Solidworks零部件阵列实现链条快速建模

2013-07-28 by:广州SolidworksUGCatia培训中心来源:仿真在线

0 引言

链传动结构紧凑;没有弹性滑动和打滑,能保持准确的平均传动比;需要的张紧力小,作用于轴的压力小,可减少轴承的摩擦损失;能在温度较高、有油污等恶劣环境条件下工作;广泛用于交通运输、农业、轻工、矿山、石油化工和机床工业。

三维模型是现代机械产品设计、制造、装配、仿真等一切工作的基础。Solidworks中链条的三维造型是实现链传动建模的难点,长期以来得到了广泛的关注。目前,只有袁彬等人提出了导入全部链节进行装配的链条建模方法。这一方法让链条装配得十分美观,为以后设计链传动打下了坚实的基础。但是,这种方法链条的整体装配关系很复杂,要求计算机具有较高的硬件配置且操作比较繁锁,容易出现装配关系过定义等出错的情况。

本文根据多年使用Solidworks建模昀经验,提出了建立一个链节单元,在装配体环境中利用“零部件阵列”实现链条快速建模的方法。

1 链轮建模

根据工作要求,取小链轮齿数17、大链轮齿数38、节距31.75。查机械设计手册,利用Solidworks拉伸、旋转、切除、阵列等基本造型方法可以得到主动链轮与从动链轮的零件模型。

2 链节建模

滚子链由内链板、外链板、销轴、套筒和滚子组成。查机械设计手册得到图3所示20A型链节相关尺寸,在SolidWorks 2010中分别将这几个零件单独进行建模然后进行装配,可以得到一个链节装配体。为简化建模过程,本文的链节仅由一个内链节与二个外链节组成。

此外,还需在内链节与外链节零件中绘制点草图,如图7所示的三个点(这将用于与轨迹零件的配合,以确定链节的位置)。

3 建立链传动装配体

新建链传动装配体,插入主动链轮与从动链轮零件,添加三个配合,如图8所示。其中距离配合用于确定中心距,根据机器设备结构尺寸初定中心距950。

4 轨迹建模

在链传动装配体中,新建立—轨迹零件,这是链条运动的轨迹。首先如图9所示,在链轮齿宽中性面上,根据实际传动参数绘制草图。然后,进行对称的“曲面拉伸”得到轨迹零件。在这里,需要注意的是不能使用“套合样条曲线”功能,将四个线段套合成一个样条曲线。因为,在装配体环境中没有“曲线驱动的阵列”,只有“线性零部件阵列”与“圆周零部件阵列”。

5 采用“零部件阵列”生成链条

(1)在链传动装配体中插入一链节,放在下直线端,设定与轨迹的四个配合。利用“线性零部件阵列”,选择要阵列的零部件和方向,输入阵列的距离和实例数,即可生成下直线段链条。

(2)再插入一链节,放在小圆弧端,设定与轨迹的三个配合。利用“圆周零部件阵列”,选择要阵列的零部件和方向,输入阵列的角度和实例数,即可生成小圆弧段链条。

(3)此时得到的两段链条是活动的,可分别沿着相应的轨迹移动。用同心配合联接下直线段与小圆弧段。

(4)插入一链节,设定三个配合,过渡到上直线段。

(5)与步骤(1)相似,插入一链节,设定4个配合,线性零部件阵列得到上直线段链条。

(6)与步骤(2)相似,插入一链节,设定3个配合,圆周零部件阵列得到大圆弧段链条。

(7)插入一链节,用于联接上直线段与大圆弧段。添加四个配合:同心(链节与直线段),重合(内外链板平面),重合(点与圆弧轨迹),同心(链节与圆弧段)。

(8)插入一链节,用于联接下直线段与大圆弧段。设定三个配合:同心(链节与直线段),重合(内外链板平面),重合(点与圆弧轨迹)。

(9)调节中心距。一般情况下,最后联接的部分存在偏差,这需要调节链轮的中心距大小,可知要增大中心距,才能正好安装一个链节。此时,通过改变两链轮距离配合的距离值来改变中心距。增大中心距至960,发现中心距嫌大。经过几次调整,当中心距为957.5时可以实现正确的联接。

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