连杆特性和运动副运用UG/Modeling的功能建立了一种三维实体模型后,并不能直接将各个部件按一定的连接关系连接起来,必需给各个部件赋予一定的运动学特性,即让其成为一种可以与别的有着相似的特性的部件之间相连接的连杆构件(Link)同步,为了构成一种能运动的机构,必需把两个相邻构件(涉及机架、原动件、从动件)以一定方式联接起来,这种联接必需是可动连接,而不能是无相对运动的固接(如焊接或铆接),但凡使两个构件接触而又保持某些相对运动的可动连接即称为运动副在UG/Motion中两个部件被赋予了连杆特性后,就可以用运动副(Joint)相联接,构成运动机构9.3.1 连杆特性的建立点击运动仿真工具栏区的连杆特性和运动副模块中的图标 (Link),系统将会打开【连杆特性创立】对话框,如图9-15所示图9-15 连杆特性的建立该对话框中的各个选项阐明如下:1.Selection Steps(选择环节)该选项给顾客提供了建立一种连杆特性的操作环节共涉及五个环节,其中可根据顾客的规定省去几项各个环节阐明如下:1) Link Geometry该选项用于选择连杆特性的几何模型激活该图标后,在图形窗口中选择将要赋予该连杆特性的几何模型。
2) Mass该选项用于设立连杆的质量特性选择该图标后,【连杆创立】对话框的界面将会发生变化,变化后对话框的选项阐明如图9-16所示图9-16 【连杆创立】对话框3) Inertia该选项用于设立连杆的惯性力选择该图标后,连杆创立对话框的界面将会发生变化,变化后对话框的选项阐明如图9-17所示图9-17 【连杆创立】对话框4) Initial Translation Velocity该选项用于设立连杆的初始平移速度选择该图标后,连杆创立对话框的界面将会发生变化,变化后对话框的选项阐明如图9-18所示图9-18 【连杆创立】对话框5) Initial Rotation Velocity该选项用于设立连杆的初始旋转速度选择该图标后,连杆创立对话框的界面将会发生变化,变化后对话框的选项阐明如图9-19所示图9-19 【连杆创立】对话框2.Mass Properties(质量特性)该选项用于设立连杆的质量特性创立的方式,涉及三个选项:1)Automatic:由系统自动生成连杆的质量特性2)User Define:由顾客定义质量特性,选择该选项后,选择环节中的图标 Mass和 Inertia将被自动激活。
3.Name(连杆名称)该选项用于设立连杆的名称设立完了这些连杆特性参数后,该部件就具有了一定的运动学特性,可以与别的连杆以一定的连接方式相连接了,构成运动机构同步也可以对运动模型进行简化,将连杆的质量特性设立为默认值0,按OK键后该部件也将成为连杆9.3.2 连杆特性参数的编辑当连杆特性参数设立有误时,就必需对各项参数进行修改,UG/Motion该项功能的实现是通过运动仿真工具栏区运动模型管理模块中的运动模型部件编辑的功能来实现的点击运动模型管理模块中的图标(Edit Motion Object)将弹出一种【类选择】对话框,规定选择将要进行编辑的部件,这与UG/Modeling中的类选择措施类似将【类选择】对话框的选择类型设为Link,选择了某一连杆后将弹出连杆特性参数设立的对话框,如图9-20所示,对各项参数的编辑与连杆建立时的参数设立操作完全相似图9-20 连杆特性参数的编辑9.3.3 运动副的类型在UG/Motion中给顾客提供了12种运动副的类型,在连杆与运动副工具栏中列出了其中的几种运动副,如图9-21所示图9-21 运动副类型工具栏下面分别来简介多种运动副类型1.Joint(铰链连接)选择该选项后将会弹出铰链连接对话框,在该对话框中列出了七种铰链连接的类型,如图9-22所示。
图9-22 【铰链连接】对话框该对话框中的多种铰链连接类型阐明如下:1)合页连接 (Revolute) 铰链连接可以实现两个相连件绕同一轴作相对的转动,如图9-23所示图9-23 铰链连接它有两种形式:一种是两个连杆绕同一轴作相对的转动,另一种是一种连杆绕固定在机架上的一根轴进行旋转,如图9-24所示图9-24 铰链连接的两种形式2)滑块连接(Slider)滑块连接是两个相连件互相接触并保持着相对的滑动,如图9-25所示图9-25 滑块连接可以实现一种部件相对与另一部件的直线运动,它有两种形式:一种是滑块为一种自由滑块,在另一部件上产生相对滑动;一种为滑块连接在机架上,在静止表面上滑动,如图9-26所示图9-26 滑块连接的两种形式3)柱铰连接(Cylindrical)柱铰连接实现了一种部件绕另一种部件(或机架)的相对转动,如图9-27所示图9-27 柱铰连接柱铰连接也有两种形式:一种是两个部件相连,另一种是一种部件连接在机架上,如图9-28所示图528 柱铰连接的两种形式4)螺杆连接(Screw)螺杆连接实现了一种部件绕另一种部件(或机架)作相对的螺旋运动,如图9-29所示。
图9-29 螺杆连接5)万向接头(Universal)万向接头实现了两个部件之间可以绕互相垂直的两根轴作相对的转动,它只有一种形式必需是两个连杆相连,如图9-30所示图9-30 万向接头6)球铰连接(Spherical)球铰连接实现了一种部件绕另一种部件(或机架)作相对的各个自由度的运动,它只有一种形式必需是两个连杆相连,如图9-31所示图9-31 球铰连接7)平面连接(Planar)平面连接可以实现两个部件之间以平面相接触,互相约束,如图9-32所示图9-32 平面连接2.齿轮齿条连接(Rack and Pinion)齿轮齿条连接可以实现两个部件或者是部件与机架之间以齿轮与齿条啮合的运动形式进行铰接,如图9-33所示图9-33 齿轮齿条连接3.齿轮连接(Gear)齿轮连接可以实现两个部件或者是部件与机架之间以齿轮啮合的运动形式进行相对运动的约束,如图9-34所示图9-34 齿轮连接4.皮带连接(Cable)皮带连接可以使两个部件之间实现以皮带轮带动皮带进行运动的相对运动形式5.点线连接(Point on Curve)点线连接可以实现一种部件始终以其上的一点与另一种部件或者是机架进行接触,实现相对运动的约束,如图9-35所示。
图9-35 点线连接6.线线连接(Curve on Curve)该约束是逼迫两个部件上的两条曲线互相接触,实现两个部件的连接和运动约束,如图9-36所示图9-36 线线连接9.3.4 运动副的建立UG/Motion 中多种运动副(Joint)的建立措施都是类似的,下面以铰链连接中的合页连接(Revolute)为例简介运动副建立的整个过程在建立了一种运动场景和设立了连杆特性后,可以开始进行运动副创立的操作点击连杆特性和运动副模块中的铰链连接(Joint)按钮后,将弹出一种对话框规定顾客选择铰链连接的类型,如图9-37所示图9-37 选择铰链连接的类型当顾客选择不同的铰链连接的类型后,该对话框将会发生变化在该对话框中选择铰链连接的类型为合页连接 (Revolute) ,对话框中将会显示创立合页连接运动副的各个选项,这些选项功能的阐明如下所述:1.Snap Links选种这个单选项后,顾客所设立的运动副为两个连杆之间的连接,则在该对话框中规定设立运动副在各个连杆上的有关参数;空置该单选项时,顾客所设立的运动副为连杆与假象的机架之间的连接,只需设立运动副在这个连杆上的参数既可2.Selection Steps该选项给顾客提供了建立一种运动副的操作环节。
共涉及四个环节,其中可根据顾客的规定省去几项,通过完毕各个环节,可以引导顾客完毕运动副参数的设立各个环节阐明如下:1) First Link该环节规定顾客选择将要进行连接的第一种连杆,如果在Snap Links单选项中空置则该连杆将要与机架连接在一起2) Orientation On First Link在图形窗口中选择那将要进行连接的第一种连杆后,第二步图标将会被自动的激活,同步在【创立运动副】对话框中的Edit Orientation选项被激活,系统在该对话框中自动显示点创立的方式,如图9-38所示图9-38 设立运动副在第一种连杆上的位置和方向在该环节中规定顾客设立运动副在第一种连杆上的位置和方向运动副的位置是指两个连杆连接或者连杆与机架连接时关节点的所在,连杆将在此点与机架或者连杆相连接而不同的运动副其方向的定义是不同的,转动副的方向指的是连杆转动的旋转轴,而移动副的方向指的是连杆平移的方向顾客可以选择一定的点创立方式在第一种连杆上创立选择一点,作为运动副在第一种连杆上的位置;同步,顾客可以选择选项Edit Orientation(编辑方向),系统将会自动打开一种坐标系创立对话框,如图9-39所示,在该对话框中顾客可以以一定的方式创立一种坐标系,该坐标系的Zc方向即为运动副在第一种连杆上的方向。
图9-39 设立方向3) Second Link当Snap Links单选项被选中时,在设立完了运动副在第一种连杆上的有关参数后,第三步图标将会被自动激活,此时规定顾客在图形窗口中选择与第一种连杆以合页运动副连接的第二个连杆4) Orientation On Second Link在图形窗口中选择那将要进行连接的第二个连杆后,第四步图标将会被自动的激活,同步在创立运动副对话框中的Edit Orientation选项被激活,系统在该对话框中自动显示点创立的方式与运动副在第一种连杆上参数的设立措施类似,顾客可以完毕运动副在第二个连杆上参数的设立3.运动副的驱动力运动副的驱动力是给运动副设立的初始的外在驱动,是该连杆运动的原动力在该选项的下拉菜单中列出了UG/Motion给顾客提供的五种驱动力的类型,如图9-40所示图9-40 【驱动力选择】对话框选择不同的驱动力类型,对话框中将显示不同的驱动力设立选项下拉菜单中的各个选项阐明如下:1)None选择该菜单项后,该运动副将没有原始的驱动力,其将在其她零件的作用力下进行运动2)Constant该选项用于给运动副添加一种不变的原始驱动力选择该菜单项后,在对话框中将会显示设立不变的原始驱动力的各个选项,如图9-41所示。
图9-41 不变的原始驱动力3)Harmonic该选项用于给运动副添加一种谐振变化的原始驱动力选择该菜单项后,在对话框中将会显示设立不变的原始驱动力的各个选项,如图9-42所示图9-42 谐振变化的原始驱动力4)General该选项用于给运动副添加一种一般的原始驱动力选择该菜单项后,在对话框中将会显示设立不变的原始驱动力的各个选项,如图9-43所示图9-43 一般的原始驱动力其中可以给运动副外加根据方程变化的驱动力,在上图中单击运动方程编辑按钮就会弹出运动方程编辑对话框,如图9-44所示图9-44 【运动方程】编辑对话框5)Articulation该选项用于给运动副添加一种铰接的原始驱动力4.运动副显示比例该选项用于设立运动副在图形窗口中象征符号显示的大小,设立合适的显示比例可以使顾客更好的查看两个零件之间的连接关系5.运动副名称该。