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凸轮机构建模与仿真

RecurDyn

5年前浏览4253

今天是RecurDyn新手入门课程的第一篇，小编和大家一起来学习建立凸轮机构模型，完成动力学仿真计算。

图1 凸轮机构结构图

已知：一滚子移动从动件盘形凸轮机构，凸轮1为一半径R=100mm的偏心圆盘，凸轮的回转中心A到凸轮的几何中心O的距离为H=30mm，凸轮匀速转动的角速度ω=30d/s。

任务：创建该凸轮机构的虚拟样机模型，并分析滚子移动从动件的运动规律。

模型分析：凸轮机构由凸轮和滚子移动从动件2部分组成，凸轮和大地间由转动副约束，从动件和大地间由平动副约束，从动件和凸轮间定义接触。分析清楚这些以后，下面就开始建模。

图2 凸轮机构拓扑结构图

1. 新建模型文件

选择file—>New，设置新模型名称Cam，重力为-Y方向，点击OK。

图3 创建新模型文件

2. 创建模型

创建凸轮：选择YZ平面，创建凸轮。如下图4所示，选择professional—>Cylinder—>point，point，radius，在输入框中分别输入点（0,0,-5），（0,0,5）和半径100。

图4 选择YZ平面

图5 创建凸轮

创建从动件：选择XY平面，创建从动件。按与创建凸轮相同步骤，输入点（0,103,0），（0,300,0）和半径3创建圆柱，在图形窗口双击从动件，对从动件进行编辑，创建从动件底部滚子，选择Geometry—>Ellipsoid—>point，Distance，在输入框中分别输入点（0,103,0）和半径3。

图6 创建从动件底端球体

选择Geometry—>Unite，依次点击圆柱和球体，将他们组合为一个整体，点击退出，返回模型。

图7 组合从动件圆柱杆和球体

图8 退出从动件编辑

将Body1和Body2分别更名为Cam和Follower,调整图标大小为20。

图9 更改几何体名称

图10 调整图标大小

3. 创建约束

创建凸轮和大地间的转动副，选择Professional—>Revolute—>Body，Body，Point，Direction。分别选择大地（点击图形窗口空白处），凸轮，输入点（-30,0,0）和向量（0,0,1）。

图11 创建转动副

创建从动件和大地间的平动副，选择Professional—>Translate—>Body，Body，Point，Direction。分别选择大地（点击图形窗口空白处），凸轮，输入点（0,200,0）和向量（0,1,0）。

图12 创建移动副

4. 创建接触

创建凸轮和从动件间的接触，如图13所示步骤，选择Professional—>GeoCyl—>Surface(PatchSet)，Cylinder。分别选择从动件底部球面和凸轮。

图13 创建接触

图14 从动件底部球面

5. 添加运动

右击Revolute1，点击Property，进入Property of Revolute1对话框，在Joint栏，勾选Include Motion，点击Motion，进入Motion对话框，按下图15中的步骤设置凸轮转动速度30d/s，点击四次OK，关闭Property of Revolute1对话框。