萬向聯(lián)軸結(jié)機構(gòu)的運動曲線的對比 |
1 引言
在機構(gòu)設(shè)計中,分析輸入/輸出構(gòu)件運動的相關(guān)性是比較困難和煩瑣的工作,如能方便地得到輸入/輸出構(gòu)件及相關(guān)中間構(gòu)件的運動曲線,這類問題就很容易得到解決。
solid edge具有功能強大的三維造型模塊和裝配模塊,而Dynamic Designer是美國MDI(Mechanical Dynamic Inc.)的產(chǎn)品,其內(nèi)核為MDI的ADAMS動態(tài)求解器,Dynamic Designer for SolidEdge實現(xiàn)了Dynamic Designer和SolidEdge的無縫集成,用戶不必離開自己所熟悉的SolidEdge界面,就可以對所設(shè)計的裝配體進行運動仿真。Dynamic Designer產(chǎn)品由Simply Motion,Motion和Professional組成,用戶可以根據(jù)設(shè)計的復(fù)雜程度進行選擇,也可以根據(jù)實際應(yīng)用情況逐步升級到更高一級的Dynamic Designer產(chǎn)品。在機構(gòu)設(shè)計中,熟練使用以上模塊完成零件的三維實體造型,模擬整個機構(gòu)的裝配,分析裝配干涉情況,進而實現(xiàn)運動模擬、運動干涉分析、動力分析,即可實現(xiàn)機構(gòu)的精確CAE仿真設(shè)計,優(yōu)化機器性能和可靠性,減少從設(shè)計到產(chǎn)品的開發(fā)周期。
2 單萬向聯(lián)軸結(jié)機構(gòu)的運動分析
圖1 十字結(jié)、叉軸和機架的實體造型
在支架的制作中要注意精確定位左右軸孔的位置及角度,以便準(zhǔn)確安裝。
圖2 裝配環(huán)境中的單萬向聯(lián)軸結(jié)
如果我們讓右側(cè)叉軸作為輸入軸并以360°/s勻速旋轉(zhuǎn),那么左側(cè)叉軸作為輸出軸,其輸出轉(zhuǎn)速是變速的,在SE集成的Simply Motion模塊中無法對該輸出軸進行速度和加速度分析。而應(yīng)用Dynamic Designer/Motion for SE,在Edge Bar中選中左側(cè)叉軸,單擊鼠標(biāo)右鍵,選繪制曲線→角速度→幅值,如圖3所示;重復(fù)剛才操作,在Edge Bar中選中左側(cè)叉軸,單擊鼠標(biāo)右鍵,選繪制曲線→角加速度→幅值,圖4所示的輸出叉軸的角速度、角加速度曲線將會出現(xiàn)在操作區(qū)中。
3 雙萬向聯(lián)軸結(jié)機構(gòu)的運動分析
圖6所示為雙萬向聯(lián)軸結(jié)的運動分析曲線,左側(cè)圖為中間叉軸的角速度、角加速度幅值曲線,右側(cè)圖為輸入/輸出十字軸角速度、角加速度幅值曲線。其中藍(lán)色曲線均為角加速度幅值曲線,進一步分析輸入/輸出叉軸的角速度和角加速度,可以驗證其運動和動力特征是一致的。
上述結(jié)論的驗證是在雙萬向聯(lián)軸結(jié)輸入/輸出叉軸在同一平面內(nèi)且輸入/輸出角相等的情況下得出的,圖7所示的情況與圖6所示雷同,可以看出其中間叉軸、輸入/輸出叉軸的角速度、角加速度的幅值及其相位均是相同的。
圖3 與圖2所示雙萬向聯(lián)軸結(jié)機構(gòu)的運動曲線的對比
4 結(jié)束語
Solid Edge中嵌入Dynamic Designer/Motion模塊后,可以方便地繪制出輸入/輸出構(gòu)件及中間相關(guān)構(gòu)件和各類運動線圖,從而方便地實現(xiàn)對復(fù)雜機構(gòu)的運動模擬、運動分析和動力分析,對實現(xiàn)機構(gòu)的優(yōu)化cae設(shè)計具有重要意義。
對輸入/輸出軸不在同一平面,輸入/輸出角不相等的雙萬向聯(lián)軸結(jié)機構(gòu),中間叉軸應(yīng)為由移動副聯(lián)接起來的兩部分組成,其運動分析和動力分析我們將另文論述。
cae專區(qū):http://articles.e-works.net.cn/cae/
solid edge專區(qū):http://solidedge.e-works.net.cn/
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