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[原创教程] 利用跟踪草绘设计凸轮

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发表于 2013-5-24 22:26:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 幽助 于 2013-5-25 07:33 编辑

在论坛上没有看到有关于凸轮设计的教程,
这里写一个利用跟踪草绘设计凸轮的方法。
先说明,此方法不一定科学,也不一定符合凸轮的设计标准,
仅作参考,感兴趣的朋友可以试试。
此方法的思路是从别人那里学来的,但教程绝对是本人原创,沐风论坛首发,谢绝转载!

设计要求:时间10秒,升程5mm,
也就是说凸轮旋转10秒钟,滑动杆上升到最高点,5mm的位置。
(0-10秒钟凸轮从0°旋转到180°,滑动杆从0mm上升到5mm,
10-20秒,凸轮从180°转到360°回位,滑动杆从最高点5mm 降到0mm)

零件1,就创建一个基准轴就行了。
1.jpg

零件2就拉伸一个圆盘。
2.jpg

将零件2和零件1用销钉连接起来。
3.jpg

在圆盘的上方创建零件3,半圆形导轨,作参照用。
4.jpg

再做一个滑动杆,为零件4.
5.jpg

零件4和零件3之间用“滑动杆”连接,用于上升运动。
6.jpg

在零件2 面上,0°方向画一个箭头,做为标记,待会运动时看它转动了多少角度,
在零件4的最下端做一个基准点,用于捕捉运行轨迹。
7.jpg

先用滑动杆的运动轴设置一个电机,根据设计要求,10秒的时间,运行5mm
根据公式 速度=路程÷时间,算得速度为0.5
8.jpg

再用零件2销钉的运动轴设置一个电机,根据角速度和线速度的计算关系,
轮子的半径为10,旋转角度为180°,算得速度为18(10秒钟刚好转半圈)
9.jpg

设置好电机之后,新建一个运动分析,类型选“位置”,时间为10秒
10.jpg

运行分析之前,一定要养成习惯,先保存一个快照。
11.jpg

运作结果,圆盘刚好转180°,滑动杆上升5mm,(可以测量)
12.jpg

下面重点来了,插入,轨迹曲线,
13.jpg

纸零件选择“零件2”,相当于把它当作纸,
点就选择零件4上面的基准点,相当于把它当作笔,
在运行的过程中,笔就在纸上将运行轨迹画下来。
结果集就选刚刚运行的分析结果,点确定就OK了。
14.jpg

确定之后轨迹线出来了。
15.jpg

单独打开零件2,刚刚出来的这个轨迹线就是“跟踪草绘”
将其镜像,得到凸轮的整个外形轮廓,再用轮廓线拉伸出实体得到凸轮。
16.jpg

凸轮已经画出来了,我们再进入机构分析,验证凸轮是否达到设计要求。
先将滑动杆的电机删除,再将凸轮与滑动杆连接,让凸轮来驱动滑动杆,
看看是否可以在10秒内让其上升5mm。
17.jpg

凸轮连接。
18.jpg

运动分析前,先测量一下,此距离为10mm。
19.jpg

分析运行之后,测量得,距离为4.99mm,基本达到设计要求。
20.jpg

至此,利用跟踪草绘设计凸轮教程已经完毕,
如果还有其他特殊的要求,可以改动滑动杆上升的电机运行方式,
得到不同的凸轮轮廓线,有兴趣的朋友可以试试。
写帖不易,欢迎顶帖,欢迎发表意见。

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参与人数 1学习币 +6 收起 理由
小燕 + 6 感谢楼主的教程~

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发表于 2013-5-25 11:19:54 | 显示全部楼层
感谢楼主再出教程,期待你以后的更多作品~
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 楼主| 发表于 2013-5-25 11:46:51 | 显示全部楼层
小燕 发表于 2013-5-25 11:19
感谢楼主再出教程,期待你以后的更多作品~

感谢支持,我会努力的!
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发表于 2013-5-25 12:20:30 | 显示全部楼层
看相关凸轮形状(没实际依据),从动件一般在到达最高或者最低点时,均有一段时间是处于静止的状态(自己认为应该是为了防止速度发生突变而产生撞击)···
看楼主的运动曲线,均有尖角存在,也就是说速度在尖角位置应该会产生突变,不知是否符合实际···
个人建议,楼主是不是在前期设置从动件运动时,对从动件添加一段静止的时间段,想来这样能消除楼主教程中两段过渡不圆滑的现象(实际情况还需楼主验证)···
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 楼主| 发表于 2013-5-25 13:00:37 | 显示全部楼层
本帖最后由 幽助 于 2013-5-25 13:32 编辑
笨-小猪 发表于 2013-5-25 12:20
看相关凸轮形状(没实际依据),从动件一般在到达最高或者最低点时,均有一段时间是处于静止的状态(自己认为应 ...

感谢版主的支持,我也考虑到了,且实验过,
加一小段静止,凸轮轮廓线也并非顺滑的,还是带有尖角
所以我认为,在轮廓做出来之后,可以稍微倒点圆角,
对实际使用影响不大。
2013-5-25 13-26-33.jpg

3.jpg
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发表于 2013-5-25 13:39:41 | 显示全部楼层
幽助 发表于 2013-5-25 13:00
感谢版主的支持,我也考虑到了,且实验过,
加一小段静止,凸轮轮廓线也并非顺滑的,还是带有尖角
所以 ...

估计凸轮转动的角度和从动件静止时间有一定的关系```
没细研究过```
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 楼主| 发表于 2013-5-25 13:56:17 | 显示全部楼层
笨-小猪 发表于 2013-5-25 13:39
估计凸轮转动的角度和从动件静止时间有一定的关系```
没细研究过```

这个里头有大文章
希望有专业人士出来解释一下!
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发表于 2013-5-25 16:12:04 | 显示全部楼层
不懂,值得学习下
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 楼主| 发表于 2013-5-25 16:21:39 | 显示全部楼层
沙门求学者 发表于 2013-5-25 16:12
不懂,值得学习下

大家一起多学习!
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发表于 2013-5-25 19:40:54 | 显示全部楼层
原来凸轮是这样出来的,学习了
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