[练习]SW装配体的齿轮齿条约束

kevin1993 · 发表于 2005-2-20 00:17:05

SolidWorks机械工程师论坛装配体自身的约束库中没有齿轮齿条的约束
这在做动画演示的时候带来了一些麻烦，虽然可以用Animator来设置关键点实现，但是由于是手动建立关键点，并不是很精确

这个问题想了很长一段时间，最近看了一些方程式的资料，得以启发，近似做出了轮子纯滚动的效果

贴上来共大家讨论机械工程师论坛机械工程师论坛

jackie569 · 发表于 2005-2-20 00:18:39

这个动画综合应用了SW的方程式，重建宏，最后用Animator录制下来的

关键是各个部件要配合准确，不然在轮子转过一周后容易出现跳动的情况

做配合参考的几何关系：
轮子平移的距离等于转动弧长（这是纯滚动的情况）

round08 · 发表于 2005-2-20 00:19:17

我把练习的装配体也放上来
如果有兴趣的同学可以练习一下
要求：

1，根据几何关系自行添加数学方程式

2，不要求做出两楼的连续效果，但是需要给出能表明是由数学方程式驱动的视图，例如轮子旋转3度之后，转过的距离应该是(3/360)*2*pi*r
例如下图中596度时候水平距离为134.83，旋转3度之后，水平距离为135.62，即距离差=(3/360)*2*3.14*15

3，如果需要作出连续效果，可以参考这个帖子里的重建宏来录制动画SolidWorks机械工程师论坛4，做出者加1分，限用SW软件

l1618 · 发表于 2005-2-20 00:19:46

这个演示对于实际工作可能用处不大，不过如果能做完这个练习，对于SW的数学方程式和装配约束会有进一步的理解的机械工程师论坛

上面的练习档
SW2005

2837403-ch.rar (24.09 KB, 下载次数: 113)

鸣玉1353 · 发表于 2005-2-20 00:19:56

经典案例图书

当然还有难度更高一些的
完全采用零部件之间的配合来完成齿轮和齿条的精确约束
直接拖动齿条即可带动齿轮旋转，并且完成精确啮合，即直线运动转成旋转运动

这题为
中国模具论坛版主cefrykl所出

[教学]运动模拟
http://www.mouldbbs.com/dispbbs.asp?boardID=23&ID=78012&page=1

[练习]运动模拟
http://www.mouldbbs.com/dispbbs.asp?boardID=23&ID=78038&page=1

在此转贴表示感谢

zeppelinchen · 发表于 2005-2-20 00:21:26

给一个cefrykl斑竹的思路

这个运动必须依靠辅助零件才能完成配合
直线运动转成旋转运动依靠一个螺旋线来完成

即螺距一个导程上升的高度为齿条移动的距离，同时螺旋线中间加一个旋转的圆柱，它和齿轮进行1：1的齿轮配合，螺距一个导程上升的高度即为齿轮旋转一周的周长，这样就能保证齿轮齿条进行精确啮合了

yufulin_lnc · 发表于 2005-2-20 00:22:34

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在SW 2005 Animator中通过动画向导可以随意插入装配体的爆炸，模拟，旋转等等，这给做演示增加了很多意想不到的效果。这也是我做上面这几个装配的原因机械工程师论坛

SW中的装配关系确实是非常之灵活，要用好它还真是不容易

Animator能够录制重建中的图形，也给做演示带来了很大的方便

当然上面的仅仅是演示，对设计来说是不起实质性作用的，真正的动力学分析还得依靠一些FEA软件

作为熟悉软件的功能，这些装配还是很值得玩一下的

如果哪位同学有这方面的心得或者经验，欢迎讨论，尤其是齿轮和齿轮，齿轮和齿条的正确啮合装配，让它运动，这是SW的一个难点

大海龟 · 发表于 2005-2-20 00:23:13

圓周在平面上滾動須等長這個問題利用模擬工具就很容易解決
先來圖片示意
滾輪直徑20 平板上預備繞3圈因此公式是 L=3*pi*d
=3*3.14159*20=188.495

≮欧迈≯ · 发表于 2005-2-20 00:23:26

看動畫是3圈沒錯剛好落在點上...........机械工程师论坛机械工程师论坛

掴浐尐娚魜 · 发表于 2005-2-20 00:23:55

虎兄

之前我也想过用模拟来实现，但是因为轮子有两个运动，一个平移，一个转动
两者速度如果搭配不当，就会发生滑动
所以我才想到了用方程式，但是就是很复杂

虎兄可否图示讲一下您的思路和方法

zerocool · 发表于 2005-2-20 00:24:24

沒錯就是這兩個而已
將旋轉左側到底引力則加一格試試
我試過多遍不敢很肯定因為有時試了多次再回來有時也不行
並且要注意就算勾選了第二格再次進入竟然還在原位置
試過一般是旋轉比引力少一格成功機率很大
需要再上傳Part................

gongyic · 发表于 2005-2-20 00:24:28

請教一下, 齒輪之間怎麽約束啊.想了很久, 不得要領.

chayuezhe · 发表于 2005-2-20 00:24:49

谢谢虎兄的解答,使用模拟工具确实是方便很多

raky · 发表于 2005-2-20 00:24:55

SW2004以上版本提供了齿轮和齿轮的配合
如果齿轮足够精确(一般用专门的齿轮插件生成)
是可以做到很不错的效果的机械工程师论坛

damao_8508 · 发表于 2005-2-20 00:24:55

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在录制成动画的时候,有个问题,如果将马达直接加在齿轮上,发现旋转速度太快,即使把旋转马达的速度调到最左边,生成的动画看不出啮合的效果

——那就加一个减速装置，添加另外一根轴，这根轴和其中一个齿轮加一个齿轮配合，比率设置为1：40（图中轴的尺寸为5）或者更大一些，这样就能把大齿轮的速度将下来。
录制的时候就能很清楚地显示啮合的情况了

齿轮配合的比率
齿轮A:齿轮B=1:1
齿轮A:圆柱C=40:1(这个可以根据动画的效果来调整)

然后把减速辅助零件设置为隐藏，点模拟工具栏上的录制按钮就可以得到上一楼的效果了机械工程师论坛

suzhongze · 发表于 2005-2-20 00:25:50

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齿轮之间选择的时候要注意是圆柱面，圆锥面
而不是现实齿轮中的啮合面

Ted · 发表于 2005-2-20 00:27:03

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用了齿轮配合之后,零件与零件之间是不考虑干涉的,所以一开始就要把零件放置在合适的空间位置
当然也可以不用齿轮配合.直接依靠物理碰撞用一个齿轮来推动另一个齿轮.不过这中方法计算量太大,而且往往中途就会停止
还是建议用齿轮配合

aiapengxin · 发表于 2005-2-20 00:27:25

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把齿轮放上来
如果有兴趣可以练习练习

2838667-m1z35.rar (23.98 KB, 下载次数: 18)

fuyongfuyong · 发表于 2005-2-20 00:27:43

一個idea 馬上摸索竟然成功一切都變的簡單了
這次是圓周原地滾動橫條移動就是齒輪與齒條的邉

lzt79 · 发表于 2005-2-20 00:27:58

吃飯了待會來動畫鯨版先加個分吧...........机械工程师论坛机械工程师论坛
這可是一個突破一切都變的更簡單了(如果它不是BUG話)..............

哈哈,虎兄的思路总是很巧妙,加分先----小鲸鱼

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