solidworks Motion对链条运动仿真的研究

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solidworks Motion对链条运动仿真的研究
5 k" K. l# b. O0 C: C5 D8 o作者：智诚科技(ICT)——黄显彬（Bin Huang）

# ?, ]8 o; _* p摘要：
      众所周知，链条在很多机械设备的运动和传动中起着非常重要的作用，笔者也了解到如今有很多插件或者一些齿轮工具支持在SolidWorks中直接建模完成标准的链条或链轮。但是如何在SolidWorks中模拟如现实一样运动相类似的链接运动，其实很多网友都在查找一些技巧和方法，但都很难寻找到一个可靠的方案。笔者在这里给大家介绍一种方法，希望对众多喜欢研究SolidWorks的网友有所帮助。（本文只阐述如何装配链条与进行运动仿真）
' T& e2 e+ P0 ~; I6 G
, D# U1 u0 E6 n6 h0 V方案技巧如下：
% G( i! X8 ?, C- F# A9 m0 E* q. ]

* \2 p/ |- W2 S1 ~/ B
& b/ U3 B9 z9 P3 X# { 图1
+ T6 ^* n9 h+ `7 I: y# O

1.根据链距和链轮的标准生成一个辅助零件，类似于皮带的形状，可参考主动轮和从动轮的分度圆进行建模并使用套合样条曲线将其套合成一条样条曲线。接着使用拉伸曲面命令进行拉伸，拉伸深度任意并保存零件。（该图中的尺寸不做参考）
6 ?4 b& \8 b% n9 x& d5 Z1 H

8 m& z1 ?: x4 e+ N
/ @# W1 |# J0 b) N 图2

1 K) R8 D9 M5 S2.对链节生成一个草图，以方便后续装配时进行参考使用。（建议链节使用单个零件进行建模完成，使用装配体则会增加后续仿真计算量）

# m- B% M4 D0 \: w  G. c1 F/ y
/ K; ?5 W2 ]7 R图3

3.新建一个装配体，首先插入主动轮，将主动轮的中心轴与前视基准面和上视基准面进行重合，主动轮的右视基准面与装配体中的右视基准面进行重合，装配完成后，主动轮可绕中心轴进行旋转。（可打开临时轴进行辅助装配）

; x- ?+ ?, s( S' }! a
图4
- b9 S; `8 K  R- v2 W

2 V6 O: ~0 i# K" {  f4.继续插入辅助零件，进行装配，将辅助零件装配中心与主动轮的中心轴进行配合对齐，待完成装配完成后，将辅助零件进行固定。（前面做的配合只是为了对齐该辅助零件）
7 g# H* V+ K( p( P2 k

  W; t0 k/ [, F* L' L  y图5

5.继续插入从动轮零部件，将从动轮的中心轴与辅助零件间的中心轴进行重合，并且约束从动轮的平面与主动轮的平面进行平行。
! z: F  z: }' f, i9 y* {

+ ]' g; T! [$ u6 v. x, D图6

6.接着进行装配链节，如先插入一个内链节，将其中间的基准面与装配体的右视基准面进行重合，并将原先创建的草图点与辅助文件进行重合。（建议先调整与链轮的接触并将其固定，以防后面所有链接与链轮进行干涉，待装配完成后将其变成浮动。）

' `; h+ x- a/ b" m6 i 图7

, j: }+ S& D8 A/ W: D& T7.接着再插入外链节零件，将其中一端与内链接进行同心配合，其中一个端面与内链节的端面进行重合，并将没有约束同心的一端的草图点与辅助零件进行重合，总共三个约束。

; p! k; G; {4 p# T图8

8.重复以上步骤完成后链接的装配如下图：

! i2 q+ q. ?/ V7 j+ S5 t
! D8 W& G9 g( H" L+ |图9

$ Z8 K! G3 [; [% J9.选择辅助零件并查看其所有配合，将所有链节有关的重合约束进行压缩或删除。（前面配合只是为了定位）

! h# G+ w: A2 T- G3 O
图10
& f0 E9 z( B+ |" h

/ G9 Q& Z0 C4 F0 J" a6 O10.新建一个运动算例，选择Motion分析（注意在工具-插件-勾选启动SolidWorks Motion才有此选项）
8 c$ k4 b) ]/ p& Q7 p% [0 K4 S- E/ F

/ @1 {# ]8 I% r4 B2 x* m9 |* u; f" W图11

11.设置3D零件接触，框选所有零件，除了辅助零件，并且设置材料为steel(dry)，去除勾选摩擦，其它保持默认值点击确定，接着设置引力，选择竖起向下的方向，此文档为Y方向向下。
# A* D  q& `0 E9 P$ a6 ], @( Q

  
/ R' k4 z- F- `. e

图12

12.设置旋转马达，选择主动轮的面或线做参考方向，并设置等速20RPM，点击确定。
0 o% O( V# b' L" ?" b3 t8 d0 |

( u0 r" P" |# [$ i; u8 a- W+ o
图13
7 i% @' Z/ F! k7 d$ D; V

13.点击运动算例属性，勾选使用精确接触，并调整精确度0.0001，其它保持默认选项。

3 b% B  h$ z( a9 y  C. L
图14
) r4 s& A! n; I. M' V

5 L. A* G% j% G7 s* c% e14.点击计算，待其完成计算即可。（该算例37个零件计算了24个小时，零件数越多，相应时间越长）
. \3 w. L/ C7 N( ~6 ^% W

. |! h3 z$ Q1 m

+ J3 Q! Z9 i+ q, G9 N图15

本文笔者介绍此链条的目的也是通过查找网上很多SolidWorks爱好者经常访问与好奇SolidWorks中如何做这种链条的运动模拟，网上也有很多的相应的解决方案，但是网友都表示实现不了，所以笔者通过亲自摸索并实践并验证，将该方法分享给大家。

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6 ^- J  V2 b5 S☆温馨提示☆：SOLIDWORKS 2016即将在十月发布，需要最新功能资料可留言！
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唐僧很潇洒

能做成视频讲解么
& [/ ?/ ]( b) {% v2 ^. `

智诚科技

6 Z6 H  J7 f$ d& a3 N' d

唐僧很潇洒 发表于 2015-8-29 12:23
0 D  k$ G  g8 P+ m0 t( [能做成视频讲解么

补上一个Gif
8 G( F+ W/ p5 V. n! C4 w) g. I; b" n

% @1 M$ W  w9 [% a, h8 s/ B3 Q% v

唐僧很潇洒

智诚科技 发表于 2015-9-2 10:34 static/image/common/back.gif
补上一个Gif

装配好了，动画又不难做。
# N: r$ b: q5 L' Z, ?+ y

lystar

链节数量不多的情况下用这个方法还行，链节多的话，这个做起来就相当麻烦了。

yzb2012

求源文件！！！！！！！！！！！

jywbh

要是有源文件边学边练就好了。

xuwenhua

编辑存档，不错的教材。

yananc

不错,收藏学习

tcjshb

不错，有源文件可以边学边练，就更好了

放鹤

学习了，谢谢