一、链传动概述

链传动有短节距精密滚子链、双节距精密滚子链、短节距精密套筒链、弯板滚子传动链、齿形传动链以及成型链等多种传动类型。链传动的突出特点是构成链条的元件体积小、数量多，链节节距均匀，滚子/套筒结构可以减少啮合时的摩擦和磨损，并能达到缓和冲击的目的。

链传动的运动学模拟效果对于机械总体检查、链节结构设计与改进及链节数量的配置具有重要的验证作用，链传动运动动画对于链传动机构的产品演示、项目开展与交流不可或缺。

由于链节元件小而多的特点决定了链条传动的灵活性和实用性，而元件数量过多使得链传动三维机构模拟在普通计算机上难以实现，巨大的求解数据量对三维软件和计算机硬件的配置提出了很高的要求，在通用CAD三维软件中进行模拟链传动困难很大。本文将探讨在Pro/ENGINEER野火版环境下进行链传动设计与运动学模拟，最后推荐两个专业的链传动动力学模拟软件环境，希望对链传动用户有所帮助。

二、Pro/ENGINEER链传动三维设计与运动学模拟

链传动的设计首先要根据传动功率要求确定大小链轮的齿数、链节运动轨迹以及链节的类型和规格，通过计算确定出链节数量，为链传动机构模拟打好基础。下面是链传动模拟的构建流程。

1.步骤一

设计链传动运动轨迹，确定链节的接口长度和节数。如图1和图2所示，使用草绘曲线绘制轨道，两链轮中心线水平。该次链传动设计共20节链节(这里没有绘制大小链轮)。

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关键字： AutoCAD 2009 Photoshop手绘 AutoCAD对象 中望CAD AutoCAD三维造型

本文讲述了链传动的三维虚拟装配与运动学模拟在Pro/ENGINEER软件中的实现方法，并对链传动动力学模拟提出了使用专业模拟平台的建议。

图1 链传动轨迹曲线

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图2 链条模型

2.步骤二

设计链节元件。可以按照实际情况设计构成链节的内/外链板、销轴和套筒，然后组装成链节子组件。为了减小链传动机构模拟运算的时间和运算数据量，这里仅用一个零件代表链节的所有组成元件(如图3)。

3.步骤三

链条组件第1、2个链节的装配。创建链条组件，装配第1个链节(如图4)，使用1个"平面"接头、2个"槽"接头。选槽曲线时按ctrl键选4段。装配第2个链节(如图5)时，在第1个链节右侧装配第2个链节，使用1个圆柱接头和1个槽接头。

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图3 简化链节模型

图4 装配第一个链节

关键字： AutoCAD 2009 Photoshop手绘 AutoCAD对象 中望CAD AutoCAD三维造型

本文讲述了链传动的三维虚拟装配与运动学模拟在Pro/ENGINEER软件中的实现方法，并对链传动动力学模拟提出了使用专业模拟平台的建议。

图5 装配第二个链节

4.步骤四

使用动力学模拟技术模拟链传动。从标准建模环境转到机构模拟环境(从"应用程序"→"机构")，从"插入"→&quo

t;初始条件"，打开"初始条件定义"对话框。点击定义切向槽速度图标 ，选第一个链节上的槽连接符号(如图6)，输入速度值300mm/sec。从"分析"→"机构分析"，弹出"分析定义"对话框，选用"动态"分析类型，初始配置启用初始条件，电动机和外部负荷选项卡全部清除选取。点击"分析定义"对话框底部的 按钮，可以发现两个链节沿着轨道运动。

图6 设置切向槽速度方向

图7 初始条件定义

图8 动态分析定义

该方法是用动力学模拟的切向槽速度为初始条件，并且使用动力学模拟的"动态"分析类型模拟运动学轨迹。这对于几个链节的运动是可以的，如果将所有链节都装配到位，则链条的机构模拟需要非常高的硬件配置，而且需要更长的运行计算时间。