分别在A 点和Da 点,作出铰接支座,根据图3 中门轧扣2 的位置,在图4 中作出门轧扣2 通过位置点Ca1 、Ca2 和Ca3,本例中转角∠ Ca1DaC a2和∠ Ca 2DaCa3均为45°。首先连接Ca2A,并将该线以A 点为轴顺时针旋转45°,并标记为Ca2´A ;再连接Ca3A,并将该线以A 点为轴顺时针旋转90°,标记为Ca3´A. 连接Ca1、Ca2´、Ca3´,此时Ca1Ca2´ 和Ca2´Ca3´ 即相当于刚化反转后的两连杆位置,分别作出它们的中垂线,其交点Ba 即为所求位置。
同理,解出机架ADb 所对应的子机构如图5 所示,其交点Bb 即为所求位置。由于门轧扣3 与门轧扣2 形式一致,可以用一根连杆连接门轧扣2 和3,形成联动装置,此处不再赘述。
2.2 优化设计
根据上述图解结果设计出的多点门轧扣平面连杆机构如图6 所示。
由于BaCa 和ABb 存在交叉,以及运动过程中BbCb 和BaCa 也会相交,不利于后续结构设计,为此通过改变CbDb的初始位置等措施,进行优化设计。同样通用刚化反转法设计,结果如图7 所示。
3 UG运动仿真
为了模拟设计出的连杆机构,本文利用UG 运动仿真模块进行建模、仿真。
3.1 实体建模
根据图7 所示机构,在UG 建模环境中建立各连杆,包括门轧扣的实体模型,然后在装配环境中按图7 所示结构进行组装。
3.2 运动仿真
进入运动仿真模块,打开装配好的文件,分别定义各连杆、旋转副及运动参数。最终运动过程中门轧扣关闭和打开状态分别如图8 和图9 所示。