SOLIDWORKS 教程：玩具烤面包机运动计算案例

首先，我有组装好的SOLIDWORKS烤面包机零件，它只是缺少机构部件。您可以在此处下载程序集的文件

Toy Toaster Tutorial.zip

。当我打开初始装配体时，所有零件都已固定，除了烤面包机刻度盘外，这些零件都已配合到位，并将在运动算例中旋转。在装配体中，我演示了如何添加和配合烤面包机的按钮、杠杆、销钉和棘爪零件，应用的配合很重要，因为零件在运动研究中需要随约束移动。配对后，我可以添加吐司部分，我使用插入组件销将两片吐司放入烤面包机的宽度内，靠在烤面包机杆上，并确保它位于烤面包机孔的中心。当我在 SOLIDWORKS 中创建设计时，我喜欢添加一些配件来增加玩具的可玩性;此外，它还可以帮助我的渲染真正流行起来！这对于运动研究不是必需的，因此请随意跳过本教程的这一部分。

在开始运动研究之前，我从SOLIDWORKS装配体零件列表中突出显示了烤面包机销零件和烤面包机附件并修复了它们，确保我没有选择烤面包机按钮、棘爪机构或烤面包机零件。对于在装配体中不会移动的任何零件，这是最好的方法，否则它们会从地板上掉下来或导致研究计算速度变慢。

在开始之前，我尝试了许多不同的设置，以弄清楚如何使此机制在运动研究中工作。我不是一名训练有素的工程师，我实际上在大学学习了 3D 设计和陶瓷，但通过在 SOLDIWORKS 工作 10 多年，我通过值得信赖的久经考验的方法学到了一些东西。在创建运动算例时，您可以边走边学，您可以调整设置并查看更改所产生的效果，然后再次编辑。运动算例元素的默认设置是一个很好的起点，但您可能会发现结果并不是您所追求的，尤其是对于更复杂的机构和模型。

选择运动研究选项卡，我将研究类型更改为运动研究。在开始添加任何研究元素之前，我首先要检查的是当前存在的配合，因为这些配合有时会干扰研究。有一个巧合的伙伴将按钮固定在烤面包机的内表面，因此右键单击它，我可以抑制它。所有灰显的配合都已压缩，固定零部件配合自动压缩。

在设置图标下，我可以提高运动算例的 3D 接触分辨率，这将使接触更加精确。如果您有任何部分相互移动，即使您已将接触应用于研究，这也会有所帮助。在这项研究中，我还应用了重力，选择 Y 轴作为方向。我将时间条拖动到 6 秒，这将是动画的长度，我倾向于保持这些时间较短以进行计算和渲染，因为我总是可以编辑最终视频以播放得更慢。最重要的运动研究元素之一是接触，没有这个零件就不会相互交互。选择触点时，我使用控件 A 突出显示所有内容，固定部件将保持固定，但我需要选中的触点与所有移动组件进行交互。我将触点的默认材料更改为 Aluminum Dry，以增加零件之间的刚度和阻尼值。

现在为了添加弹簧，我使用了一个线性弹簧，该弹簧放置在烤面包机杆下方，并通过预先切割的盲孔连接到烤面包机底座上。春季的预览将如下所示。对于 spring 设置，我输入 springs 常数的值。无弹簧高度将自动输入两个弹簧参数之间的确切当前距离。但是，我将其修改为 65 毫米，并且我没有选中模型更改的更新框。我在弹簧上添加了一个阻尼器，有助于消散弹簧的能量，以防止它过于“有弹性或有弹性”。对于 spring 显示，您可以忽略这一点，但我希望看到 spring 大小的准确视觉效果。因此，我为线圈直径、线圈数量和线径添加了一些值。第二个弹簧被添加到棘爪部分，具有不同的设置，这个弹簧创建了一个快速释放机构。当按下按钮时，它将棘爪移出控制杆，使其弹出。

下一个元素是力，选择杠杆的顶面并翻转力的方向以向下移动，我输入一个常数值并应用它。对于第二个力元件，我对烤面包机按钮施加了恒定的力。我在测试阶段进行了分析，发现吐司弹跳了很多。为了改善这一点，我在吐司片的杠杆顶面和底面之间应用了一个线性阻尼器，这同样有助于减少部件之间的能量，并防止吐司在与杠杆接触时弹跳过多。

最后，我在表盘上应用了一个旋转电机，顺时针旋转，我将运动下拉菜单更改为距离。在距离下，我输入 125 度，这将使刻度盘指向烤面包机上的数字 3。您可以更改电机的启动时间，该时间将保持为零，然后您可以输入持续时间并应用电机。应用所有运动元素后，我需要编辑力动画键。为此，我需要决定何时开始强制力以及强制力将持续多长时间。对于控制杆上的力，我可以拖动开始动画键以在 1.5 秒处开始力，如果您将鼠标悬停在动画键上，您就可以看到时间。然后，如果我将时间条拖动到 1.9 秒的结束时间，我可以右键单击力并选择关闭，这意味着恒定力将施加 0.4 秒。我对烤面包机的按钮重复此过程，几秒钟后松开控制杆。

此时，我可以选择计算，随着计算的进行，您将看到杠杆向下推，棘爪机构向内推，一旦杠杆通过它，后面的弹簧将棘爪推回以固定杠杆。当按下烤面包机按钮时，它会推动棘爪并释放控制杆。杠杆下方的弹簧迫使它重新向上，使吐司弹出。如果我对结果满意，可以使用 SOLIDWORKS Visualize 渲染动画。