基于Solidworks齿轮连杆机构的运动仿真

陈赛克 凌 轩

（仲恺农业工程学院机电工程学院，广东 广州 510225）

在食品包装机械中，根据工艺要求，如包装材料的供送及无需定位的切断，糖果的拉条成型及切断分割等，均需要执行构件作间歇瞬时停歇运动［1－3］。槽轮机构虽能实现时动时停的间歇运动，但传动时存在柔性冲击，满足不了食品包装机械对物料高速输送的要求。齿轮连杆机构能实现复杂的运动规律，且运动平稳、易于调节，为此，常采用之以实现这样的功能要求。但齿轮连杆机构运动分析和综合［4］都比较困难，没有通用的算法，在一定程度上又影响了这类机构特性的发挥。

本设计应用Solidworks三维设计软件快速建立齿轮连杆机构模型，并进行运动仿真，获得输出轮的位移、角速度和角加速度。分析机构主要参数对输出轮运动规律的影响，从而确定其合理值，使机构达到预期的位移、速度及短暂停留等要求。

1 三齿轮连杆机构的工作原理和参数的选取

齿轮连杆机构由齿轮机构及四杆机构组合而成，图1为其工作原理图。图1中曲柄AB 为主动件。回转副B、C、D上分别装有3个直齿圆柱齿轮。齿轮1与曲柄固连，即齿轮1跟随曲柄一起绕回转副A 作匀速转动。齿轮3为输出件。在实际设计中，为便于设计、制造和使用，通常取z1＝z3，z2＝（1～2）z1，机架AD长度l4设计成固定整数值，曲柄AB长度l1设计成可调值。齿轮的模数和齿数根据传递功率、结构等条件加以确定。齿轮的模数和齿数一旦确定后，则四杆机构中的连杆长度l2和摇杆长……