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基于ProE的凸轮机构运动仿真
Pro/E 软 件 为 机 构 提 供 了 仿 真 分 析 功 能 ,其 中 的 机 构 分 析 模 块 Mechanism,可 以 进 行 装 配 的 运 动 学 、动 力 学 分 析 和 仿真, 能够大大简化机构的设计开发过程, 缩短其开发周 期,减少开发费用,提高产品质量。
本文将以凸轮机构为例介绍其运动仿真的过程, 该凸 轮机构由凸轮、连杆、摆杆 1、摆杆 2、机架五个零件构成。
2 0 1 2. 0191 ( 中下 旬 刊 )
观理察工
基于 Pro/E 的凸轮机构运动仿真分析
中 图 分 类 号 :G712
郭丽
(南京信息职业技术学院 江苏·南京 210046)
文 献 标 识 码 :A
文章编号:1672-7894( 2012) 33-0091-02
摘 要 凸轮机构是各类机器中广泛使用的传动机构,本 文 通 过 Pro/E 软 件 对 凸 轮 机 构 的 实 体 建 模 和 运 动 仿 真 分 析,得到了摆杆的位移、速度、加速度的运动曲线,简化了设 计过程,提高了设计效率。 关键词 凸轮机构 Pro/E 运动仿真 运动分析 Motion Simulation Analysis of the Cam Mechanism with Pro/Engineer // Guo Li Abstract The cam mechanism is a kind of drive mecha- nisms, is widely used in various types of machines. The ar- ticle introduces the model and motion simulation analysis of the cam mechanism with the Pro/E software, gains the dis- placement, speed and acceleration curves of rocker, simpli- fies the design process, improves the design efficiency. Key words the cam mechanism;Pro/E;motion simulation;mo- tion analysis Author's address Nanjing College of Information Technolo- gy,210046,Nanjing,Jiangsu,China
图 2 位移、速度、加速度曲线 ( 下转第 119 页) 91
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新鲜感的最佳认识序列,帮助指导学生有效地学习,以利于 学生将教材的知识结构转化为记忆的认知结构, 使教材内 容得以“ 活化”。
3 呈现教学过程,突破教学难点
人们对事物的认识总是由具体到抽象,从特殊到一般, 从简单到复杂,从感性认识到理性认识。 小学生年龄小,知 识储备少,加之缺乏生活经验,往往不了解事物内部的本质 联系,只是根据事物的外部特征进行概括和作出判断。 小学 生的思维仍以形象思维为主, 对抽象的数学知识的把握仍 离不开具体形象的支撑。
课堂教学中,我们常会遇到一些比较抽象的问题,这就 为 学 生“ 在 原 有 认 知 结 构 基 础 上 ,形 成 新 的 认 知 结 构 ”带 来 困难。 如四年级教学“ 线段、射线、直线”这一课时,教师单纯 用常规教学手段难以向学生阐述清楚。 这 时 可 以 用 CAI 先 在屏幕上显示一组图形,让学生辨认直线和线段,然后,将 线段向右边似光线射出一样地匀速延伸形成射线, 学生看 后马上就能悟出射线是怎么形成的。 此后, 再进行如下教 学:①分别闪烁直线上线段两点间的部分和两个端点。 启发 学生说出:线段是直线上两点间的部分,线段有两个端点。 ②将直线向左右两边适当延伸后, 问学生直线还可以向两 边延伸吗? 引导学生想象出直线无限长,它没有端点……采 用计算机动态图像演示, 借助其丰富的媒体不仅能把高度 抽象的知识直观显示出来,而且其突出了较强的刺激作用, 有助于学生消除思维障碍,理解概念的本质属性,促进学生 对知识的主动建构。
2 凸轮机构的创建
将组成凸轮机构的各元件使用三维实体建模模块创建 好后,存放在同一工作目录下。 创建一个.asm 文件,应用“ 元 件放置” 命令图标和机构连接图标安装凸轮机构的所有元 件。 首先将凸轮的主旋转轴设置为销钉连接,并采用轴对齐 和匹配约束将凸轮与机架固定; 接着将机架上与摆杆 1 连
图 1 凸轮机构
接的固定铰链设置为销钉连接, 并保证摆杆 1 圆头与凸轮 的内轮廓面接触;进而将摆杆 1 与连杆设置为销钉连接;最 后将连杆与摆杆 2 的连接也设置为销钉连接, 摆杆 2 的另 一端与机架形成固定铰链连接, 装配好的凸轮机构如图 1 所示令, 系统进入到机 构 仿 真 环 境 。 点 击 伺 服 电 动 机 图 标 , 接 受 默 认 名 字 Servo- Motor1,根 据 光 标 提 示 ,在 图 中 寻 找 并 点 选 凸 轮 与 机 架 铰 链 符号 Connection_2.axis_1; 点选伺服电动机定义对话框中的 轮廓选项,其中的“ 位置”表示控制量 为 位 置 ,单 位 为 度 ;“ 斜 坡”表示位置随时间变化呈线性关系,即速度为常量;设置 位移初始值 A 为 0,B 为 10,即单位时间内位移量为 10。
4 建立凸轮从动机构连接
点击工具栏中的凸轮 按 钮 ,弹 出“ 凸 轮 从 动 机 构 连 接 定
1 引言
凸轮机构是自动或半自动机械中广泛应用的机构之 一,与众多传动机构相比,具有结构紧凑、传动精度高、运动 平稳、动力特性好、冲击振动小、运动平稳等优点,广泛应用 于航空、机械、电子、仪表等装置中。 在机构仿真分析技术没 有出现之前, 设计者需要将产品模型放入到实际工作中进 行验证,再根据结果来修正模型。 这些工作无疑浪费了大量 的时间、财力和人力。