基于UG的牛头刨床机构运动仿真

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

UG机构运动仿真 (Motion Simulation)拈是建立在建模与装配基础上的，能够对平面机构、空间机构进行运动学分析与动力学分析，可以对构件进行位移、速度、加速度、作用力与反作用力、扭矩等参数进行运算和评估。方便用户迅速实现系统运动的优化设计。中小型牛头刨床的主运动大多采用曲柄摇杆机构传动，使牛头刨床的滑枕带着刨刀，作直线往复运动，对工件上的平面、成形面和沟槽进行刨削加工的。下面以牛头刨床机构为例，介绍机构参数化建模、装配及运动仿真分析过程。

-、 参数化建模牛头刨床运动机构主要由六个组件组成，其主要尺寸及三维造型结果如表 1所示。

表 1各组件尺寸及外形序号 名称 尺寸 三维图1 Zhudonglun(主动轮 ) 小圆柱直径 020 o2 Jijia(机架) 孔直径 02070×40×40 3 Huakuai(滑块 ) 孔直径 020孔直径 qb20 4 Yaogan(摇杆 ) 孔心距 485孔直径 中20 5 Liangan(连杆 ) 孔心距 2006 Baotou(刨头) 孔直径 20将表 1各组件装配成如图 1所示的牛头刨床运动机构。装配顺序及所需添加的约束如下：①机架以绝对原点”的方式作为第-个添加的组件；②摇杆以 通过约束”的方式作为第二个添加的组件，约束有 同心”和 对齐接触”；③滑块以 通过约束”的方式作为第三个添加的组件，约束有 对齐接触”；④主动轮以 通过约束”的方式作为第四个添加的组件，约束有 同心”、 对齐接触”和 距离”，主动轮的回转中心与摇杆的回转中心竖直方向距离为 258mm；⑤连杆以 通过约束”的方式作为第五个添加的组件，约束有 同心”都市家教 212图 1牛头刨床运动机构和 对齐接触”；⑥刨头以 通过约束”的方式作为第六个添加的组件，约束有 同心”和 对齐接触”，装配结果如图1所示。

二、创建运动仿真进入 UG仿真拈，选择运动仿真环境为 动态”。仿真文件名为 motion-1”。

(1)创建连杆。选择工具栏中的连杆按钮，将 Zhudonglun”设为连杆 I(L001)； Huakuai”为连杆 2(L002)； Yaogan”为连杆3(L003)； Jijia”为连杆 4(L004)，勾选 固定连杆”； Liangan”为连杆 5(L005)； Baotou”为连杆 6(L006)。

(2)创建运动副。选择工具栏中的运动副按钮，选择滑动副，再选择刨头上平面侧边线，完成对话框的 连杆选择”、 指定原点”和 指定方向”设置。点击 应用”完成 Baotou”的接地滑动副 (JOO1)设置。设置摇杆与滑块之间为滑动副 (J002)；摇杆与机架之间为旋转副 (JOO3)；主动轮与滑块之间为旋转副 (JOO4)；主动轮为旋转副 (J005)；机架为固定 (JOO6)；摇杆与连杆之间为旋转副 (JO07)；连杆与刨头之间为旋转副 (JOO8)。

(3)定义驱动～主动轮的旋转副 (Joo5)定义为驱动。旋转方式设为恒定，即表示匀速转动。初速度设为45，表示转速为每秒钟45。 。

(4)建立解算方案、求解 、仿真。为此机构的运动创建解算方案，设置时间为 8，步数为 100，求解运动仿真，可以看到主动轮做匀速圆周运动，摇杆做往复摆动，刨头做直线往复运动。

(5)仿真结果分析。选择 生成图表”，选择对象为JO01，对刨头进行位移分析，选择请求为 位移”，点 添加曲线”按钮，生成时间位移曲线，选择 峰值探测模式”对曲线的峰值进行探测，结果如图2所示。从图中可以看出曲线由最低点到最高点为刨刀(刨头)对工件进给的时间 4.88秒 (6.16-1.284.88)，回程时间为3.22秒(8-4.88；3.22)，说明该刨床机构具有急回特性。在工作行程，速度较低并且均匀；在空回行程，速度较高，以提高生产率。用同样的方法可以得到机构中任何-个组件的时间位移曲线、时间速度曲线、时间加速度曲线等。仿真的结果还可以用 Excel的形式输出。

缀 /w ， 、， 、蚺 l 图2刨头时间位移曲线三、结束语利用 UG软件对该机构进行参数化建模，装配及运动分析，不仅直观，而且在机构参数改变时，可迅速地产生参数不同的机构，无需重新建模。而各个组件在运动过程中的运动速度和受力等均可通过UG软件的图表功能直观地以图表的方式或 Excel的形式反映出来，以供设计者研究，大大简化了机构的设计开发过程，便于设计方案的优化，缩短开发周期，减少开发费用，提高产品质量。