本文探討了SolidWorks中的棘輪機(jī)構(gòu)建模裝配和運動分析。

　　棘輪機(jī)構(gòu)是含有棘輪和棘爪的步進(jìn)運動機(jī)構(gòu)，一般用于傳遞平行軸的運動。在機(jī)械中一般應(yīng)用在轉(zhuǎn)速不高和要求間歇轉(zhuǎn)動的裝置中，如牛頭刨床的橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、自行車后軸的齒式棘輪超越機(jī)構(gòu)、防逆轉(zhuǎn)棘輪機(jī)構(gòu)等等.SOLIDWORKS是優(yōu)秀的CAD的軟件之一，它可以精確地建立各種復(fù)雜的實際仿真模型，COSMOSMOTION是其CAE的應(yīng)用插件，它可進(jìn)行機(jī)構(gòu)的干涉分析，跟蹤零件的運動軌跡，分析機(jī)構(gòu)中零件的速度、加速度、作用力、反作用力和力矩等，并以動畫、圖形、表格等多種形式表示其結(jié)果，以此可指導(dǎo)修改零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計或調(diào)整零件使用的材料。

　　1 SOLIDWORKS軟件在棘輪機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用

　　下面以實例來說明其分析過程.

　　1)打開SOLIDWORKS2007，并且將工具中的插件COSMOSMO"I"ION2007勾選.

　　2)新建零件1地板，在基準(zhǔn)面中新建草圖1,并給予拉伸1、拉伸2、拉伸3、拉伸4特征，三維模型如圖1.

　　3)新建零件2棘輪，在基準(zhǔn)面中新建草圖，并給予拉伸1、切除一拉伸2二維模型如圖2.

　　4)新建零件3棘爪，在基準(zhǔn)面中新建草圖，并給予拉伸特征，三維模型如圖3.

　　5)新建裝配體，導(dǎo)人剛才的3個零件.井添加關(guān)系，3個重合和2個同軸心關(guān)系，如圖4.

　　6)打開MOTION菜單，將地板設(shè)為靜止零部件，將棘輪和棘爪設(shè)為運動零部件，這時COSMOSMOTION會自動將SOLIDWORKS裝配樹映射到COSMOSMOTION約束中去.并且右擊約束中的重合，將之刪除，右擊約束添加3D碰撞，選擇棘爪和棘輪，點擊應(yīng)用并關(guān)閉.如圖5

　　7)單擊力中的單作用力，添加單作用力.選擇棘爪，并定義受力部位、參考部件、位置及方向，并應(yīng)用.給棘爪添加一個向下的力，如圖6.

　　8)右擊旋轉(zhuǎn)副，選中屬性，運動作用在繞Z軸旋轉(zhuǎn)，運動類型選擇速度，初始位移為零，為恒定值，角速度是每秒種5度.如圖7.

　　9) COSMOSMOTION中應(yīng)首先對其零件的干涉檢查，點擊查找干涉，如圖8.選擇要檢測的零件，現(xiàn)在就查找，顯示不存在干涉，

　　10)單擊智能運動構(gòu)件器巾的仿真在參數(shù)中輸入5秒種，幀的數(shù)目100，點擊仿真.右擊軌跡跟蹤，如圖9.選擇中的棘輪上的尖點，出現(xiàn)的軌跡如圖9.

　　11)右擊速度，生成速度.選擇棘輪以及棘輪上的尖點，并且右擊速度繪制曲線X軸分量如圖10，從圖中可以看出最大值以及最小值.

　　12)右擊加速度，生成加速度選擇棘輪以及棘輪上的尖點，而且右擊加速度繪制曲線X軸分量，如圖11，同樣可從圖中可以看出最大值以及最小值.

　　13)由于在自帶的插件COSMOSMOTION分析不是那么方便，我們可以將運動中輸出結(jié)果格式保存為*. csv到電子表格EXCEL中，輕松通過各種函數(shù)可以看出它的速度、加速度、角度的最值，同時也插入圖表可作進(jìn)一步的分析.

　　2小結(jié)

　　分析了機(jī)械常用的棘輪機(jī)構(gòu)在SOLIDWORKS軟件中進(jìn)行建模、裝配、干涉檢查、以及在COSMOSMOTION中進(jìn)行運動特點的分析.各行工程技術(shù)人員應(yīng)逐步認(rèn)識到CAD/CAM/CAE技術(shù)在現(xiàn)在工程中的重要性，掌握其中的一種或幾種軟件的方法和技巧，已經(jīng)成為工程技術(shù)人員參與日益激烈的市場競爭的必備技能之一。