本篇将讲述在ug12.0下面如何实现两个连续闭合曲线进行匀速纯滚动,该案例会用到极限的思想和ug12.0线在线上的滑动锁定功能。
新建一个sim文件,切换至部件选项卡,插入草图,并绘两条任意样条曲线。切点处绘制一个小圆,另一个小圆的圆心在其中一个样条曲线上,建立表达式L=10.001,连接两圆心,并标注两圆心的距离为L,为了仿真的时候可以进行比较,阵列以上曲线,如图1所示。 图1 绘制两连续闭合曲线并阵列曲线
左侧的图将固定大样条闭合曲线,使小样条闭合曲线在大的上面进行纯滚动,可以只建两个连杆,即小样条闭合曲线和两个圆心相连的不等径小圆。创建点在线上约束,使切点上的小圆圆心在大样条曲线上,非切点上的小圆圆心在小样条闭合曲线上。对大小两个样条曲线添加线在线上的约束,勾选滑动锁定功能。测量大样条曲线的长度,并给切点处的点在线上添加驱动,驱动速度为大样条的长度测量值,解算方案的时间设定为1s,则驱动点1s完成一个周期的运动。
求解以上的解算方案,即可得到图2所示的仿真效果图。 图2 两个点在线上约束和一个线在线上约束(滑动锁定),大样条曲线上的圆心点为驱动点
更改表达式L的值为0.001,即两个小圆的圆心趋近重合,为了进行对比,对图2中右侧的两个小圆分别建立连杆,并添加点在线上约束并进行驱动,驱动速度均为大样条曲线的长度值,重新进行求解,即可得到图3所示的仿真效果图。 图3 两个点在线上的约束趋近于重合和分别进行驱动的参照对比
为了达到两样条曲线连续运动的仿真效果,图示中两个样条曲线的长度比接近于1:2,特此说明。
总结:通过两个点在线上副,一个线在线上副(滑动锁定),使两个点在线上副趋近于重合,驱动其中一个点在线上副即可实现两个连续闭合曲线进行纯滚动。
PS:两曲线的纯滚动可以看成两个非圆曲线齿轮节圆的纯滚动,选择合适模数的齿轮刀具,通过范成法的方式分别切制节圆为上述曲线的轮胚,即可得到相应的非圆齿轮,并进行非圆齿轮啮合的运动仿真。
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