按给定运动轨迹反求凸轮轮廓机构

第 7 章 按给定运动轨迹反求凸轮轮廓机构按给定运动轨迹反求零件模型，是机构设计的一种常用方法，采纳 SolidWorks 完成设计，相对于传统计算方法，简单有用，并且可以模拟再现轨迹的实现。本章以应用广泛的凸轮连杆组合机构为例，根据连杆一端点预定轨迹，利用反求法得到凸轮的理论廓线与实际轮廓，并通过运动仿真验证了凸轮连杆组合机构的实际运动轨迹与预定轨迹相符。 7.1 工作原理凸轮连杆组合机构简图如图 7.1 所示，凸轮 1 固定，原动件曲柄 2 匀速转动，带动连杆 3 运动，此时固定凸轮约束着与连杆端点 B 通过铰链结合的滚子 4，使连杆的端点 C 沿着给定的运动轨迹 5 运动，从而达到该机构的工作要求。设计参数：预定轨迹：长为 400mm，宽为 300mm 的长方形，经半径 R=100mm 的边角倒圆；各 杆 长 度 ：=150mm,=80mm,=150mm ； ∠ BAC=120° ， 滚 子 半 径 Rg =10mm，曲柄 OA 转速 n=60r/min。图 7.1 凸轮连杆组合机构简图7.2 零件造型启动 SolidWorks2024，选择[文件]/[新建]/[零件]命令，创建新的零件文件。选择[插入]/[草图绘制]命令，选择一基准面为草绘平面。根据图 7.2～7.5 所示，分别绘制机架、曲柄、连杆和滚子的轮廓草图。然后选择[插入]/[凸台/基体]/[拉伸]命令，分别以距离 10mm 拉伸机架、曲柄和连杆轮廓草图分别得到其实体零件。选择[插入]/[凸台/基体]/[旋转]命令，以滚子轴线为旋转轴，以 360°为旋转角度，旋转后得到滚子实体零件。零件的材质均设置为“普通碳钢”，分别以文件名“机架”、“曲柄”、“连杆”和“滚子”保存。图 7.2 机架草图 图 7.3 曲柄草图图 7.4 连杆草图图 7.5 滚子草图 为了满足装配时的“路径配合”要求，在连杆零件图中，选择 [插入]/[参考几何体]/[点]命令，在图 7.1 所示连杆中的端点 C 处创建一个参考点。如图 7.6 所示，在弹出的属性管理器[选择]栏中，点击[圆弧中心]按钮，然后点击[参考实体]按钮，在视图区选择连杆C 端的圆孔边线，点击确定按钮，完成连杆参考点的创建。图 7.6 连杆参考点的创建7.3 装配选择[文件]/[新建]/[装配体]命令，建立一个新装配体文件。将机架和曲柄添加进来，右键把机架设为固定零部件，添加曲柄与机架转动处的同轴心配合，如图 7.7 所示，其端面添加重合配合，如图 7.8 所示。 图 7.7 曲柄与机架的同轴心配合面 图 7.8 曲柄与机架的重合配合面将连杆添加进来，在图 7.1...