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关键词:UG,共轭凸轮机构,运动仿真 一、引言 仿真就是利用物理的或数学的模型来类比模仿现实过程,以寻求过程和规律。计算机仿真的目标是科学计算的可视化,即把由数值计算或实验获得的大最数据按照其自身的物理背景进行有机地结合,用图像的方式来展示数据所表现的内容及其相互关系,便于把握过程的整体演进,发现其内在规律,缩短研究周期。由于计算机仿真技术可以替代费时、费力、费钱的真实实验,它已成为各种系统分析强有力工具。 UG 5．0软件中的运动仿真模块功能比较强大,而且UG软件可以自己造型,然后直接进入仿真模块中,省去了不同软件间的导入导出步骤,避免了零件特征的丢失。本文利用UG5．0软件的运动仿真模块对经编机共轭凸轮机构进行运动学方面的分析,以此来分析整个设计过程的合理性,以及所得到凸轮机构的精确性。主要包括凸轮机构输出端的位移、速度、加速度方面的分析,并且检测机构的装配过程。 二、UG运动分析介绍 1、UG运动分析概述 UG是一个交互式的CAD／CAM／CAE系统,其提供了产品设计环境,使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成,从而优化了企业的产品设计与制造。其中CAE功能则实现了三维实体模型的优化设计,包括对机构的运动仿真与有限元的分析,可以进行机构的干涉分析,跟踪零件在机构运动中的轨迹,分析机构中零件的速度、加速度、作用力、反作用力和力矩等。运动分析的结果可以指导零件的结构设计和优化设计。 2、UG运动学分析步骤 (1)运动分析前期准备 首先要创建产品的CAD模型,模型文件可以是装配文件,也可以是单一的实体模型;其次在UG主程序中启动UG／motion并进行运动分析模块预设置。运动分析模块预设置功能可控制显示参数、分析文件及后处理参数。这些参数控制运动分析方案元素的显示方式、求解时解算器用到的质量、重力常数以及一些其它的后处理功能。 (2)创建运动分析方案 UG中认为机械系统是一组连接在一起运动的连杆集合。可由下面三步产生一个运动分析方案:无忧论文网 www.wypaper.com (I泡0建连杆 连杆是UG运动仿真模块中最基础的部分,需要创建的连 杆是指机构中所有的运动零件,因为所有的运动零件必须和连 杆相连,所以至少有一个连杆不能有位移。对于机架部分可以不 创建连杆,如果创建其为连杆则必须为固定连杆。 ②仓Ⅱ建运动副 运动副就是将机构中的连杆连接在一起,使连杆一起运动, 并约束连杆在规定的范围内运动。根据连杆之间实际的相对运 动创建相应的运动副,例如旋转副、滑动副、平面副、球面副等。 ③定义运动驱动。运动驱动是附在运动副上控制运动的参 数,共有五种类型: 扎无驱动:只受重力作用,没有外加的运动驱动; b．运动嫡数:用数学函数描述复杂的运动驱动; c．恒定驱动:以恒定的速度(角速度)、加速度(角加速度) 运动; d．简潴运动驱动:产生一个光滑的向前或向后的正弦运 动; e．关节运动驱动:以特定的步长(旋转或线性位移)和特定 的步数运动。 (3)机械系统运动分析 不同的运动驱动产生不同的运动。当运动驱动定义为关节 运动驱动时,机械系统以特定的步长和步数运动,用户可以对其 进行关节运动分析。当运动驱动为运动函数、恒定驱动或简谐运 动时,则町以对机械系统进行运动仿真。 (4)仿真结果数据分析 当机械系统作关节运动或运动仿真分析时,UG内部生成 一组输I叶{数据,利用电子表格和图表功能町以将这些数据以表 格或图形的格式表示。 三、经编机共轭凸轮机构仿真模型的建立 1、共轭凸轮机构主模型的建模及装配 经编机共轭凸轮机构的整体结构形式是比较简单的,零件 的个数少,所以其仿真模型 |
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