用SolidWorks來分析調速器的運動和力,分析目的和辦法分享給大家

大家好,今天給大家帶來一個用SolidWorks的Motion分析模塊來分析調速器運動的案例,下面的圖片就是要使用的模型,模型很簡單,紅色的是配種塊,黃色是連桿,粉色是轉動軸,青色是滑塊,可以沿著粉色的轉動軸移動。藍色是固定套,用來固定軸的,使軸只能轉動,而不會發生移動。

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調速器

現在要用這個模型研究兩個問題:

1、當紅色配重塊受到一個瞬時力的時候,調速器開始轉動,這個轉動的角速度與青色滑塊相對於下面粉色鉸接塊的距離是什麼關係?

2、當青色滑塊被固定在粉色軸上時,軸轉速與固定力的關係是什麼?

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問題條件

就是這麼兩個問題,感興趣的朋友,可以先不看下面的內容,想想怎麼做比較好。

一、第一個問題:

1、新建一個運動算例,用Motion分析模式, 添加一個瞬時力。如下圖。0到0.1秒添加了一個5000N的力。

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瞬時力的添加

2、給青色滑塊添加馬達,因為青色滑塊是選對於下面的鉸接塊運動的,這個運動我們用馬達來添加。這裡也是用線段的方式來添加馬達?朋友們猜猜,這是為什麼?這是因為,當調速器受力的時候,調速器轉動並不穩定,所以需要在轉速穩定後才開始移動滑塊,這樣得到的數值就比較準確了。

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馬達的添加

3、添加阻尼,添加配重塊與連桿的阻尼。為什麼要添加這個阻尼呢?好像與分析沒什麼關係,但是這個阻尼還真是很關鍵,因為它涉及到我們分析的精確度。後面給大家做個對比。

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阻尼的添加

4、確定滑塊與鉸接塊的距離,這個距離很好確定,選擇距離配合,選擇只用於定位就OK。

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用位置配合定位

5、調整下配重塊的位置,開始運算。並查詢結果

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結果查詢設置

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運動

其他區域的角速度是因為剛受力時,不穩定所導致的。所以不是有效區域。

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位移和角速度的結果圖

上面說到添加阻尼的問題,現在把阻尼刪除掉,看看是什麼結果。下圖中的結果就是沒有阻尼的,很明顯,曲線精度很差。大家猜猜這是為什麼?這是因為沒有阻尼消耗不平衡力,所以導致不平衡力一直存在,影響了精度。不平衡力的存在就是因為初始狀態兩個配重塊的位置不對稱。用手工調很難使兩個配重塊對稱,所以加了阻尼。

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刪除阻尼後的結果圖

二、第二個問題:

1、重新開始運動算例:調整調速器的初始位置後,給滑塊設置馬達,並把馬達的速度設置為零

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馬達設置

2、給軸一個轉速馬達,設置如下,注意轉速單位的換算以及分段類型的選擇。主要是想添加一個速度線性增長的馬達。

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馬達轉速的添加

3、加阻尼,原因是一樣的,加的方法也和上面一樣。然後計算。查詢結果,查詢方法於上是相同的,這裡就不截圖了。最終得到下圖的結果。

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最終結果

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沒有阻尼的結果

這兩個問題的結果都犯了一個毛病,就是把自變量放縱座標上了,看著有點難受,但是圖已經截取了,我也不改了,大家看著是哪個意思就行了。還有就是配置塊給的材質是黃銅,如果換其他材質結果也會不同。大家可以試試。我把源文件放在網盤中,大傢俬信回覆:“頭條源文件”就可以下到這個模型。

這個案例到這就結束了,是不是對大家有一些幫助呢。利用好阻尼,利用好零速度的馬達,利用好線段添加馬達和力的辦法是個案例的重點。最後來句廣告,想學Motion分析的,可以購買下面的專欄啊,哈哈。重點都講完了,還差一個比較關鍵的案例。馬上更新。哈哈。


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