基于UG草绘功能的断路器连杆装置设计

杭申集团杭州之江开关股份有限公司 （浙江 311234） 吴维敏

UG草绘功能集成在建模模块中，是与实体模型相关的二维制图工具，该功能可以在需要的任何一个平面内建立草图平面，进而做出草图，可以完整表达设计的意图，并可以随时更改设计的尺寸，提高设计效率。

本文所述断路器上的机械传动系统大都是通过连杆机构来传递动力和位置关系的，连杆机构的功能是通过主轴的转动角度来实现辅助开关的转换功能，即要求转换开关能在0°～90°可靠切换，是一个典型的平面四杆机构，根据初始条件应该按最小传动角具有最大值的条件设计曲柄摇杆机构。对于连杆机构的求法，根据不同的初始条件，可采用几何法、分析法、解析法、试验法等。本文所述平面四杆机构可以按解析法求出，但计算上需要较大的工作量，利用UG草绘的强大功能，较容易实现上述设计目的。

（3）结果分析及仿真优化处理 当对约束条件赋予相应的连杆之后，UG草绘系统会自动在可求解的范围给每个连杆赋予一定的长度，长度的值通过测量可以读取出来，由于连杆L1、L2、L3长度在一定范围内可以变化（在变化中存在一定的相互比例关系），根据连杆机构在整机中的位置，考虑到干涉和零件的加工工艺性，应该对连杆尺寸进行优化，通过对L1长度尺寸参数的改变，系统便可相应计算出L2、L3的长度。按优化后的尺寸，可以进行仿真来验证设计的合理性，由于连杆L1在0°～34°内运动，通过尺寸驱动的方式，实现运动仿真。通过对仿真的效果评价，已达到设计目的。

（4）UG三维模型的生成和设计 如图3所示，根据相关零件的特点和要求，以草绘的曲线各个端点为铰接点，在UG三维建模环境下完成建模。

通过实际连杆运动结果证明此种设计方法是合理的，按照上述思路设计的连杆机构方便快捷实用，对于类似的工程问题此法具有一定的设计先进性，值得工程结构设计中运用。当然在工作中不断总结一些先进的设计手段和方法，无疑对我们的设计效率和质量都会有很大的提高。

图1

图2

图3