基于UG草繪功能的斷路器連桿裝置設計

杭申集團杭州之江開關股份有限公司 （浙江 311234） 吳維敏

UG草繪功能集成在建模模塊中，是與實體模型相關的二維制圖工具，該功能可以在需要的任何一個平面內建立草圖平面，進而做出草圖，可以完整表達設計的意圖，并可以隨時更改設計的尺寸，提高設計效率。

本文所述斷路器上的機械傳動系統大都是通過連桿機構來傳遞動力和位置關系的，連桿機構的功能是通過主軸的轉動角度來實現輔助開關的轉換功能，即要求轉換開關能在0°～90°可靠切換，是一個典型的平面四桿機構，根據初始條件應該按最小傳動角具有最大值的條件設計曲柄搖桿機構。對于連桿機構的求法，根據不同的初始條件，可采用幾何法、分析法、解析法、試驗法等。本文所述平面四桿機構可以按解析法求出，但計算上需要較大的工作量，利用UG草繪的強大功能，較容易實現上述設計目的。

（3）結果分析及仿真優化處理 當對約束條件賦予相應的連桿之后，UG草繪系統會自動在可求解的范圍給每個連桿賦予一定的長度，長度的值通過測量可以讀取出來，由于連桿L1、L2、L3長度在一定范圍內可以變化（在變化中存在一定的相互比例關系），根據連桿機構在整機中的位置，考慮到干涉和零件的加工工藝性，應該對連桿尺寸進行優化，通過對L1長度尺寸參數的改變，系統便可相應計算出L2、L3的長度。按優化后的尺寸，可以進行仿真來驗證設計的合理性，由于連桿L1在0°～34°內運動，通過尺寸驅動的方式，實現運動仿真。通過對仿真的效果評價，已達到設計目的。

（4）UG三維模型的生成和設計 如圖3所示，根據相關零件的特點和要求，以草繪的曲線各個端點為鉸接點，在UG三維建模環境下完成建模。

通過實際連桿運動結果證明此種設計方法是合理的，按照上述思路設計的連桿機構方便快捷實用，對于類似的工程問題此法具有一定的設計先進性，值得工程結構設計中運用。當然在工作中不斷總結一些先進的設計手段和方法，無疑對我們的設計效率和質量都會有很大的提高。

圖1

圖2

圖3