Solidworks零部件陣列實現鏈條快速建模

2013-07-28 by:廣州SolidworksUGCatia培訓中心來源:仿真在線

0 引言

鏈傳動結構緊湊;沒有彈性滑動和打滑,能保持準確的平均傳動比;需要的張緊力小,作用于軸的壓力小,可減少軸承的摩擦損失;能在溫度較高、有油污等惡劣環境條件下工作;廣泛用于交通運輸、農業、輕工、礦山、石油化工和機床工業。

三維模型是現代機械產品設計、制造、裝配、仿真等一切工作的基礎。Solidworks中鏈條的三維造型是實現鏈傳動建模的難點,長期以來得到了廣泛的關注。目前,只有袁彬等人提出了導入全部鏈節進行裝配的鏈條建模方法。這一方法讓鏈條裝配得十分美觀,為以后設計鏈傳動打下了堅實的基礎。但是,這種方法鏈條的整體裝配關系很復雜,要求計算機具有較高的硬件配置且操作比較繁鎖,容易出現裝配關系過定義等出錯的情況。

本文根據多年使用Solidworks建模昀經驗,提出了建立一個鏈節單元,在裝配體環境中利用“零部件陣列”實現鏈條快速建模的方法。

1 鏈輪建模

根據工作要求,取小鏈輪齒數17、大鏈輪齒數38、節距31.75。查機械設計手冊,利用Solidworks拉伸、旋轉、切除、陣列等基本造型方法可以得到主動鏈輪與從動鏈輪的零件模型。

2 鏈節建模

滾子鏈由內鏈板、外鏈板、銷軸、套筒和滾子組成。查機械設計手冊得到圖3所示20A型鏈節相關尺寸,在SolidWorks 2010中分別將這幾個零件單獨進行建模然后進行裝配,可以得到一個鏈節裝配體。為簡化建模過程,本文的鏈節僅由一個內鏈節與二個外鏈節組成。

此外,還需在內鏈節與外鏈節零件中繪制點草圖,如圖7所示的三個點(這將用于與軌跡零件的配合,以確定鏈節的位置)。

3 建立鏈傳動裝配體

新建鏈傳動裝配體,插入主動鏈輪與從動鏈輪零件,添加三個配合,如圖8所示。其中距離配合用于確定中心距,根據機器設備結構尺寸初定中心距950。

4 軌跡建模

在鏈傳動裝配體中,新建立—軌跡零件,這是鏈條運動的軌跡。首先如圖9所示,在鏈輪齒寬中性面上,根據實際傳動參數繪制草圖。然后,進行對稱的“曲面拉伸”得到軌跡零件。在這里,需要注意的是不能使用“套合樣條曲線”功能,將四個線段套合成一個樣條曲線。因為,在裝配體環境中沒有“曲線驅動的陣列”,只有“線性零部件陣列”與“圓周零部件陣列”。

5 采用“零部件陣列”生成鏈條

(1)在鏈傳動裝配體中插入一鏈節,放在下直線端,設定與軌跡的四個配合。利用“線性零部件陣列”,選擇要陣列的零部件和方向,輸入陣列的距離和實例數,即可生成下直線段鏈條。

(2)再插入一鏈節,放在小圓弧端,設定與軌跡的三個配合。利用“圓周零部件陣列”,選擇要陣列的零部件和方向,輸入陣列的角度和實例數,即可生成小圓弧段鏈條。

(3)此時得到的兩段鏈條是活動的,可分別沿著相應的軌跡移動。用同心配合聯接下直線段與小圓弧段。

(4)插入一鏈節,設定三個配合,過渡到上直線段。

(5)與步驟(1)相似,插入一鏈節,設定4個配合,線性零部件陣列得到上直線段鏈條。

(6)與步驟(2)相似,插入一鏈節,設定3個配合,圓周零部件陣列得到大圓弧段鏈條。

(7)插入一鏈節,用于聯接上直線段與大圓弧段。添加四個配合:同心(鏈節與直線段),重合(內外鏈板平面),重合(點與圓弧軌跡),同心(鏈節與圓弧段)。

(8)插入一鏈節,用于聯接下直線段與大圓弧段。設定三個配合:同心(鏈節與直線段),重合(內外鏈板平面),重合(點與圓弧軌跡)。

(9)調節中心距。一般情況下,最后聯接的部分存在偏差,這需要調節鏈輪的中心距大小,可知要增大中心距,才能正好安裝一個鏈節。此時,通過改變兩鏈輪距離配合的距離值來改變中心距。增大中心距至960,發現中心距嫌大。經過幾次調整,當中心距為957.5時可以實現正確的聯接。

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