基于proe的槽轮机构动力学仿真
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目录
1 槽轮机构的应用 ........................................................... 1
2 槽轮机构proe模型的建立 .......................................... 3
2.1 槽轮机构零件的建立 ........................................... 3
2.1.1 支架模型的建立 .......................................... 4
2.1.2 传动杆模型的建立 ...................................... 5
2.1.3 槽轮模型的建立 .......................................... 6
2.2 槽轮机构组件的装配 ........................................... 7
3 槽轮机构的仿真动力学分析 ........................................ 8
3.1 仿真运动的参数设置 ........................................... 8
3.1.1 凸轮副的建立 .............................................. 8
3.1.2 伺服电动机的定义 ...................................... 9
3.2 槽轮机构的动力学分析 ..................................... 11
3.2.1 测量的建立 ................................................ 11
3.2.2 槽轮机构分析 ............................................ 12
3.2.3 分析结果.................................................... 13
3.3 总结 .................................................................... 17
1 槽轮机构的应用
槽轮机构具有结构简单、制造容易、工作可靠和机械效率较
高等优点。但是槽轮机构在工作时有冲击，随着转速的增加及槽
数的减少而加剧，故不宜用于高速，其适用范围受到一定的限制。
槽轮机构一般用于转速不是很高的自动机械、轻工机械和仪器仪
表中。例如图1-1所示的电影放映机中的送片机构。由槽轮带动
胶片，作有停歇的送进，从而形成动态画面。此外也常与其它机
构组合，在自动生产线中作为工件传送或转位机构。如图1-2，
为蜂窝煤制机模盘转位机构。
图1-1 电影胶片抓拍机构
图1-2 蜂窝煤制机模盘转位机构
2 槽轮机构proe模型的建立
2.1 槽轮机构零件的建立
槽轮机构主要由支架、传动杆和槽轮组成，其模型图如图2-1
所示。
图2-1 槽轮机构模型
2.1.1 支架模型的建立
在proe软件中，新建“零件”，通过“草绘”和“拉伸“的
操作，建立如图2-2 的支架零件。
图2-2 支架模型
2.1.2 传动杆模型的建立
新建“零件”，通过“草绘”、“拉伸”和“旋转”的操作，
建立传动杆模型如图2-3。
图2-3 传动杆模型
2.1.3 槽轮模型的建立
新建“零件”，通过“旋转工具”、“拉伸工具”、 “去除
材料”和“阵列”的命令，建立槽轮的模型，如图2-4所示。
图2-4 槽轮模型
2.2 槽轮机构组件的装配
新建“组件”，装入“支架”零件模型，约束使用“缺省”，
将其自由度全部固定；再装入“传动杆”零件模型，采用“销钉”
连接；最后装入“槽轮”零件模型，同样采用“销钉”连接。装
配图如图2-5所示。
图2-5 槽轮机构装配图
3 槽轮机构的仿真动力学分析
3.1 仿真运动的参数设置
在组件图中，单击菜单命令“应用程序”下的“机构”，系
统自动转换到机构操作界面。
3.1.1 凸轮副的建立
传动杆的一端与槽轮相对的两个槽间建立凸轮副连接，另一
端与另外的两个轮槽建立凸轮副连接，如图3-1所示。
图3-1 凸轮副的建立
3.1.2 伺服电动机的定义
点击菜单“插入”下的“伺服电动机”选项，进入“伺服电
动机定义”对话框，选择传动杆与支架的销钉连接轴为与伺服电
动机想连接的轴。点击“反向”，点击“轮廓”选项卡，设置参
数如图3-2。
图3-2 “轮廓”选项卡参数设置
设置完参数加上电动机的模型图如图3-3所示
。
图3-3 加载伺服电动机后的模型图
3.2 槽轮机构的动力学分析
3.2.1 测量的建立
打开“测量”，新建测量，测量槽轮边沿上一点“PNT0”，
的位置，速度，加速度以及槽轮转动的角位移，角速度，角加速
度。如图3-4所示。
图3-4 测量的建立
3.2.2 槽轮机构分析
点击“机构分析”，设置参数如图3-5。单击“运行”，“确
定”。
图3-5 机构分析定义参数设置
3.2.3 分析结果
点击“测量”，输出位置，速度，加速度图形如下图。
图3-6 PNT0点的位置测量输出图
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图3-7 PNT0点速度测量输出图
图3-8 PNT0点加速度测量输出
图
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图3-9 PNT0点位置，速度，加速度输出结果图
图3-10 槽轮角位移输出结果图
16
图3-11 槽轮角速度测量输出图
图3-12 槽轮角加速度测量输出
图
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3.3 总结
通过上述图形可以看出槽轮做间歇运动，速度和加速度（角
速度和角加速度）周期相同，而位置的周期是他们周期的2倍。
图3-13 槽轮位移，角速度，角加速度输出图
