基于SolidEdge的高级机构运动仿真自粘铝箔
发布时间:2022-09-03 20:34:47 来源:酷德五金网
基于Solid Edge的高级机构运动仿真
基于Solid Edge的高级机构运动仿真 2011: 本文以单、双万向联轴结机构为例,简述运用Solid Edge 三维造型和装配模块进行机构的装配、运动模拟及运动分析、动力分析的过程。 在机构设计中,分析输入/输出构件运动的相关性是比较困难和繁琐的,但若能方便地得到输入/输出构件及相关中间构件的运动曲线,解决这类问题就会容易许多。 Solid Edge 具有功能强大的三维造型模块和装配模块,而Dynamic Designer/Motion for Solid Edge实现了Dynamic Desinger和Solid Edge的无缝集成,用户不必离开自己所熟悉的Solid Edge界面,就可以对所设计的装配体进行运动仿真。 Dynamic Designer产品由Simply Motion、Motion和Professional组成,用户可以根据设计的复杂程度进行选择,也可以根据实际应用的情况逐步升级到更高一级的产品。在机构设计中,熟练使用以上模块,完成零件的三维实体造型,模拟整个机构的装配,分析装配干涉情况,进而实现运动模拟、运动干涉分析和动力分析,即可实现机构的精确设计,优化机器的性能和可靠性,从而减少从设计到产品的开发周期。 本文以单、双万向联轴结机构为例,简述了运用以上模块进行机构的装配、运动模拟及运动分析、动力分析的过程。 一、单万向联轴结机构的运动分析 图1是应用Solid Edge的Part模块制作的十字结、叉轴和支架。在支架的制作中要注意精确定位左右轴孔的位置及角度,以便准确安装。
图1 十字结、叉轴和支架的实体造型
图2为装配后的单万向联轴结,装配中左右叉轴与支架、十字结的定位关系均为轴对齐、面对齐。
图2 装配后的单万向联轴结
如果让右侧叉轴作为输入轴并以60r/min匀速旋转,左侧叉轴作为输出轴,由于其输出转速是变速的,在Solid Edge集成的Simply Motion模块中无法对该输出轴进行速度和加速度分析。应用Dynamic Designer/Motion for Solid Edge,在Edge Bar中选中左侧叉轴,单击鼠标右键,选“绘制曲线”→“角速度”→“幅值”,如图3所示;重复上述操作,在Edge Bar中选中左侧叉轴,单击鼠标右键,选“绘制曲线”→“角加速度”→“幅值”,图4为将会出现在操作区中的输出叉轴的角速度和角加速度曲线。
图3 绘制输出曲线的操作
图4 输出曲线
图5为十字轴的角速度、角加速度幅值曲线,我们注意到这两条曲线是叠加在一个图上的,其中双波峰曲线为角加速度幅值曲线。
图5 十字轴输出曲线
二、双万向联轴结机构的运动分析 图6所示为双万向联轴结及其运动分析曲线,左侧图为中间叉轴的角速度、角加速度幅值曲线,右侧图为输入、输出十字轴角速度、角加速度幅值曲线,其中双波峰曲线均为角加速度幅值曲线。进一步分析输入、输出叉轴的角速度和角加速度,可以验证其运动和动力特征是一致的。
图6 双万向联轴结及其运动分析曲线
图7 对比曲线
上述结论的验证是在双万向联轴结输入、输出叉轴在同一平面内且输入、输出角相等的情况下得出的,图7所示的情况与图6雷同,我们可看到其中间叉轴、输入、输出叉轴的角速度、角加速度的幅值及其相位均是相同的。 三、结束语 通过以上的操作,我们可以看到在Solid Edge中嵌入Dynamic Designer/Motion模块后,可方便地绘制出输入构件、输出构件及中间相关构件和各类运动线图,从而方便地实现对复杂机构的运动模拟、运动分析和动力分析,这些对实现机构的优化设计具有重要意义。
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