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本帖最后由 智诚科技 于 2016-1-12 14:52 编辑 ; s/ B8 {! N- Y. g% W) s$ ]
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利用运动仿真解决复杂凸轮设计 6 Y0 Q0 T1 f) j
ICT—Torres Zha
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/ r0 g; l# w+ M k摘要：详解如何利用SOLIDWORKS Motion解决凸轮设计。
8 R0 J m4 _% o+ Y9 V* p e关键字：SOLIDWORKS Motion、运动仿真、凸轮设计
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0 q6 @. w+ j) V7 _# s3 z1 |7.如图11，单击计算，运行运动仿真。
& x6 y: _2 z. n# V6 j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。: O) K V8 }$ v( ?# z
http://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142349zell4zlgu90uw5eg.jpg
y! n% T h% P图11" \% I9 g; i J- j& `
5.获取凸轮轮廓
J8 a) W. d+ T8 f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。
/ l3 S+ [% g& P$ U' R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。
" n5 ~' X3 b6 \; mhttp://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142350ff9s2zurzem57zw2.jpg4 {& Q5 ^) o/ m% i5 X4 K
图12# _2 Z8 o) ?: R J2 S" ^
http://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142350v2i884y9myvym2tv.jpg
1 U9 w$ @- ]# l3 g图13 3 H0 V+ C) J9 c* \2 i
http://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142351i3xpwgdkp3w2b2nt.jpg
) T# k0 h, v2 T7 q, B' d6 m; T8 l! D5 a6 F- x* C% L& r/ p
图14
/ [& E1 m9 e: V' S' L' I6.将跟踪路径转化为曲线输入到凸轮中。
/ `% i1 N9 n3 k" \+ P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。
5 Z& R# e% p; Uhttp://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142351c4r4qe8jgu3hscq4.jpg; J, {( v Q0 c4 G2 @7 `1 U
图15
9 k( N4 ]- c" d% _0 \- `7 s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; v! P9 n; w( `$ p! p
http://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142352jhzssqtsvtq124cs.jpg
7 ^+ L" a( U; f+ G8 B图16/ s& B* Q8 B( C. }$ j
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。
4 R3 T/ X+ C) w7.验证凸轮机构
& o( u( R! o& M% j9 o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。6 h A" I( X! ]1 L+ \ 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。4 M$ \) O4 I2 r0 f1 e
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图17 1 y, ~, E2 E# Z9 J) Z6 X! [6 ?" x
http://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142352t103ah6s2kf0bc2a.jpg
& P4 r% u5 u, L' K. K- p7 X8 Y8 x% \0 o3 f8 ?# ?6 p4 D1 V
图18
6 ]" Q1 h/ f6 U ]! x. Q; L 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。
7 e+ x( j Y* f4 p; }http://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142353koblzlisc6g7li6g.jpg, \: K+ T0 m9 Y; }2 E
图19+ |5 b1 y1 C* i8 Z
三、查看从动件在Y方向上的线性位移
# P7 R! E. |) G2 H0 `9 \. e! S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.- n9 G# {) ^5 o2 ^3 f" t
http://fans.solidworks.com.cn/data/attachment/portal/201601/12/142353m7w1mjremj1xp6wm.jpg " E2 a f5 B- W. s k
图20 * W( g- g! J! }# O0 y9 p- b5 v
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图21
$ E$ ]# s% y+ q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。
# M8 J8 M# H& s* @四、结束语
; L) t+ c# A$ c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