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SolidWorks盘形凸轮设计及运动仿真

本文从凸轮设计的需求分析开始，详细介绍了运用SolidWorks软件对盘形凸轮进行

设计的步骤，并对设计结果进行运动模拟和仿真分析，在此基础上介绍了SolidWorks的

两种干涉检查的方法。

SolidWorks自身就具备凸轮设计模块，利用其模块可以方便的设计盘形凸轮，并对其

进行运动仿真和干涉检查以确定设计的准确性，下面简要介绍如下：

1软件准备

打开ToolBox插件，工具-插件选择SolidWorksToolBox

图1SolidWorksToolBox插件

2凸轮设计需求分析

在设计之前，要确认凸轮设计的需求，有以下内容需要确认：

A：基圆大小及起始角度;

B：凸轮的运动轨迹;

C：推杆直径

运动以推杆直径中心点进行轨迹描述

例如图2所示，有一对盘形凸轮，2个推杆中心点为240;如右图所示，悬臂左右运动，

基圆直径为220mm，首先在90度范围内往左运15mm，并回到基圆大小;然后往右运1

5mm后再次回到基圆大小，2个运动之间有角度为10度的停顿;

图2凸轮

以表1形式表示如下，基圆大小220

3使用凸轮运动插件进行盘形凸轮设计

设计的主要参数请参照第2部分的设计需求分析，在设计之前，就需要将推杆的中心

距、推杆直径、运动轨迹等数据提前算好，然后进行以下设置;

3.1凸轮1设计

3.1.1设置，按照以下内容进行设计

图3凸轮1设置

设置部分，凸轮类型为圆形，推杆类型为平移，如果是偏心的，请做相应的选择，推

杆半径和开始半径为2个推杆中心的一半，开始角度根据需求;

3.1.2运动

图4凸轮1运动设置

运动部分，根据设计需求，进行设置，运动的类型为修改的正弦;

3.1.3生成图5

图5凸轮1的生成

生成部分：坯件的外径要大于2个推杆中心距离;近毂和远榖分别为凸轮两侧的圆柱状

台阶，要大于孔的直径，厚度随便定义，但需要大于圆角半径和倒角大小;

结果如下图6

图6凸轮1

3.2凸轮2设计，步骤如凸轮1

3.2.1设置，如图7

图7凸轮2的设置

3.2.2运动，如图8

图8凸轮2的运动设置

3.2.3生成，如图9

图9凸轮2的生成

结果如下图10

图10凸轮2

4运动模拟仿真

凸轮设计完毕后，对基座，悬臂等进行设计，然后装配，保持适当的自由度，在Solid

Works中使用SolidWorksMotion进行运动仿真分析，确定运动的准确性;

4.1增加旋转马达，如图11

图11添加旋转马达

顺时针旋转，10RPM，并将时间轴设置为6S，正好运动一周;

4.2增加凸轮与悬臂的碰撞触，如图12

图12凸轮与悬臂的碰撞接触

4.3开启Motion，并进行运算

如果Motion没有开启，在工具-插件中，选择SolidWorksMotion，如图13

图13SolidWorks分析

点击计算按钮进行运算，运算完毕即可查看动画效果如下;如图14

图14动画效果图

4.4运动仿真结果分析

4.4.1结果