基于UG草繪功能的斷路器連桿裝置設(shè)計(jì)

杭申集團(tuán)杭州之江開(kāi)關(guān)股份有限公司 （浙江 311234） 吳維敏

UG草繪功能集成在建模模塊中，是與實(shí)體模型相關(guān)的二維制圖工具，該功能可以在需要的任何一個(gè)平面內(nèi)建立草圖平面，進(jìn)而做出草圖，可以完整表達(dá)設(shè)計(jì)的意圖，并可以隨時(shí)更改設(shè)計(jì)的尺寸，提高設(shè)計(jì)效率。

本文所述斷路器上的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)大都是通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)來(lái)傳遞動(dòng)力和位置關(guān)系的，連桿機(jī)構(gòu)的功能是通過(guò)主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度來(lái)實(shí)現(xiàn)輔助開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換功能，即要求轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)能在0°～90°可靠切換，是一個(gè)典型的平面四桿機(jī)構(gòu)，根據(jù)初始條件應(yīng)該按最小傳動(dòng)角具有最大值的條件設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。對(duì)于連桿機(jī)構(gòu)的求法，根據(jù)不同的初始條件，可采用幾何法、分析法、解析法、試驗(yàn)法等。本文所述平面四桿機(jī)構(gòu)可以按解析法求出，但計(jì)算上需要較大的工作量，利用UG草繪的強(qiáng)大功能，較容易實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的。

（3）結(jié)果分析及仿真優(yōu)化處理 當(dāng)對(duì)約束條件賦予相應(yīng)的連桿之后，UG草繪系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)在可求解的范圍給每個(gè)連桿賦予一定的長(zhǎng)度，長(zhǎng)度的值通過(guò)測(cè)量可以讀取出來(lái)，由于連桿L1、L2、L3長(zhǎng)度在一定范圍內(nèi)可以變化（在變化中存在一定的相互比例關(guān)系），根據(jù)連桿機(jī)構(gòu)在整機(jī)中的位置，考慮到干涉和零件的加工工藝性，應(yīng)該對(duì)連桿尺寸進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)對(duì)L1長(zhǎng)度尺寸參數(shù)的改變，系統(tǒng)便可相應(yīng)計(jì)算出L2、L3的長(zhǎng)度。按優(yōu)化后的尺寸，可以進(jìn)行仿真來(lái)驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性，由于連桿L1在0°～34°內(nèi)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)尺寸驅(qū)動(dòng)的方式，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)仿真。通過(guò)對(duì)仿真的效果評(píng)價(jià)，已達(dá)到設(shè)計(jì)目的。

（4）UG三維模型的生成和設(shè)計(jì) 如圖3所示，根據(jù)相關(guān)零件的特點(diǎn)和要求，以草繪的曲線各個(gè)端點(diǎn)為鉸接點(diǎn)，在UG三維建模環(huán)境下完成建模。

通過(guò)實(shí)際連桿運(yùn)動(dòng)結(jié)果證明此種設(shè)計(jì)方法是合理的，按照上述思路設(shè)計(jì)的連桿機(jī)構(gòu)方便快捷實(shí)用，對(duì)于類(lèi)似的工程問(wèn)題此法具有一定的設(shè)計(jì)先進(jìn)性，值得工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中運(yùn)用。當(dāng)然在工作中不斷總結(jié)一些先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段和方法，無(wú)疑對(duì)我們的設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量都會(huì)有很大的提高。

圖1

圖2

圖3