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标题: 行程放大机构原理解析 [打印本页]

作者: muoubear*    时间: 2020-11-9 09:14
标题: 行程放大机构原理解析
昨天看到一个机构,如图1所示,1个四杆机构外加1个滑动副(也可看成点在线上副)和1个点在线上副,即可实现耦合连杆上某点的直线轨迹,该机构准确的名称是行程放大机构,从图1可以看出,绿色轨迹直线和红色轨迹直线成恒定比例。

图1 行程放大机构(动图素材来源于西瓜视频,视频名称为精确直线指针机构原理)

那么问题来了,连杆间要保持怎样的比例关系,才能实现图1所示的行程放大关系?仔细观察图1,我们还能发现很重要的一点:机构中有三个点共线,即左侧绿色轨迹追踪点,中间红色轨迹追踪点和右侧的固定回转点,这三个点在运动过程中始终三点共线,所共的线绕右侧的固定回转点旋转。

按我们发现的三点共线关系,在草图中绘制图2所示的草图,在耦合连杆(尺寸为120的线段)上有4个标记点,用于追踪连杆上这4点的运动轨迹。

图2 绘制行程放大机构草图模型

将图2中蓝色线条部分和3点共线的参考线选为连杆(5个连杆),四杆机构上有3个连杆,直径为8的圆单独为1个连杆,创建5个旋转副(最右侧的为固定旋转副),1个滑动副(直径为8的圆创建的固定滑动副),2个点在线上副(耦合连杆左端点和直径为8的圆心在共线参考线上)。

驱动滑动副,驱动类型选为谐波,幅值40,频率360,相位角0,位移-20,创建解算方案,时间1s,步数72,求解后,创建2个测量,可得到图3所示的运动仿真动图。

图3 行程放大机构运动仿真动图

从图3可以看出,耦合连杆的末端运动轨迹为直线,其位移和滑动副的位移成正比,比例为1:4,耦合连杆上其他点的运动轨迹为不规则样条曲线。

如果将耦合连杆上的某点,用点在线上副约束在其追踪曲线上,取消图3中的共线参考线连杆,即可呈现出图1所示的演示效果。

总结:设计一个行程放大机构的要点就是,保证上述三点共线。


作者: 上水的鱼鱼    时间: 2020-11-9 11:48
学到了,感谢分享
作者: 上水的鱼鱼    时间: 2020-11-9 11:50
另外我想问一下,贴主你这个图二的草图是如何做的?运动仿真有另外的2D显示功能吗?怎么还有轨迹
作者: muoubear*    时间: 2020-11-9 14:19
上水的鱼鱼 发表于 2020-11-9 11:50
另外我想问一下,贴主你这个图二的草图是如何做的?运动仿真有另外的2D显示功能吗?怎么还有轨迹

就是普通的草图,尺寸标注用的PMI,动态的标尺是创建了测量,轨迹线是通过轨迹点拟合而成,隐藏掉了追踪点。
作者: 上水的鱼鱼    时间: 2020-11-13 10:45
muoubear* 发表于 2020-11-9 14:19
就是普通的草图,尺寸标注用的PMI,动态的标尺是创建了测量,轨迹线是通过轨迹点拟合而成,隐藏掉了追踪 ...

运动仿真我知道如何追踪,但是草图具体就不知道了,希望您详细说明指导下哪里创建草图追踪线
作者: 阿尔的无奈*    时间: 2020-11-13 11:08
厉害厉害厉害
作者: xlw41578    时间: 2021-4-29 09:21
感谢分享
作者: 如云得龙    时间: 2022-5-30 22:47
一天的学习成果,谢谢楼主的教程


作者: 如云得龙    时间: 2022-5-31 14:09
终于做的和楼主差不多了,草图绘制的轨迹。


作者: 爱卐玩    时间: 2023-6-16 17:06
如云得龙 发表于 2022-5-31 14:09
终于做的和楼主差不多了,草图绘制的轨迹。

优秀啊




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