& \: I# v/ U0 chttp://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142352cj7w0w9g44awawet.jpg
) E% H9 v3 h8 W6 K+ d8 K$ v9 W图17 - k: `# h+ w) V0 y3 t+ a
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$ l( A+ d% n! g/ i0 B
% Y, u' {' ^; S f0 x, y/ r c8 l, X图18
, x- A, ] o: b( k6 i1 S 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。( V" z* f- b4 Q1 F+ m" e5 M
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图194 Y6 h7 P$ y: i: v; s1 y* ?! `
三、查看从动件在Y方向上的线性位移
. d* w/ J! u5 o) Y9 N7 i& ~5 f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.
8 A) V# R$ ~. ]7 z j7 v( c: e7 P http://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142353m7w1mjremj1xp6wm.jpg : I w" l j' r( ^* m0 ~& p3 T; F# C3 h
图20
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. m6 d$ L/ g. N图21
r/ h T% o2 {3 k1 t3 \8 k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。5 ~4 a' F: I1 ?3 m" r
四、结束语
{4 L: x6 y+ R& Z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。: S; n6 D4 ~. Z
% X! h8 r' y) o& P0 [! V0 F
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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