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1、浅谈基于UG凸轮机构的运动仿真Xxx（xx大学xx学院江苏xxxxxxx）摘要：介绍如何利用UG软件来完成凸轮机构设计和运动仿真。应用UG的表达式工具和规律曲线功能,精确、快速地生成凸轮实体,应用UG的运动仿真功能,再现凸轮机构的运动过程,检验机构的运动结果是否与设计相一致,以保证设计的准确性。[1]关键词:UG；凸轮；机构；运动仿真；参数化DiscussiononthedynamicsimulationofcammechanismbasedonUGxxxxx(UGSCollege,YanchengInstituteofTechnology,Yancheng,Jiangsu22405
2、1)Abstract:ThisarticleintroduceshowfulfillsthedesignofthecammechanismandthemotionsimulationbyUGsoftware.UsingtheexpressiontoolandthelawcurveofUGsoftware,thecamentitycanbeproducedpreciselyandfast.UsingthemotionsimulationofUGsoftware,thewholeprocessofthecammechanismcanreappeared.Whethertheresulto
3、fthemovementisconsistentwiththedesigncanbeexamined.Keywords:UG;Cam;mechanism;Motionsimulation;Parametric0引言凸轮机构因具有结构简单、运动准确可靠等优点，在机械和自动控制系统中被广泛应用。凸轮机构设计的关键在于凸轮轮廓曲线的设计，通常的方法是根据从动件的运动规律，应用图解法或解析法来设计凸轮轮廓曲线。图解法直观、简便，但精度不高，解析法精确但计算繁杂，也不能满足现代设计的需要。UG是大型的CAD/CAE/CAM三维软件，可利用其建模模块的表达式工具和规律曲线等功能，结合解析法进行凸
4、轮机构的三维设计，还可在运动仿真模块中进行运动仿真和运动分析。[2]1 UG运动仿真模块介绍6运动仿真模块是CAE应用软件，用于建立运动机构模型，分析其运功规律运动方针。运动仿真模块可以进行机构的干涉分析。跟踪零件的运动轨迹，分析机构中零件的速度、加速度、作用力、反作用力、和力矩等。根据这些分析结果可以指导修改零件的结果设计或调整零件的材料。分析结果可以用来指导零件结构的设计优化。UG运动仿真和分析分3个阶段进行:（1）前处理阶段:创建分析方案,通过分析方案得到的信息生成内部的ADAMS输入数据文件,再传送到ADAMS解算器。（2）求解阶段:ADAMS解算器处理输入数据,并生成内部的
5、ADAMS输出数据文件,再传送到运动分析模块中。（3）后处理阶段:运动分析模块解释ADAMS的输出数据文件,并转化成动画、图表及报表文件。2凸轮运动规律分析及轮廓曲线方程2.1运动规律分析已知从动件的运动规律为：当凸轮转过F=600时，从动件以等加速等减速运动规律上升h=10mm；凸轮再转过F¢=1200，从动件停止不动；当凸轮再转过F=600时，从动件以等加速等减速运动规律下降h=10mm；其余Fs¢=1200，从动件静止不动。已知基圆rb=50mm，滚子半径r=10mm，凸轮厚度10mm。凸轮以等角速度顺时针转动，试设计凸轮机构，并输出从动件运动规律。[4]（1）推程阶段等加速部
6、分：等减速部分：（2）远休止阶段rb=50mmS3=h（3）回程阶段（4）近休止阶段rb=50mmS6=02.2建立表达式方程6图1表达式方程2.3绘制凸轮理论轮廓曲线执行“规律曲线”命令，选择“根据方程”方式，分别定义各段曲线的坐标x,y,z，最后形成的凸轮理论轮廓曲线。[3]如图：6图2凸轮理论轮廓曲线S3=h3用UG进行凸轮机构运动仿真和运动分析3.1创建连杆(Links)和运动副(Joints)进入UG运动模块,新建运动分析方案。为此方案创建2个连杆:L001(凸轮)、L002(尖顶从动件)和3个运动副:凸轮与地固定的旋转副J001,尖顶对轮廓曲线的点在线上副J002,尖顶从
7、动件对于凸轮的滑动副J003。[7]3.2定义运动驱动(MotionDriver)运动驱动驱动机构运动,为旋转副J001，选择恒定驱动(ConstantDrive),并设定驱动参数,使凸轮以36度/秒的速度匀速转动。3.3运动仿真选择运动仿真(Animation)图标即启动运动仿真分析过程。在分析选项对话框中选择机构运动学/机构动力学分析,时间设为10s(凸轮旋转1周),步数为360步,即凸轮每转1b分析模型的运动状况。启动ADAMS解算器,进行运动分析。
