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CAXA草图运用之二:机构受力分析

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发表于 2019-6-30 13:44:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 wwzw 于 2019-6-30 13:44 编辑

在CAXA草图中,可以用图解法分析机构运动,同样可以用图解法进行受力分析。
下面简单举例说明。

1.  下图,四连杆机构,曲柄20,摇杆60,连杆100,两轴距离80,先在草图中画出运动简图,如下图:
论坛帖3-1.png


2.  假设摇杆驱动的轴,负载力矩为1200公斤毫米, 摇杆长度为60mm, 那么换算到摇杆末端的力量为20KG, 如下图所示:
论坛帖3-2.png
在摇杆与连杆连接的铰链处,做摇杆的辅助垂线,长度标注为20 (代表受力的唯一锁定尺寸)。

3. 接下来做连杆和摇杆做受力分析图,如下图所示:
其中的另外两条虚线,分别与摇杆和连杆共线,最后再画两条虚线,组成一个平行四边形。
论坛帖3-3.png
用非锁定尺寸标注边长和对角线,得到两个数值,如图中7.908和21.507。分别是摇杆受到的直接作用到轴心的推拉力、和连杆受到的推拉力。

4. 退出命令状态,使鼠标成为手的形态。将鼠标移动到曲柄的末端,拖动曲柄末端做圆周运动。
这时,可以看到四杆机构“动”了起来。而且标注的两个非锁定尺寸的数值,随机构运动而发生变化。
如下图:(备注,如果不能动起来,检查是否标注了其它代表受力的尺寸==》为锁定尺寸)
论坛帖3-4.png
从上图可以看到,当曲柄移动到另外位置时,摇杆末端标注的非锁定力量值随之变化。

5. 在曲柄与连杆的铰链处再做受力分析,并标注非锁定尺寸以代表受力,如下图:
论坛帖3-5.png
其中与铰链相连的三条线段,分别与曲柄连杆垂直、共线,与另外两条共同组成平行四边形。
分别是连杆受力,曲柄的切向力和轴向力。

6. 再次拖动曲柄转动,可以看到,随着曲柄转动,连杆的受力值也随之不断变化。如下图:
论坛帖3-6.png
7. 观察虚线长度数值变化,可以找出曲柄受到的最大切向力,是在曲柄转动到317°时,曲柄与连杆垂直的时候,大约30.88Kg。如下图:
论坛帖3-7.png
也可以设置曲柄与连杆的垂直约束,可以得到更准确的理论值。

8. 同样,在曲柄与连杆共线的时候,可以得到曲柄受到的最大轴向力,在曲柄大约26°时,轴向力大约为33.82,如下图:
论坛帖3-8.png

以上是一种运用CAXA草图进行简单受力分析的介绍。

完。
谢谢捧场!



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 楼主| 发表于 2019-6-30 14:18:20 | 显示全部楼层
注意,需要设定连杆两端的虚线相等。
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发表于 2019-6-30 14:23:19 | 显示全部楼层
很形象的四杆机构受力分析方法!
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发表于 2019-7-5 14:13:28 | 显示全部楼层
受力原理
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