曲柄连杆机构优化设计_木YoYo易
单缸机曲柄连杆机构是无法自身达到平衡的,但我们可以通过优化曲柄的设计,减小其震动。
在PROE中xx建立曲轴和连杆的三维模型,活塞组件可以通过称重得到其质量。由于活塞只做往复运动,所以其转动惯量可以不考虑,所以不需要三维建模。
关于PROE中的转动惯量,分为两部分,{dy}个是模型绕旋转轴的转动惯量,包括两部分:一是质心绕质心XYZ轴的转动惯量:A,二是模型总质量*质心与全局坐标轴XYZ平方的转动惯量:B;第二个是模型总质量*质心与全局坐标轴XYZ的转动惯量:A。在这个分析中,我们只关心B。
模型导入ADAMS,进行动态仿真,得到曲轴旋转中心的合力受力曲线。我们的目标是优化这条曲线的{zd0}值,使其尽可能的小。
建立一个POINT点,参数化此点的Y方向坐标;建立一个球体,参数化此球的半径,修改其密度,使其与PROE中曲轴密度相等;建立“测量物体”,测量曲轴旋转中心的合力;建立“测量计算”,计算合力的{zd0}值;建立优化,通过POINT点的Y坐标和球体半径,使合力最小化。
记下优化后球体的Y坐标和半径。在PROE中建立球体,Y方向与小球一致,X方向可以任意,只要建立的球体与曲轴不相交即可。记下此时的曲轴总质量与质心距离2次方和乘积TARGET。
在PROE中建立“模型分析特征”,分析曲轴的质量,质心Y方向坐标。再建一个“关系分析特征”,做质量与质心Y坐标平方的乘积Final。执行可行性优化分析,更改曲轴某尺寸,使Final=TARGET。
此时曲轴会自动更新完毕,形状优化完毕。
再新优化后的曲轴导入ADAMS中,进行验证性的分析,此时无需再建立小球。看看这时是否与小球优化后的结果一致。如果一致,说明PROE中等效成功。
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