2D接触可以用于平面中的曲线接触仿真,它结合了线在线上约束类型和碰撞载荷类型的特点,允许用户设置作用在连杆上的两条平面曲线之间的碰撞载荷。定义2D接触时,可以将其设置在连杆上的两条平面曲线之间。2D接触与线在线上约束类似,不同的是线在线上约束定义的对象始终是接触的,不管运动如何变化,定义对象始终不会脱离。
2D接触可以用于凸轮机构的仿真,如果使用线在线上约束定义凸轮机构,滚轮和凸轮之间是没有摩擦力的,这与实际不符,因此,可以滚轮和凸轮之间添加2D接触,并能设置滚轮和凸轮在运动过程中的摩擦。下面以图6.5.1所示的凸轮压杆机构为例,说明定义2D接触的一般操作过程。
图6.5.1 机构模型
Step1.打开装配模型。打开文件D:\ug10.16\work\ch06.05\cam_mech.prt。
Step2.进入运动仿真模块。选择命令,进入运动仿真模块。
Step3.新建运动仿真文件。在“运动导航器”中右击cam_mech节点,在系统弹出的快捷菜单中选择命令,系统弹出“环境”对话框。
Step4.设置运动环境。在“环境”对话框中的区域选中单选项;取消选中区域中的3个复选框;选中对话框中的复选框;在下方的文本框中采用默认的仿真名称“motion_1”;单击按钮。
Step5.定义固定连杆1。选择下拉菜单命令,系统弹出“连杆”对话框;选取图6.5.1所示的固定杆为连杆1;在下拉列表中选择选项;在区域中选中复选框;在文本框中采用默认的连杆名称“L001”;单击按钮,完成固定连杆1的定义。
Step6.定义连杆2。选取图6.5.1所示的凸轮为连杆2;在下拉列表中选择选项;在区域中取消选中复选框;在文本框中采用默认的连杆名称“L002”;单击按钮,完成连杆2的定义。
Step7.定义连杆3。选取图6.5.1所示的摆动杆和销为连杆3;在下拉列表中选择选项;在区域中取消选中复选框;在文本框中采用默认的连杆名称“L003”;单击按钮,完成连杆3的定义。
Step8.定义连杆4。选取图6.5.1所示的滚轮为连杆4;在下拉列表中选择选项;在区域中取消选中复选框;在文本框中采用默认的连杆名称“L004”;单击按钮,完成连杆4的定义。
Step9.定义连杆2中的旋转副。
(1)选择下拉菜单命令,系统弹出“运动副”对话框;在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项;选取图6.5.2所示的连杆2为参考连杆;在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项,在模型中选取图6.5.2所示的圆弧边线为原点参考;在区域的下拉列表中选择选项,在矢量下拉列表中选择选项。
(2)单击“运动副”对话框中的选项卡;在下拉列表中选择选项;在文本框中输入值112。
(3)单击按钮,完成旋转副的创建。
图6.5.2 定义连杆2中的旋转副
Step10.定义连杆3中的旋转副。选择下拉菜单命令,系统弹出“运动副”对话框;在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项;选取图6.5.3所示的连杆3为参考连杆;在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项,在模型中选取图6.5.3所示的圆弧边线为原点参考;在区域的下拉列表中选择选项,在模型中选取图6.5.3所示的面为矢量参考;单击按钮,完成旋转副的创建。
图6.5.3 定义连杆3中的旋转副
Step11.定义连杆3和连杆4中的旋转副。
(1)选择下拉菜单命令,系统弹出“运动副”对话框;在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项;选取图6.5.4所示的连杆3为参考连杆;在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项,在模型中选取图6.5.4所示的圆弧边线为原点参考;在区域的下拉列表中选择选项,在模型中选取图6.5.4所示的曲面为矢量参考。
(2)在“运动副”对话框的区域中选中复选框;单击区域中的按钮,选取图6.5.4所示的连杆4为啮合连杆;在区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项,在模型中选取图6.5.4所示的圆弧边线为原点参考;在区域的下拉列表中选择选项,在模型中选取图6.5.4所示的曲面为矢量参考。(www.xing528.com)
(3)单击按钮,完成旋转副的创建。
图6.5.4 定义旋转副
Step12.定义2D接触。
(1)选择下拉菜单命令,系统弹出图6.5.5所示的“2D接触”对话框。
图6.5.5 “2D接触”对话框
(2)定义接触曲线。单击对话框区域中的按钮,选取图6.5.6所示的曲线1为操作曲线;单击对话框区域中的按钮,选取图6.5.6所示的曲线2为基本曲线,如有必要,单击反向按钮,使两曲线的材料侧箭头如图6.5.7所示。
图6.5.6 定义接触曲线
图6.5.7 定义材料侧箭头方向
(3)定义基本参数。单击区域中的选项卡,设置图6.5.5所示的参数。
(4)定义高级参数。单击区域中的选项卡,设置图6.5.8所示的参数。
图6.5.8 定义参数
(5)单击按钮,完成2D接触的定义。
Step13.定义解算方案并求解。
(1)选择下拉菜单命令,系统弹出“解算方案”对话框;在下拉列表中选择选项;在下拉列表中选择选项;在文本框中输入值15;在文本框中输入值300;选中对话框中的复选框。
(2)设置重力方向。在“解算方案”对话框区域的矢量下拉列表中选择选项,其他重力参数按系统默认设置值。
(3)单击按钮,完成解算方案的定义。
Step14.定义动画。在“动画控制”工具条中单击“播放”按钮,查看机构运动;单击“导出至电影”按钮,输入名称“cam_mech”,保存动画;单击“完成动画”按钮。
Step15.选择下拉菜单命令,保存模型。
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