这几天我对Linkage 软件开发者提供的PDF格式指导手册的部分内容做了翻译注释,对该软件感兴趣的朋友可以作为参考,我使用的是便携版单文件,所以后面的教程也是采用该软件。还没有安装该软件的朋友可以去开发者的博客网站进行下载,文章末我会给出该网站链接,Linkage软件和我个人翻译注解的指导手册也会给出网盘地址。 打开Linkage软件会直接进入一个新机构的设计界面,如图1所示。 图 1 设计工作的工具栏都被放在主页(home)这个选项卡,该选项卡分6组,分别是:选择(selection),视图(view),尺寸(Dimension),修改(Modify),编辑(Edit),仿真(Simulate)。 工具栏下面的大片网格区域窗口就是机构的设计窗口,Linkage采用的是笛卡尔坐标系,在设计窗口中间会默认有一个蓝色的带有字母标签A的锚点(anchor),该位置的坐标是(0,0)。 我们还需要认识一下右键的弹出式元件库菜单,可以说机构设计的第一步都是从这里开始的。该菜单给我们提供了丰富的元件用于机构设计。窗口空白处右击,弹出图2所示的弹出式元件库。将光标放在相应的工具上,会给出该工具的功能提示。 图 2 Linkage这个机构仿真软件设计的很出色,如果对其元件进行抽象出来的话,只需要3个元件:点,线,和驱动。 两点可以成线,点和线可以成面,两线相交又可以成点。这个几何理念在该软件里也体现淋漓尽致。以我们熟悉的四杆机构为例,该机构有3个活动的连杆,和4个转动副。在该软件中,连杆(Link)是带两个联结点(Connector)的线段,运动副是两连杆相交的重合联结点。我们完全可以通过指定4个联结点,然后按两点成线的方式,绘出所需的四杆机构。 接下来我们按这种思路开始四杆机构的设计案例,设计窗口默认有一个跟大地固结的联结点,软件中称之为锚点(anchor),机械中称之为固定支座。所以我们只需要指定3个点,在弹出式元素库菜单点击顶行第一个联结点,添加到窗口,同样的操作,再另外两个点。添加完后应该如图3所示。 图 3 每个联结点都默认分配一个字母标签,用鼠标选中A点,按住shift键不放,再选择B点,软件会给出连杆的提示线(两点间出现的虚线),此时主页选项卡修改组的Link工具变的可用,点击该工具或按下L快捷键,就会在两联结点之间创建一个连杆,并给该连杆分配一个数字标签。同样的操作完成另外两个连杆的创建。完成之后应该如图4所示。 图 4 我们知道四杆机构需要两个固定支座,图4所示只有一个,所以我们还需要将D点转变成锚点,在该点上右击弹出该点的属性窗口,如图5所示,从属性可以看出,该点是联结点属性,可以点选Anchor选项,将该点变成锚点,点击确定退出属性框。 图 5 此时,D点就从普通的联结点变成了与大地连接的锚点,图标和A点一样。如果要驱动该四杆机构进行仿真动画,还需要一个驱动。如果不添加驱动,直接点仿真组的运行(run)按钮就会给出图6所示的警告信息。 图 6 Linkage中驱动是加在锚点上的,不需要专门添加,只需要将需要添加驱动的联结点转变成带驱动的锚点即可,这里我们选A点,在A点的属性窗口里选择Rotating Input Anhor of RPM选项,并在其文本栏键入设定值。默认值是15。转速的单位是转/分钟(RPM)。 现在就可以点击运行按钮,查看该机构的仿真动画了,如图7所示。 图 7 这里我们绘制的四杆机构不是很精确,如果杆件间的长度比不合适,有可能机构仿真还会出错,而该软件对连杆长度的编辑也很方便,尺寸编辑栏会根据不同的选择显示不同的数据类型。如果选择的是联结点,则显示为点的坐标;如果选择的是两个联结点或一个连杆,则显示距离值或长度值;如果是三个联结点,则显示这三个点构成的夹角值。软件默认长度采用公制单位毫米,也可以通过尺寸编辑栏上方的单位下拉列表更换成英尺。角度采用角度制,且不可更改。 设计或编辑机构时需要退出仿真运行,选择要编辑的连杆,在尺寸组的可编辑栏中会显示当前连杆的长度,根据需要输入实际长度。如果四杆的两个锚点间的距离不合适,将两个锚点都选上,还是在该编辑栏进行修改,如果要更改曲柄的起始角度,则可以按B-A-D或D-B-A的顺序选择这三个点,然后在尺寸编辑栏输入角度值即可。s 要创建连杆机构可以有很多方式,可用的工具也很多,本篇讲的只是一种,并没有涉及更多的工具介绍,需要更多了解该软件的朋友可以翻阅用户指导说明。
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