在Linkage软件里齿轮副属于耦合副,由两个转动副组成,并存在一定的耦合关系。
打开软件,删除默认锚点,在窗口空白区右键选择齿轮元件工具,插入齿轮元件。双击齿轮中心,在弹出的联结点属性窗口中,分将齿轮的联结点设置为驱动锚点。如果双击齿轮内部非联结点位置,则弹出连杆属性窗口,只是连杆的线性驱动功能不可用。再创建一个齿轮,并将其联结点属性设置为普通锚点。设置完应该如图1所示。 图 1 选中齿轮2,按住shift键选中齿轮3,在编辑组(Edit)的对齐(Align)下拉功能菜单里点选Ratio…,弹出齿轮速比设置窗口如图2所示。该对话框默认的选项即为齿轮副耦合,在下面的编辑框可以分别输入数值,根据两数值比作为齿轮副的速比,两数值不作为齿轮的实际尺寸。本案例这里设置为1:3。 图 2 设置完退出窗口,可以看到原先的两个齿轮变成两个大小不同的圆,并且相切,两齿轮的大小由其中心距和设定的速比确定。可以选中两齿轮的联结点,在工具栏的尺寸编辑栏键入中心距值,从而得到需要大小尺寸的齿轮。本案例中心距设置为40,不难得出小齿轮和大齿轮的尺寸分别为10和30。此时按运行按钮,就会得到图3所示的外啮合齿轮仿真动画。 图3 接下来讲在Linkage里创建内啮合齿轮。我们知道两外啮合齿轮的转动方向相反,而两内啮合齿轮的转动方向相同。共同点都是在啮合的位置线速度相同。Linkage里面内啮合的创建是通过链条/带(Chain / Blet)选项创建的,从机构运动属性上分析两者是没有差别的,可以理解为内啮合是链轮链条的一种特殊形式。
框选前面做的外啮合齿轮机构,按ctrl+c复制该机构,并Ctrl+v粘贴到窗口,将复制的机构拖到上一机构的正下方,此时两个齿轮都处于选中状态,可以直接选择Align下拉列表的Ratio…命令,在弹出的齿轮速比设置窗口选第二项:Chain/ Belt,并勾选use values as radii,即将设定值作为两链轮的实际尺寸。本案例设置为10:20。此时应该窗口应该如图4所示。 图4 从图4可以看出,两轮的尺寸为实际大小。链条或带在图中用虚线表示。如果将联结点D往左边拖拽,得到的就是一个链轮链条机构,如果选中联结点D和E,在尺寸编辑栏输入内啮合的中心距值,本案例为10。点击运行按钮,可以看到内啮合齿轮的仿真动画,如图5所示。 图 5
入门结束语:Linkage的入门的教程到此告一段落。我们常见的机构无非转动副,滑动副,齿轮副这些,会使用Linkage软件中的这三个运动副,就能做出很多有趣的机构出来。作者的示例中就可以看出来,只是有些图需要一定的机械原理知识,和掌握一些软件的作图技巧,软件用的多了,就可以做出像软件作者一样漂亮的机构仿真。
大家如果在做一些机构的时候有困难,先自行翻阅说明书,如果解决不了,可以留言一起交流探讨。
补充说明:现有的Linkage版本没有现成齿轮齿条副,这类运动在本软件只能通过其他运动副复合做出齿轮齿条的效果。还有ug中用到的点在线上,能做凸轮机构仿真这些,在本软件现有版本都没法实现。不过开发者正在进行的版本中已经加入了样条曲线的工具,期待作者新的版本能早些出来,带给我们更多的惊喜。
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