《機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真設(shè)計》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、理解機(jī)構(gòu)仿真設(shè)計的意義。理解常用連接形式及其用途。掌握機(jī)構(gòu)仿真設(shè)計的基本步驟。結(jié)合實(shí)例掌握仿真設(shè)計的基本流程和技巧。本章學(xué)習(xí)要求第9章機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真設(shè)計本章大綱9.1初識仿真原理——十字聯(lián)軸器運(yùn)動仿真9.2綜合應(yīng)用9.3小結(jié)9.1初識仿真原理——十字聯(lián)軸器運(yùn)動仿真圖9-1十字聯(lián)軸器本例將介紹如圖9-1所示十字聯(lián)軸器的運(yùn)動仿真設(shè)計過程。9.1.1設(shè)計分析機(jī)構(gòu)仿真設(shè)計的基本流程如圖9-2所示，其中重點(diǎn)和關(guān)鍵的步驟如下。圖9-2仿真設(shè)計流程一、創(chuàng)建零部件借助Pro/EWildfire3.0強(qiáng)大的三維建模功能可以比較方便地創(chuàng)建出符合要求的三維實(shí)體模型。

2、二、創(chuàng)建機(jī)構(gòu)連接使用模型組裝的方法創(chuàng)建機(jī)構(gòu)連接，除了可以在機(jī)構(gòu)中創(chuàng)建多種形式的約束零部件運(yùn)動的運(yùn)動副，還可以創(chuàng)建彈簧和阻尼器等特殊約束特征。三、創(chuàng)建驅(qū)動器通過驅(qū)動器給機(jī)構(gòu)添加運(yùn)動動力，運(yùn)動驅(qū)動器提供的動力既可以是恒定的（使機(jī)構(gòu)產(chǎn)生恒定的速度或加速度），也可以是符合特定函數(shù)關(guān)系的動力（使機(jī)構(gòu)產(chǎn)生按照一定規(guī)律變化的速度和加速度）。四、對機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿真分析通過仿真分析，可以獲得需要的分析結(jié)果。Pro/EWildfire3.0提供的仿真分析結(jié)果形式多樣，有直觀的動畫演示，也有數(shù)據(jù)圖標(biāo)等。一、創(chuàng)建連接傳統(tǒng)的裝配過程都是為元件加入各種固定約束，將其自由度減

3、少到0，使其位置被完全固定，這樣裝配的組件不能用于運(yùn)動分析，我們將這種傳統(tǒng)的裝配方法稱為創(chuàng)建“約束連接”。與之相對的是“機(jī)構(gòu)連接”，機(jī)構(gòu)連接使用一個或多個組合約束來消除元件的部分自由度，可以獲得特定的運(yùn)動，元件通常還保留一個或多個自由度。設(shè)計過程中可以使用11種約束連接類型，在裝配設(shè)計環(huán)境中單擊按鈕打開元件模型后打開設(shè)計工具，直接在圖標(biāo)板的第一個下拉列表中選取即可。9.1.2知識準(zhǔn)備（1）剛性約束（2）銷釘約束（3）滑動桿約束（4）圓柱約束（5）平面約束（6）球約束（7）焊接約束（8）軸承約束（9）常規(guī)約束（10）6DOF（

4、11）槽二、常用仿真術(shù)語介紹（1）自由度（2）主體（3）基礎(chǔ)（4）連接（5）接頭（6）放置約束（7）拖動（8）回放（9）伺服電動機(jī)（10）執(zhí)行電動機(jī)一、裝配零件1．設(shè)置工作目錄和新建文件。2．裝配機(jī)座。3．裝配連軸節(jié)1。4．裝配十字軸。5．裝配連軸節(jié)2。6．裝配套筒。二、進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真1．檢查機(jī)構(gòu)是否能順利裝配成機(jī)構(gòu)組件。2．進(jìn)入機(jī)構(gòu)設(shè)計/分析模塊。3．設(shè)置伺服電動機(jī)。4．進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析和仿真。5．播放機(jī)構(gòu)分析及仿真的結(jié)果。9.1.3操作過程9.2綜合應(yīng)用下面繼續(xù)介紹兩個綜合實(shí)例，重點(diǎn)說明機(jī)械仿真設(shè)計的一般原理和主要設(shè)計技巧，請同學(xué)們在此

5、基礎(chǔ)上舉一反三，靈活應(yīng)用。下面介紹如圖9-55所示凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動仿真設(shè)計過程。9.2.1凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真圖9-55凸輪機(jī)構(gòu)一、裝配零件1．設(shè)置工作目錄和新建文件。2．裝配機(jī)座。3．裝配凸輪。4．裝配固定塊。5．裝配滑桿。6．裝配銷釘。7．裝配滾子。二、進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真1．檢查機(jī)構(gòu)是否能順利裝配成機(jī)構(gòu)組件。2．進(jìn)入機(jī)構(gòu)設(shè)計/分析模塊。3．設(shè)置伺服電動機(jī)。4．設(shè)置凸輪連接。5．進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析和仿真。6．播放機(jī)構(gòu)分析及仿真的結(jié)果。7．測量滑桿頂點(diǎn)的位置隨著時間變化的曲線。8．保存文件。9.2.2牛頭刨床運(yùn)動仿真本例介紹如圖9-91所示牛頭刨床機(jī)構(gòu)

6、的運(yùn)動仿真設(shè)計過程。圖9-91牛頭刨床一、裝配零件1．設(shè)置工作目錄和新建文件。2．裝配機(jī)座。3．裝配銷釘1。4．裝配銷釘2。5．裝配導(dǎo)軌。6．裝配主動齒輪。7．裝配從動齒輪。8．裝配曲柄。9．裝配銷釘3。10．裝配滑塊1。11．裝配滑塊2。12．裝配銷釘4。13．裝配銷釘5。14．裝配推桿。二、進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真1．檢查機(jī)構(gòu)是否能順利裝配成機(jī)構(gòu)組件。2．進(jìn)入機(jī)構(gòu)設(shè)計/分析模塊。3．調(diào)整大小齒輪的位置。4．設(shè)置齒輪連接。5．設(shè)置伺服電動機(jī)。6．進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析和仿真。7．播放機(jī)構(gòu)分析及仿真的結(jié)果。9.3小結(jié)隨著計算機(jī)技術(shù)的日益成熟和完善，CAD/

7、CAM/CAE技術(shù)的有機(jī)結(jié)合已經(jīng)逐步成為現(xiàn)代制造業(yè)的重要特色之一。在生產(chǎn)過程中，追求“高質(zhì)量”和“高效率”始終是其不變的目標(biāo)，但是要讓二者達(dá)到完美統(tǒng)一卻并非易事。因?yàn)?，傳統(tǒng)的認(rèn)識是“慢工出細(xì)活”，高的質(zhì)量必須以低的生產(chǎn)效率作為代價。其實(shí)，在現(xiàn)代設(shè)計中隨著CAD和CAE技術(shù)的發(fā)展和完善，人們正在嘗試將生產(chǎn)過程逐步納入“虛擬”的軌道，所謂“虛擬”就是在不涉及真實(shí)物理材料的前提下，利用計算機(jī)提供的數(shù)字環(huán)境來模擬加工過程。與真實(shí)的加工對象相對應(yīng)，在虛擬環(huán)境中使用一種被稱為“數(shù)字樣機(jī)”的三維實(shí)體模型，來取代作為真實(shí)加工對象的“物理樣機(jī)”。數(shù)字樣機(jī)不但不

8、需要消耗材料和能源，而且可以方便地對其進(jìn)行編輯和修改。更為重要的是，設(shè)計人員在CAE設(shè)計環(huán)境中可以對數(shù)字樣機(jī)進(jìn)行全方位的仿真分析，借助系統(tǒng)強(qiáng)大的分析工具，可以迅速、