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0引言
軸向柱塞泵以其壓力高、流量大、易于實現(xiàn)變量，為高壓力、大排量、需要變量的液壓系統(tǒng)中動力元件的首選。分析軸向柱塞泵的各種部件的運(yùn)動關(guān)系，并繪制出其運(yùn)動曲線對于軸向柱塞泵的理論分析和設(shè)計都有著重要意義。COSMOSMotion是一種用于機(jī)械系統(tǒng)仿真的計算機(jī)軟件。它作為SolidWorks的一個插件，可以幫助設(shè)計人員利用已經(jīng)建立的三維模型進(jìn)行運(yùn)動仿真。COSMOSMotion是一個全功能運(yùn)動仿真軟件，與當(dāng)今主流的三維CAD軟件SolidWorks無縫集成，可以對復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行完整的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)仿真，得到系統(tǒng)中各零部件的運(yùn)動情況，包括位移、速度、加速度和作用力及反作用力等。并以動畫、圖形、表格等多種形式輸出結(jié)果，還可將零部件在復(fù)雜運(yùn)動情況下的復(fù)雜載荷情況直接輸出到主流有限元分析軟件中，從而進(jìn)行正確的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)分析，其分析結(jié)果可指導(dǎo)修改零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計或調(diào)整零件的材料。軸向柱塞泵的運(yùn)動仿真步驟如圖1。
1軸向柱塞泵的建模
三維軟件SolidWorks是一款基于特征造型的CAD軟件，通過它可以很容易地建立軸向柱塞泵的各個零部件的實體，通過SolidWorks的裝配圖將各個零部件裝配在一起.如圖2所示。
2軸向柱塞某的運(yùn)動分析
在SolidWorks中打開軸向柱塞泵的裝配圖，在SolidWorks主菜單"工具"中選擇"插件"，選中"COSMOSMotion"，選項，激活了COSMOSMotion插件，就可以應(yīng)用它進(jìn)行軸向柱塞泵的運(yùn)動分析。
(1)添加約束
COSMOSMotion共有旋轉(zhuǎn)副、平面副、圓柱副、萬向節(jié)、球副、固定約束和移動副，首先應(yīng)根據(jù)軸向柱塞泵的實際情況添加適當(dāng)?shù)募s束副，一般來說，在進(jìn)人COSMOSMocion界面時，系統(tǒng)會自動地將在SolidWorks中的裝配關(guān)系轉(zhuǎn)化成約束關(guān)系，根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)匦薷木涂梢粤耍槐刂匦逻M(jìn)行定義約束，如果在裝配體中定義的裝配關(guān)系比較切合實際，甚至不需要進(jìn)行任何修改，然后應(yīng)根據(jù)實際情況定義主運(yùn)動副。在這里應(yīng)定義軸向柱塞泵的主傳動軸為輸人軸，其轉(zhuǎn)速為900 r/min。最后在定義好各個零部件的材料等屬性和受力情況，就可以進(jìn)行運(yùn)動仿真了。
(2)結(jié)果處理
圖3中A線表示的是軸向柱塞泵的柱塞運(yùn)動軌跡線，圖4、圖5和圖6分別表示柱塞每一時刻的平均加速度，柱塞平均速度和柱塞上某一位置的瞬時加速度，移動以上3個圖中的A線，就可以觀察柱塞在該時刻A線所處位置的速度和加速度數(shù)值。
(3)干涉檢查
軸向柱塞泵在仿真之后，可以檢查零部件之間干涉的情況(見圖7)，調(diào)整斜盤的傾角，可以發(fā)現(xiàn)在斜盤傾角大于150時，柱塞和缸體之間存在干涉。
(4)輸出文件
軸向柱塞泵的仿真文件可以翰出avi格式的動畫或虛擬樣機(jī)文件，做進(jìn)一步研究(見圖8和圖9)。
3結(jié)語
本文制作了液壓傳動系統(tǒng)中常用的液壓動力源軸向柱塞泵的虛擬樣機(jī)，對軸向柱塞泵的運(yùn)動情況進(jìn)行了仿真研究，通過相關(guān)曲線和動畫模擬直觀形象地表達(dá)出軸向柱塞泵的運(yùn)動情況，從而使設(shè)計者能了解如何做出正確的決策，以對軸向柱塞泵的設(shè)計提出改進(jìn)措施，同時生成虛擬現(xiàn)實文件，可供進(jìn)一步研究作參考。
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