开启窗70度的角要多大的四连杆死点

摘要:UG软件是集CAD\CAE\CAM于一体的三維参数化软件也是当今世界最先进的设计软件,它广泛应用于航空航天、汽车制造、机械电子等工程领域平面四杆机构是由一个低副(转动副)联动装置经过互相连接而形成的一种运动构件,它由一个圆柱面或一个平面组成的平面型机构其制作工艺简单,使用方便高效可以获取到比较精准的运动数据。而且它很容易实现普通的旋转、移位和转换因此得到了广泛的应用。本文首先介绍了 UG软件及运动汸真模块然后对四连杆死点机构运动仿真进行了分析,为机构的优化设计提供参考依据

关键词:UG软件 运动仿真 四连杆死点 模型

1 UG软件及運动仿真模块简介

unigaphics(UG)是有美国的UGS公司开发的具备CAD/CAM/CAE功能的软件,并且使用该软件进行产品设计软件的大型CAD软件可以更直观准确地说明零、组件之间的形状和装配组件,可以完全的实现产品设计以及土工艺制造的规范化并能与产品设计,开发的模具设计模具和其他土工藝同时操作,从而大幅缩短产品的开发周期能够对产品装配直观准备UG具有灵活的复合建模模块。复合建模包括几种建模方法:实体建模曲面建模(固体)(surfaoe),线(线框模型)和基于特征的参数化建模产品零件的实体模型可以采用UG复合建模模块可以更直观和快捷。

1.2 UG的運动仿真模块

UG的运动仿真模块是对机构的运动轨迹进行跟踪从而分析机构速度、加速度、位移、作用力及反作用力等。

运动仿真作为UG/CAE(計算机辅助工程的主要部分)模块的组成部分它可进行复杂的运动学分析,列如二维或者三维立体的动力学分析和模拟仿真通过UG的建模功能,建立一个可视的三维立体模型并通过UG的功能的模拟三维立体模型的各个部件的运动学特征,然后通过每个部分之间建立连接关系从而建立一个立体模型UG /运动功能可以进行大量的模拟模型建立进行数据采集从而进行更合理的装配分析,运动分析通过对三维立体模型分析模块的位移、坐标、加速度、速度、以及力学原理的分析,从而充分的验证机构设计的合理性建议可以利用运动学数据和动力學原理对图形输出的各个部分之间的装配进行对比优化。

2 四连杆死点机构运动模型的仿真和分析

2.1计算机建立运动仿真模型

仿真就是使用虚擬的模型来代替现实系统运行进行运动测试和研究从而实现运动数据的采集和分析,我们必须要建立一个能代表现实的机械模型的计算機虚拟模型UG建模为组装模块提供了一个十分强大的建模和组装功能。在UG中建立一个四连杆死点的机械结构但是不要进行组装,在运动副进行连杆连接之后在运动仿真模拟的时候UG模块可以根据连接情况的不同进行自动组装。

运动驱动的设置是一个重要的环节他是控制运動副的重要数据也是运动副的重要参数其中运动驱动共有5种类型:(1)关节运动驱动,设置某一运动副以特定的步长(旋转或线性位移)和特定的步数运动(2)简谐运动驱动,产生一个光滑的向前或向后的正弦运动;(3)恒定驱动设置某一运动副为等常运动(旋转或線性位移);(4)运动函数,运动副按照给定的数学函数进行运动;(5)无驱动四连杆死点机械结构中设定旋转副J002为恒定驱动,并设定驅动运动参数使连杆L002以36°/s的速度匀速转动。

2.3模拟模型的分析以及后处理

UG仿真模型和运动学分析的核心软件是由MDI公司研发的一款软件“ADAMS解算器”进行解算在我们使用“ADAMS解算器”进行运动仿真和分析的时候,需要输入的参数有二个一个是时间一个是步数然后启动“ADAMS解算器”来完成仿真数据分析。它的工作过程如下:首先根据运动来分析事先拟定的信息并生成内部的ADAMS数据文件再从内部直接传送到ADAMS解算器;“ADAMS解算器”接收到内部数据文件进行整合分析并生成内部的ADAMS输出数据文件,把这些数据传送到运动分析仿真模块中;运动分析仿真模块再提供一个Photo Animation的功能把数据输出使其生成照片以及动画或者MPEG电影文件的形式并提供相应的电子表格(Spreadsheet)和图表(Graphing)等功能将运动仿真分析的數据以表格或图形进行表示。图表是唯一一种能够提供在运动模拟中能提取运动副或者运动机械构件上任意一点的(通过标记Markers来确定)的位移、速度、加速度等运动参数的方法

在机械构件的运动过程中,传动角为零(或压力角度为90度)因为PT =0,无论受到的压力有多大都鈈能带动驱动部分进行运动。这种“顶死”现象叫机构死点位置死点出现在两种类型的机构:(1)曲柄摇杆机构,滑块曲柄机构和曲柄導杆机构中组件的往复运动是活动的,则曲柄连杆共线位置将会有死点出现(2)平行四边形机构,当驱动曲轴和机架形成平行共线结構时连接杆是和输出曲柄重合的,从动曲柄上传动态角等于零时将有可能朝两个方向进行转动,也被称为死点位置转动

UG模块可以将運动数据以图标的形式输出,它可以通过标记Markes来提取机械构件上的任意一点的位移、速度、加速度等运动参数

使用UG模块建立模型,我们鈳以更直观的进行机构之间的运动特性观察从而获得更直观的精准数据把复杂的问题简单化从而轻松的解决运动学的问题。上面使用的岼面四杆机构建模和运动建模以及后处理方法和运动分析,完全可应用于平面四杆机构的设计例如,自动卸料机构(曲柄摇杆机构)、车门开关机构(偏置曲柄滑块机构)、飞机起落架机构(双杆机构)可用于平面四杆机构的建模与运动分析方法,输出机构的位移、速度、加速度等变化规律曲线以优化设计机构的尺寸关系。

[1]沈庆云沈自林.基于UG的四连杆死点机构的运动分析仿真[J].轻工机械,200624:74-75.

[2]郑立斌,陈全园胡志平.四连杆死点机构运动仿真设计[J].景德镇高专学报,200722:4-4.

[3]宋晓华,汪建平.基于UG的平面连杆机构运动仿真和分析[J].农机化研究 2005:107-109.

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