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1、理解机械仿真设计的意义。 理解常用连接的形式及其用途。 掌握机械仿真设计的基本步骤。 结合实例掌握仿真设计的基本流程和技巧。,第9章 机构运动仿真设计,本章大纲,9.1 三维实体建模综述 9.2 建拉伸实体特征 9.3 小结,9.1.1 认识三维实体模型,对一个机构进行仿真分析主要包括以下工作: 一、创建零部件 借助Pro/E强大的三维建模功能可以比较方便地创建出符合要求的三维实体模型。 二、创建机构连接 使用模型组装的方法创建机构连接，除了可以在机构中创建多种形式的约束零部件运动的运动副，还可以创建弹簧和阻尼器等特殊的约束。 三、创建驱动器 通过驱动器给机构添加运动动力，运动驱动器提供的动力
2、既可以是恒定的（使机构产生恒定的速度或加速度），也可以是符合特定函数关系的动力（使机构产生按照一定规律变化的速度和加速度）。 四、对机构进行仿真分析 通过仿真分析，可以获得需要的分析结果。Pro/E提供的仿真分析结果形式多样，有直观的动画演示，也有数据图标等。,9.1三维实体建模综述点,9.1.2 运动仿真术语简介,后续介绍将经常用到以下术语，现对其含义做简要阐释 ： 一、自由度 二、主体 三、基础 四、连接 五、接头 六、放置约束 七、拖动 八、回放 九、伺服电动机 十、执行电动机,9.1.3 机构仿真的基本环节,一、创建连接 设计过程中用户可以使用11种连接类型，在装配设计环境中单击 按钮
3、，打开元件模型后，打开设计工具，直接在图标板的第一个下拉列表中选用即可。 （1）刚性 （2）销钉（如图9-1所示） （3）滑动杆（如图9-2所示） （4）圆柱（如图9-3所示） （5）平面（如图9-4所示）,图9-1 销钉约束,图9-4 平面约束,图9-2 滑动杆约束,图9-3 圆柱约束,（6）球（如图9-5所示） （7）焊接（如图9-6所示） （8）轴承（如图9-7所示） （9）常规 （10）6 DOF（如图9-8所示） （11）槽（如图9-9所示）,图9-5 约束球,图9-8 6自由度,图9-6 滑动杆约束,图9-7 圆柱约束,图9-9 槽约束,二、组件检测 设置完组件连接后，选取菜单命令
4、【应用程序】/【机构】，即可进入机构模式进行运动仿真。 三、加亮主体 四、机构设置 五、冲突检测设置 六、机构显示设置 七、重定义主体 八、定义凸轮副 九、定义齿轮副 十、定义伺服电机 十一、定义机构分析,十二、回放分析结果 十三、测量运动参数 十四、定义重力 十五、定义执行电机 十六、定义弹簧 十七、定义阻尼器 十八、定义力/扭矩 十九、定义轨迹曲线 二十、定义初始条件 二十一、定义质量属性,9.2.1 十字联轴器运动仿真,一、装配零件 如图9-10、9-11、9-12所示,9.2 工程实例,图9-10 完成约束后的模型,图9-11 装配结果1,图9-12 模型装配过程,二、进行机构运动仿真
5、 1检查机构是否能顺利装配成机构组件。 如下图所示。,拖动机构,2进入机构设计/分析模块。 3设置伺服电动机。 4进行机构运动分析和仿真。 5播放机构分析及仿真的结果。,一、装配零件 如图9-13，9-14、9-15、9-16、9-17所示,9.2.2 牛头刨床运动仿真,图9-13 完成约束模型,图9-14 销钉模型,图9-15 模型装配过程,图9-16 模型装配过程,图9-17 模型装配结果,二、进行机构运动仿真 1检查机构是否能顺利装配成机构组件。如图9-18所示。,2进入机构设计/分析模块。 3调整大小齿轮的位置。如下图所示。,图9-18 检查机构,图9-19 干涉检查,图9-20 修正
6、后的结果,4设置齿轮连接。 5设置伺服电动机。 6进行机构运动分析和仿真。 7播放机构分析及仿真的结果。,图9-21 显示齿轮连接符号,图9-22 显示电机符号,9.3 小结,随着计算机技术的日益成熟和完善，CAD/CAM/CAE技术的有机结合已经逐步成为现代制造业的重要特色之一。在生产过程中，追求“高质量”和“高效率”始终是其不变的目标，但是要让两者达到完美统一却并非易事。 其实，在现代设计中随着CAD/CAE技术的发展和完善，设计者正在尝试将生产过程逐步纳入“虚拟”的轨道。所谓“虚拟”就是在不涉及真实物理材料的前提下，利用计算机提供的数字环境来模拟加工过程。与真实的加工对象相对应，在虚拟环境中使用一种被称为“数字样机”的三维实体模型来取代作为真实加工对象的“物理样机”。数字样机不但不需要消耗材料和能源，而且可以方便地对其进行编辑和修改。更为重要的是，设计人员在CAE设计环境中可以对数字样机进行全方位的仿真分析，借助系统强大的分析工具，可以迅速、直观、简便地获得设计的工作过程信息，以发现设计中潜在的缺陷。,
