第一篇:solidworks運(yùn)動仿真總結(jié)
【聲明】
為了幫助廣大SW愛好者和學(xué)習(xí)者更加方便,高效地學(xué)習(xí)和應(yīng)用SW運(yùn)動仿真(動畫)來表達(dá)自己的作品,下面是作者在學(xué)習(xí)過程中遇到和總結(jié)一些問題,希望能對學(xué)者有幫助。
運(yùn)動仿真
【動畫】在核心SolidWorks 內(nèi)使用。可使用【動畫】來表達(dá)和顯示裝配體的運(yùn)動:通過添加馬達(dá)來驅(qū)動裝配體中一個(gè)或多個(gè)零件的運(yùn)動。通過設(shè)定鍵碼點(diǎn)在不同時(shí)間規(guī)定裝配體零部件的位置。動畫使用插值來定義鍵碼點(diǎn)之間零部件的運(yùn)動。
【基本運(yùn)動】在核心 SolidWorks內(nèi)使用。可使用【基本運(yùn)動】在裝配體上模仿馬達(dá)、彈簧、碰撞和引力。【基本運(yùn)動】在計(jì)算運(yùn)動時(shí)考慮到質(zhì)量。【基本運(yùn)動】計(jì)算相當(dāng)快,所以可將其用來生成使用基于物理模擬的演示性動畫。
【Motion分析】在 SolidWorks Premium 的 SolidWorks Motion 插件中使用。可利用【Motion分析】功能對裝配體進(jìn)行精確模擬和運(yùn)動單元的分析(包括力、彈簧、阻尼和摩擦)。【Motion分析】使用計(jì)算能力強(qiáng)大的動力學(xué)求解器,在計(jì)算中考慮到了材料屬性和質(zhì)量及慣性。還可使用【Motion分析】來標(biāo)繪模擬結(jié)果供進(jìn)一步分析。
用戶可根據(jù)自己的需要決定使用三種算例類型中的哪一種: 【動畫】:可生成不考慮質(zhì)量或引力的演示性動畫。【基本運(yùn)動】:可以生成考慮質(zhì)量、碰撞或引力且近似實(shí)際的演示性模擬動畫。【Motion分析】:考慮到裝配體物理特性,該算例是以上三種類型中計(jì)算能力最強(qiáng)的。用戶對所需運(yùn)動的物理特性理解的越深,則計(jì)算結(jié)果越佳。
視頻保存壓縮質(zhì)量——越高越清晰 可選擇時(shí)間段保存
馬達(dá)的運(yùn)動優(yōu)先于彈簧、引力運(yùn)動
零部件移動的速度與其質(zhì)量特性有關(guān)。彈簧
隧道掃描
旋轉(zhuǎn)樓梯的動畫
.做關(guān)聯(lián)動畫時(shí),注意“會變形的零件”要在“裝配體中”(插入新零件)建模得到,好讓新零件與其他零件相應(yīng)部位關(guān)聯(lián),從而使改變這些原有零件的位置重新建模后可以實(shí)現(xiàn)新零件的變形。
路徑(圓弧類)運(yùn)動出錯(cuò): 1.配合不嚴(yán)密
2.速度太大,難以解出 3.視頻幀數(shù)太低
以上3點(diǎn)不準(zhǔn)確(正確)!其實(shí)質(zhì)上是在路徑運(yùn)動中,物體是在路徑上平移,而不是滑移。當(dāng)運(yùn)動到對面時(shí),該移動物體會跑到里面去; 解決方案:
1.里外都配合物體,使用裝配體拉伸切除在路徑里面(切除不需要的部分)。2.使用分段運(yùn)動,【齒輪畫法及其仿真】
GearTrax2012——同于畫齒輪的軟件
使用CAX或者其他軟件,畫好后,調(diào)入SW拉伸。
拉伸齒輪草圖時(shí),盡量對稱。便于后期配合。1.先定位,后齒輪配合 2.齒輪嚙合:分別在兩個(gè)齒輪上畫過齒輪心的齒根和齒頂?shù)膬筛本€,并配合為“重合”,為演示效果,需將其配合壓縮(目的是給齒輪嚙合定位)。如果解壓縮會導(dǎo)致該配合完全定義而無法轉(zhuǎn)動。
3.配合無誤后再仿真
【總結(jié)】
1.對于一個(gè)裝配體,首先得有一個(gè)思路,用什么方法,用什么視圖,用什么表達(dá)方案?
2.仿真之前,確定了那些不需要表達(dá)和運(yùn)動的零件可以將其轉(zhuǎn)換為零件(曲面)/使用裝配體特征合并——連接
3.盡量將可變量的參數(shù)配合放在最后一個(gè)裝配體中,(層級削減作用?)...4.使用自定義爆炸視圖,5.每一種運(yùn)動仿真,其使用的零件都應(yīng)單獨(dú)保存,不要重復(fù)使用,以便后面修改完善。
6.路徑運(yùn)動,初始鍵最好不要放在0s處,并且百分比最好從0開始,有效長度發(fā)生變化,或者
7.一般被轉(zhuǎn)化過的曲面零件,不能正常動畫,需要轉(zhuǎn)化為實(shí)體,例如在(拉伸切除)
遇到的問題:
1.動畫下拉框被隱藏,有時(shí)候很難找到,其實(shí)它還在框線上,被過渡下拉了
只要移動鼠標(biāo),鼠標(biāo)會以移動窗格方式顯示,將其往上拖動即可顯示完全,如圖。
2.修改一些大型裝配體時(shí),零件自動被透明或隱藏。(零件太多,太卡,點(diǎn)擊重建命令)
或按
Ctrl +B 2.裝配體對稱問題,總是同向向;
高級線性陣列特征(參考“隨形陣列”,讀者自行百度)
4.有時(shí),零件不能不能運(yùn)動,可能是受到了關(guān)聯(lián)配合或者關(guān)聯(lián)約束等,斷開關(guān)聯(lián),或者重新配合。
第二篇:運(yùn)動仿真總結(jié)
一.用于變形物體或特殊軌跡運(yùn)動的物體
1.做關(guān)聯(lián)動畫時(shí),注意“會變形的零件”要在“裝配體中”(插入新零件)建模得到,好讓新零件與其他零件相應(yīng)部位關(guān)聯(lián),從而使改變這些原有零件的位置重新建模后可以實(shí)現(xiàn)新零件的變形。
2.我們可以做個(gè)類似帶軌道的相機(jī)撬,然后讓動作物體跟這個(gè)撬聯(lián)系,再讓撬動起來,則物體相應(yīng)的就動了起來。
3.做牽引塊帶動的動畫時(shí),一般要先給個(gè)牽引塊的目標(biāo)鍵碼點(diǎn),然后拖動牽引塊到所需位置,右鍵替換這個(gè)鍵碼點(diǎn),最后重新建模,才會出現(xiàn)動畫效果。比如:在制作壓縮彈簧動畫時(shí),壓蓋就是牽引塊,要先給它個(gè)目標(biāo)鍵碼(時(shí)間線可以不到這里),然后拖動牽引塊到目標(biāo)地點(diǎn),替換鍵碼點(diǎn),然后再重建模型。
4. 牽引快可以是跟裝配體無關(guān)的一個(gè)附加零件,作為輔助對象,提供一些裝配體其他零件不能提供的關(guān)聯(lián)關(guān)系,在錄制動畫時(shí)隱藏就行了。比如:瓶子裝水。
5.在裝配體里,F(xiàn)eaturesManager的裝配體項(xiàng)右鍵單擊,在樹顯示下選擇查看配合與從屬關(guān)系,設(shè)計(jì)樹中顯示每個(gè)零件的配合,特征打包放置。
6.移動、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動可以通過添加尺寸約束,然后通過編輯尺寸值來實(shí)現(xiàn),可以取代有些馬達(dá)。此操作要在動畫窗口的模型樹中更改,否則無效。
7.要實(shí)現(xiàn)聯(lián)動可以通過編輯尺寸和馬達(dá)在同一段時(shí)間添加不同的運(yùn)動,然后點(diǎn)擊計(jì)算運(yùn)動算例圖標(biāo)。
8.關(guān)聯(lián)動畫制作需更改模型樹中的東西時(shí),要在動畫窗口的模型樹中更改。要拖動某零件時(shí),也要在動畫模式下拖動,不能再模型模式下拖動,否則做過的動畫將出現(xiàn)零點(diǎn)不重合現(xiàn)象而報(bào)廢。
二.錄制技巧
1.錄制動畫時(shí)采取默認(rèn)的設(shè)置效果還可以,并且視頻不大,用“全幀非壓縮”出來文件太大,播放不流暢。錄制時(shí)可以改變場景顏色,并將屏幕菜單欄都隱藏了,效果最好。三.鍵碼點(diǎn)
1.鍵碼點(diǎn)代表了零件的各種狀態(tài),包括視圖鍵碼點(diǎn)也是,如果復(fù)制一個(gè)鍵碼點(diǎn)到一個(gè)位置,當(dāng)動畫到這里時(shí),相應(yīng)零件就是這個(gè)狀態(tài)。通過”復(fù)制粘貼“我們可以省掉好多重復(fù)性的工作,比如:我們可以讓一個(gè)東西轉(zhuǎn)一圈,再讓他轉(zhuǎn)好多圈,最后還能回到最初狀態(tài)。2.另外也可以讓它從不精確的狀態(tài)再恢復(fù)到原來狀態(tài)。比如我們壓縮彈簧,然后將彈簧壓縮,然后復(fù)制它原來的狀態(tài)到后面,那么就會形成伸展彈簧的效果。四.我們可以用一個(gè)機(jī)器的裝配體拆開的過程“反過來錄制”讓它顯示裝配的過程,同時(shí)在加入零件的單個(gè)展示,最后將零件拋出視野。視野我們可以用相機(jī)視圖,就可以改變視角,加特寫遠(yuǎn)近景等,使動畫多樣化。四.相機(jī)撬
1.我們可以用相機(jī)撬來拉動相機(jī),從而展示一些模型或建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu),可以做某些部件的跟蹤拍攝。相機(jī)撬我們可以限制它的自由度從而使它的運(yùn)動規(guī)則化,視角穩(wěn)定性大大提高。如果視角不好,我們還可以再次編輯相機(jī)撬,讓它有適當(dāng)?shù)奈恢谩?.相機(jī)撬要做成半個(gè)正方體,中間打三個(gè)相交圓孔,從而我們可以通過他們的軸線或邊線移動或旋轉(zhuǎn)相機(jī)撬,規(guī)則的控制其六個(gè)自由度。
3.只要相機(jī)撬運(yùn)動軌跡做好了,切換到“相機(jī)視圖”隱藏相機(jī)撬,則視角就是相機(jī)拍攝視角。在做相機(jī)撬的運(yùn)動軌跡期間,要“禁止視圖和屏幕”。做相機(jī)撬時(shí)要固定相機(jī)與其的三個(gè)關(guān)聯(lián)。
4.我們可以給相機(jī)撬做一個(gè)軌道,讓相機(jī)撬沿軌跡(道)走。五.光源
1.我們還可以在要特寫的地方給出“線光源”,從而使特寫更清楚,(多)點(diǎn)光源也可以用來做特殊的照明。六.相機(jī)及視圖
1.相機(jī)直接拍攝時(shí)注意要“禁用視圖和屏幕”選項(xiàng),每次在一個(gè)需要改變視角的時(shí)候就對motion菜單欄里右鍵“相機(jī)n”,選“屬性”來編輯視角。也同時(shí)需要在“視圖和光源”上右鍵選擇“相機(jī)視圖”。2.我們可以用多個(gè)相機(jī)做鏡頭切換。
3.做動畫時(shí)可以建立一系列視圖,然后做動畫時(shí)一一選用,節(jié)省時(shí)間,增強(qiáng)效果。4.對于相機(jī)視圖,在一個(gè)鍵碼點(diǎn)處修改相機(jī)屬性,則修改后的視圖就屬于此鍵碼點(diǎn),并不屬于全部鍵碼點(diǎn)。
5.做動畫時(shí)一般要先做動畫內(nèi)容,后作視圖內(nèi)容。6.不容易切換的拍攝角度可以用兩個(gè)相機(jī)來切換。七.軌跡線運(yùn)動
1.我們可以用一個(gè)零件上的一點(diǎn)(或n個(gè)點(diǎn))于一條曲線重合,然后拖動零件運(yùn)動,則可沿著曲線運(yùn)動。但是不要一次性把零件從起始位置拖動到終止位置,容易出錯(cuò),中間最好多放些鍵碼點(diǎn),一段一段來。
2.放置鍵碼點(diǎn):要先將零件拖動到所需位置,再放置鍵碼點(diǎn)。如果這段沒問題新鍵碼點(diǎn)就會和前一個(gè)綠線連接。成功放一個(gè)鍵碼點(diǎn)后,緊接著將時(shí)間線拖過來,再放下一個(gè)。最后要進(jìn)行計(jì)算運(yùn)動算例。八. 草圖仿真
1.用草圖做“草圖塊”,然后用約束關(guān)系來約束這些草圖塊,拖動就可以運(yùn)動了。九. 特別注意
1.注意如果在制作拖動動畫中間要保存,那么一定要在模型界面中保存,若在運(yùn)動算例中保存,則會引起數(shù)據(jù)不一,從而出問題。
十、一般經(jīng)驗(yàn)
1.我們要做一個(gè)很長很復(fù)雜的動畫仿真,我們可以將其分為多個(gè)段,一個(gè)一個(gè)做,然后將其連接即可。這樣我們要用到運(yùn)動算例的復(fù)制,從而使我們的視圖過渡自然。
2.在進(jìn)行動畫制作過程中,不能改變模型,否則運(yùn)動算例零點(diǎn)狀態(tài)跟隨改變,形成不必要的錯(cuò)誤。
第三篇:solidworks講座總結(jié)
Solidworks基礎(chǔ)建模講座總結(jié)
暑假在實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)過程中應(yīng)王國偉學(xué)長的要求下舉行了一次Solidworks講座,現(xiàn)總結(jié)如下:
本講座主要分為一下內(nèi)容:
一、Solid Works軟件簡介:SolidWorks 軟件采用了特征建模技術(shù)和設(shè)計(jì)過程的全相關(guān)技術(shù),是目前領(lǐng)先的、主流的三 維 CAD 軟件。它具有配置管理、協(xié)同工作、零件建模、裝配設(shè)計(jì)、全相關(guān)工程圖、鈑金設(shè)計(jì)、有限元分析和動態(tài)仿真等多項(xiàng)功能,它為廣大用戶提供了多種多樣的設(shè)計(jì)過程專用工具。對于焊件設(shè)計(jì),可以使用直 觀的布局方法來迅速獲取設(shè)計(jì)意圖。通過利用焊縫、角撐板、頂蓋和切割清單,迅速完成焊件設(shè)計(jì)和文檔。它還包含功能強(qiáng)大的鈑金工具,用于在折疊或展開狀態(tài)創(chuàng)建高級鈑金設(shè)計(jì)。
二、Solid Works用戶界面介紹及設(shè)置,Solidworks界面臂UG和Proe更加人性化,去界面操作簡單,建模思維優(yōu)越。
三、Solid Works基本操作及建模,主要分為草圖繪制,轉(zhuǎn)化3D模型,裝配分析。
四、文件的導(dǎo)入和導(dǎo)出,具體操作了CAD文件的導(dǎo)入和將Solidworks文件怎么導(dǎo)入Adams的過程。
五、Solidworks基礎(chǔ)動畫,分析動畫所要表達(dá)的內(nèi)容,確定關(guān)鍵幀的時(shí)間和空間位置,修改關(guān)鍵幀,完成整個(gè)動畫關(guān)鍵幀的創(chuàng)建,渲染和保存動畫。
通過準(zhǔn)備這次交流過程中,我的Solidworks軟件水平提高了好多,更加熟悉其工作界面,裝配過程以及制作動畫的過程。同時(shí)也學(xué)會了怎么制作講座的PPT,如字體,背景等都必須學(xué)術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)。
在交流時(shí),通過回答問題,我的表達(dá)能力有了質(zhì)的飛躍,但在表達(dá)思想方面還是有好多不足的地方,在一后實(shí)驗(yàn)室的學(xué)習(xí)工作中加強(qiáng)鍛煉自己。同時(shí)也增加了實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)用Solidworks的氛圍。
第四篇:adams運(yùn)動仿真教學(xué)
起重機(jī)的建模和仿真,如下圖所示。
1)啟動ADAMS 1.運(yùn)行ADAMS,選擇create a new model;2.modal name 中命名為lift_mecha;3.確認(rèn)gravity 文本框中是earth normal(-global Y),units文本框中是MKS;ok 4.選擇setting——working grid,在打開的參數(shù)設(shè)置中,設(shè)置size在X和Y方向均為20 m,spacing在X和Y方向均為1m;ok 5.通過縮放按鈕2)建模
1.查看左下角的坐標(biāo)系為XY平面
2.選擇setting——icons下的new size圖標(biāo)單位為1 3.在工具圖標(biāo)中,選擇實(shí)體建模按鈕中的box按鈕4.設(shè)置實(shí)體參3.53.數(shù);
,使窗口顯示所有柵格,單擊F4打開坐標(biāo)窗口。On ground Length :12 Height:4 Depth:8 5.鼠標(biāo)點(diǎn)擊屏幕上中心坐標(biāo)處,建立基座部分 6.繼續(xù)boxNew part Length :3 Height:3 Depth: 3.5 設(shè)置完畢,在基座右上角建立座架Mount部件 建立Mount座架部件,設(shè)置參數(shù):
7.左鍵點(diǎn)擊立體視角按鈕架到基座中間部位:,查看模型,座架Mount不在基座中間,調(diào)整座
①右鍵選擇主工具箱中的position按鈕圖標(biāo)
中的move按鈕
②在打開的參數(shù)設(shè)置對話框中選擇Vector,Distance項(xiàng)中輸入3m,實(shí)現(xiàn)Mount移至基座中間位置
③設(shè)置完畢,選擇座架實(shí)體,移動方向箭頭按Z軸方向,Distance項(xiàng)中輸入2.25m,完成座架的移動
右鍵選擇座架,在快捷菜單中選擇rename,命名為Mount 8.選擇setting—working grid 打開柵格設(shè)置對話框,在set location中,選擇pick 選擇Mount.cm座架質(zhì)心,并選擇X軸和Y軸方向,選擇完畢,柵格位于座架中心
選擇主工具箱中的視角按鈕,觀察視圖 將spacing—working grid,設(shè)置spacing中X和Y均為0.5 10.選擇圓柱實(shí)體繪圖按鈕New part Length:10m Radius:1m 選擇座架的中心點(diǎn),點(diǎn)擊左側(cè)確定軸肩方向,建立軸肩,單擊三維視圖按鈕,觀察視圖,設(shè)置參數(shù):
11.繼續(xù)圓柱工具① 設(shè)置參數(shù): New part Length: 13m Radius: 0.5m ② 選擇Mount.cm作為創(chuàng)建點(diǎn),方向同軸肩,建立懸臂,繪制懸臂
③ 右鍵選擇新建的懸臂,在快捷菜單中選擇part_4——Rename,命名為boom ④選擇懸臂,移動方向沿X軸負(fù)向,實(shí)現(xiàn)懸臂的向左移動:
1)右鍵選擇工具箱中的position按鈕中的move按鈕
2)在打開的參數(shù)對話框中,選擇vector,distance中輸入2m,點(diǎn)擊懸臂,實(shí)現(xiàn)移動
⑤ 右鍵點(diǎn)擊實(shí)體建模按鈕設(shè)置圓角半徑為1.5m ⑥ 左鍵選擇座架上側(cè)的兩條邊,點(diǎn)擊右鍵,完成倒角,在彈出的下一級菜單中選擇導(dǎo)圓角工具,12.選擇box按鈕圖標(biāo)① 設(shè)置參數(shù): New part Length : 4.5 Height: 3.0 Depth: 4.0 ② 選擇懸臂左側(cè)中心點(diǎn),命名為bucket,建立鏟斗,創(chuàng)建鏟斗
③ 右鍵選擇position按鈕下一級按鈕move按鈕
④ 在打開的參數(shù)對話框中,選擇vector,distance中輸入2.25m,選擇鏟斗,移動方向沿全部坐標(biāo)系X軸負(fù)方向,實(shí)現(xiàn)鏟斗的橫向移動
⑤ 在主工具箱中,選擇三維視圖按鈕,察看鏟斗
⑥ 繼續(xù)選擇move按鈕,設(shè)置參數(shù)中選擇vector,distance中輸入2.0m,選擇鏟斗,移動方向沿全部坐標(biāo)系 Z軸負(fù)方向,實(shí)現(xiàn)鏟斗的縱向移動
⑦ 移動完畢,選擇主工具箱中的渲染按鈕render,察看三維實(shí)體效果,再次選擇render按鈕,實(shí)體圖則以線框顯示
⑧ 右鍵點(diǎn)擊實(shí)體建模按鈕,再彈出的下一級按鈕中選擇倒角工具的參數(shù)設(shè)置對話框中,設(shè)置倒角Width為1.5m,⑨ 選擇鏟斗下側(cè)的兩條邊,完畢單擊右鍵,完成倒角
⑩ 右鍵選擇實(shí)體建模工具按鈕,再下一級按鈕中選擇Hollow按鈕的參數(shù)設(shè)置對話框中設(shè)置參數(shù)Thickness為0.25m 選擇鏟斗為挖空對象,鏟斗上平面為工作平面,完畢點(diǎn)擊右鍵挖空鏟斗,在打開,在打開
3)添加約束
根據(jù)圖示關(guān)系,添加鏈接 ① 在主工具箱中,選擇轉(zhuǎn)動副bod——1 loc和pick feature,下方的參數(shù)設(shè)置對話框中,設(shè)置參數(shù)2 ② 選擇基座和座架,然后選擇座架中心Mount.cm,旋轉(zhuǎn)軸沿y軸正向,建立座架與基座的轉(zhuǎn)動副
③ 繼續(xù)用轉(zhuǎn)動副按鈕,建立軸肩與座架間的轉(zhuǎn)動副,設(shè)置參數(shù)為2 bod——1 loc和Normal to grid,選擇軸肩和座架,再選擇座架中心點(diǎn),建立轉(zhuǎn)動副 ④ 繼續(xù)用轉(zhuǎn)動副按鈕,建立鏟斗與懸臂間的轉(zhuǎn)動副,設(shè)置參數(shù)為2 bod——1 loc和Normal to grid,選擇鏟斗與懸臂,再選擇鏟斗下側(cè)中心點(diǎn),建立轉(zhuǎn)動副 ⑤ 選擇主工具箱中的平動副,設(shè)置參數(shù)2 bod——1 loc和pick feature,選擇懸臂與軸肩,再選擇懸臂中心標(biāo)記點(diǎn),移動方向沿X軸正方向,建立懸臂和軸肩間的平動副
⑥ 右鍵點(diǎn)擊窗口右下角的Information 信息按鈕,選擇約束按鈕,觀察是否按要求施加約束,關(guān)閉信息窗口 ⑦ 檢查完畢,選擇仿真按鈕運(yùn)動 4)添加運(yùn)動
① 選擇主工具箱中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動按鈕,右鍵點(diǎn)擊座架中心標(biāo)記點(diǎn),在彈出的,對系統(tǒng)進(jìn)行仿真,觀察系統(tǒng)在重力作用下的選擇窗口中,選擇JOINT_mount_ground,給座駕與基座的轉(zhuǎn)動副添加轉(zhuǎn)動運(yùn)動 ② 選擇俯視圖按鈕,觀察旋轉(zhuǎn)運(yùn)動副的箭頭圖標(biāo)
③ 右鍵點(diǎn)擊該運(yùn)動,在彈出的快捷菜單中選擇motion_mount_ground——modify在修改對話框中,修改function項(xiàng)為360d*time ④ 重復(fù)上述動作,在軸肩和座架之間建立旋轉(zhuǎn)運(yùn)動Motion_shoulder_ground, ⑤ 右鍵點(diǎn)擊該運(yùn)動,在彈出的快捷菜單中選擇motion_shoulder_ground——modify在修改對話框中,修改function項(xiàng)為-STEP(time,0,0,0.10,30d)⑥ 重復(fù)上述動作,在鏟斗和懸臂之間建立旋轉(zhuǎn)運(yùn)動Motion_bucket_boom ⑦ 設(shè)置運(yùn)動函數(shù)為45d*(1-cos(360d*time))
⑧ 右鍵點(diǎn)擊主工具箱中旋轉(zhuǎn)運(yùn)動按鈕,選擇下一級平行運(yùn)動按鈕,點(diǎn)擊懸臂中心平動副,在懸臂和座架間建立平行運(yùn)動
⑨ 設(shè)置平行運(yùn)動函數(shù)為STEP(time,0.8,0,1,5)
⑩ 選擇主工具箱中的仿真按鈕,設(shè)置仿真參數(shù)END Time:1;Steps:100,進(jìn)行仿真
5)測量和后處理
① 鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊鏟斗,打開右鍵快捷鍵,選擇測量measure ② 系統(tǒng)打開參數(shù)設(shè)置對話框,將Characteristic設(shè)置為CM Point,Component 設(shè)置為Y,測量Y向位移。
③ 點(diǎn)擊Apply,出現(xiàn)空白的測量窗口 ④ 點(diǎn)擊總工具箱中測量長度按鈕,測量懸臂左端點(diǎn)與軸肩右端點(diǎn)間的距離
保存文件qizhongji在E:jiben0520053377目錄中,推出系統(tǒng)。
其它CAD圖與ADAMS軟件的接口
1)在solid-edge、solid-working、p-re、UG等三維造型軟件中,繪制三維圖形,下圖所示為裝載機(jī)的工作裝置CAD三維圖;
裝載機(jī)工作裝置中包含許多零部件,為簡化仿真模型,可以在建立三維圖形時(shí),將鏈接螺栓等非傳動件忽略,將其質(zhì)量添加到相連的傳動件上即可,切記:在CAD軟件裝配圖繪制完三維圖后,將文件保存為.igs為后綴的格式退出。2)將三維CAD圖形文件調(diào)入ADAMS軟件
打開ADAMS軟件,進(jìn)入ADAMS界面,進(jìn)行以下操作:
① 在File菜單,選擇Import命令,顯示文件輸入對話框。
② 在File Type欄,選擇輸入的CAD文件格式,后綴為.igs格式,顯示輸入的CAD文件對話框,如上圖所示。
③ 在File To Read右邊的空框內(nèi)輸入文件名,方法為:鼠標(biāo)放在空框內(nèi),點(diǎn)擊右鍵,選擇browse,打開文件瀏覽對話框,找到已保存的后綴為.igs的文件,雙擊即可。
④ 在Part Name 欄,輸入ADAMS數(shù)據(jù)庫名。
⑤ 選擇OK按鈕,即可將CAD文件調(diào)入ADAMS軟件中。
1)點(diǎn)擊放大縮小圖標(biāo)示調(diào)入的圖形;
2)修改個(gè)零部件的物理特性:視圖在由CAD軟件調(diào)入ADAMS軟件后,其各部件的物理特性丟失,只保留了幾何特性,所以,為進(jìn)行系統(tǒng)仿真,需要對每一個(gè)零部件添加材料特性,方法如下:
① 將鼠標(biāo)放在要修改的零部件上,點(diǎn)擊右鍵,依次選擇:浮動菜單的第一項(xiàng)part—modify,打開修改對話框;,將鼠標(biāo)放在繪圖視窗內(nèi),按下左鍵,移動鼠標(biāo),顯
② 在category欄選擇mass properties;在define mass by欄選擇geometry and material type;在material type 欄,輸入零件的材料
③ 點(diǎn)擊修改對話框下角的show calculated inertia,計(jì)算零件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量等參數(shù);
④ Ok退出,即完成零件的物性修改,其它零件類推。
3)根據(jù)前面仿真分析方法對導(dǎo)入后的裝載機(jī)工作裝置進(jìn)行仿真分析。4)測量輸出起升油缸的作用力,保存文件,退出系統(tǒng)。
第五篇:PROE運(yùn)動仿真教學(xué)
機(jī)構(gòu)仿真之運(yùn)動分析
關(guān)鍵詞:PROE 仿真
運(yùn)動分析 重復(fù)組件分析 連接 回放 運(yùn)動包絡(luò) 軌跡曲線機(jī)構(gòu)仿真是PROE的功能模塊之一。PROE能做的仿真內(nèi)容還算比較好,不過用好的兄弟不多。當(dāng)然真正專做仿真分析的兄弟,估計(jì)都用Ansys去了。但是,Ansys研究起來可比PROE麻煩多了。所以,學(xué)會PROE的仿真,在很多時(shí)候還是有用的。壇子里關(guān)于仿真的教程也有過一些,但很多都是動畫,或?qū)嵗E荚侔l(fā)放一份學(xué)習(xí)筆記,并整理一下,當(dāng)個(gè)基礎(chǔ)教程吧。希望能對學(xué)習(xí)仿真的兄弟有所幫助。術(shù)語
創(chuàng)建機(jī)構(gòu)前,應(yīng)熟悉下列術(shù)語在PROE中的定義:
主體(Body)定義并約束相對運(yùn)動的主體之間的關(guān)系。
自由度(Degrees of Freedom)在屏幕上用鼠標(biāo)拾取并移動機(jī)構(gòu)。動態(tài)(Dynamics)作用于旋轉(zhuǎn)軸或平移軸上(引起運(yùn)動)的力。齒輪副連接(Gear Pair Connection)不移動的主體。其它主體相對于基礎(chǔ)運(yùn)動。
接頭(Joints)研究機(jī)構(gòu)的運(yùn)動,而不考慮移動機(jī)構(gòu)所需的力。環(huán)連接(Loop Connection)主體受電動機(jī)或負(fù)荷作用時(shí)的移動方式。
放置約束(Placement Constraint)記錄并重放分析運(yùn)行的結(jié)果。
伺服電動機(jī)(Servo Motor)與主體相關(guān)的局部坐標(biāo)系。LCS 是與主體中定義的第一個(gè)零件相關(guān)的缺省坐標(biāo)系。UCS全局坐標(biāo)系。組件的全局坐標(biāo)系,它包括用于組件及該組件內(nèi)所有主體的全局坐標(biāo)系。運(yùn)動分析的定義
在滿足伺服電動機(jī)輪廓和接頭連接、凸輪從動機(jī)構(gòu)、槽從動機(jī)構(gòu)或齒輪副連接的要求的情況下,模擬機(jī)構(gòu)的運(yùn)動。運(yùn)動分析不考慮受力,它模擬除質(zhì)量和力之外的運(yùn)動的所有方面。因此,運(yùn)動分析不能使用執(zhí)行電動機(jī),也不必為機(jī)構(gòu)指定質(zhì)量屬性。運(yùn)動分析忽略模型中的所有動態(tài)圖元,如彈簧、阻尼器、重力、力/力矩以及執(zhí)行電動機(jī)等,所有動態(tài)圖元都不影響運(yùn)動分析結(jié)果。如果伺服電動機(jī)具有不連續(xù)輪廓,在運(yùn)行運(yùn)動分析前軟件會嘗試使其輪廓連續(xù),如果不能使其輪廓連續(xù),則此伺服電機(jī)將不能用于分析。使用運(yùn)動分析可獲得以下信息:
幾何圖元和連接的位置、速度以及加速度
元件間的干涉
機(jī)構(gòu)運(yùn)動的軌跡曲線
作為 Pro/ENGINEER 零件捕獲機(jī)構(gòu)運(yùn)動的運(yùn)動包絡(luò) 重復(fù)組件分析
WF2.0以前版本里的“運(yùn)動分析”,在WF2.0里被稱為“重復(fù)組件分析”。它與運(yùn)動分析類似,所有適用于運(yùn)動分析的要求及設(shè)定,都可用于重復(fù)組件分析,所有不適于運(yùn)動分析的因素,也都不適用于重復(fù)組件分析。重復(fù)組件分析的輸出結(jié)果比運(yùn)動分析少,不能分析速度、加速度,不能做機(jī)構(gòu)的運(yùn)動包絡(luò)。
使用重復(fù)組件分析可獲得以下信息: 幾何圖元和連接的位置 元件間的干涉
機(jī)構(gòu)運(yùn)動的軌跡曲線 運(yùn)動分析工作流程
創(chuàng)建模型:定義主體,生成連接,定義連接軸設(shè)置,生成特殊連接 檢查模型:拖動組件,檢驗(yàn)所定義的連接是否能產(chǎn)生預(yù)期的運(yùn)動 加入運(yùn)動分析圖元:設(shè)定伺服電機(jī)
準(zhǔn)備分析:定義初始位置及其快照,創(chuàng)建測量 分析模型:定義運(yùn)動分析,運(yùn)行
結(jié)果獲得:結(jié)果回放,干涉檢查,查看測量結(jié)果,創(chuàng)建軌跡曲線,創(chuàng)建運(yùn)動包絡(luò) 裝入元件時(shí)的兩種方式:接頭連接與約束連接
向組件中增加元件時(shí),會彈出“元件放置”窗口,此窗口有三個(gè)頁面:“放置”、“移動”、“連接”。傳統(tǒng)的裝配元件方法是在“放置”頁面給元件加入各種固定約束,將元件的自由度減少到0,因元件的位置被完全固定,這樣裝配的元件不能用于運(yùn)動分析(基體除外)。另一種裝配元件的方法是在“連接”頁面給元件加入各種組合約束,如“銷釘”、“圓柱”、“剛體”、“球”、“6DOF”等等,使用這些組合約束裝配的元件,因自由度沒有完全消除(剛體、焊接、常規(guī)除外),元件可以自由移動或旋轉(zhuǎn),這樣裝配的元件可用于運(yùn)動分析。傳統(tǒng)裝配法可稱為“約束連接”,后一種裝配法可稱為“接頭連接”。
約束連接與接頭連接的相同點(diǎn):都使用PROE的約束來放置元件,組件與子組件的關(guān)系相同。約束連接與接頭連接的不同點(diǎn):約束連接使用一個(gè)或多個(gè)單約束來完全消除元件的自由度,接頭連接使用一個(gè)或多個(gè)組合約束來約束元件的位置。約束連接裝配的目的是消除所有自由度,元件被完整定位,接頭連接裝配的目的是獲得特定的運(yùn)動,元件通常還具有一個(gè)或多個(gè)自由度。“元件放置”窗口:(yd1)
接頭連接的類型
接頭連接所用的約束都是能實(shí)現(xiàn)特定運(yùn)動(含固定)的組合約束,包括:銷釘、圓柱、滑動桿、軸承、平面、球、6DOF、常規(guī)、剛性、焊接,共10種。
銷釘:由一個(gè)軸對齊約束和一個(gè)與軸垂直的平移約束組成。元件可以繞軸旋轉(zhuǎn),具有1個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度,總自由度為1。軸對齊約束可選擇直邊或軸線或圓柱面,可反向;平移約束可以是兩個(gè)點(diǎn)對齊,也可以是兩個(gè)平面的對齊/配對,平面對齊/配對時(shí),可以設(shè)置偏移量。
圓柱:由一個(gè)軸對齊約束組成。比銷釘約束少了一個(gè)平移約束,因此元件可繞軸旋轉(zhuǎn)同時(shí)可沿軸向平移,具有1個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和1個(gè)平移自由度,總自由度為2。軸對齊約束可選擇直邊或軸線或圓柱面,可反向。
滑動桿:即滑塊,由一個(gè)軸對齊約束和一個(gè)旋轉(zhuǎn)約束(實(shí)際上就是一個(gè)與軸平行的平移約束)組成。元件可滑軸平移,具有1個(gè)平移自由度,總自由度為1。軸對齊約束可選擇直邊或軸線或圓柱面,可反向。旋轉(zhuǎn)約束選擇兩個(gè)平面,偏移量根據(jù)元件所處位置自動計(jì)算,可反向。
軸承:由一個(gè)點(diǎn)對齊約束組成。它與機(jī)械上的“軸承”不同,它是元件(或組件)上的一個(gè)點(diǎn)對齊到組件(或元件)上的一條直邊或軸線上,因此元件可沿軸線平移并任意方向旋轉(zhuǎn),具有1個(gè)平移自由度和3個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度,總自由度為4。
平面:由一個(gè)平面約束組成,也就是確定了元件上某平面與組件上某平面之間的距離(或重合)。元件可繞垂直于平面的軸旋轉(zhuǎn)并在平行于平面的兩個(gè)方向上平移,具有1個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和2個(gè)平移自由度,總自由度為3。可指定偏移量,可反向。
球:由一個(gè)點(diǎn)對齊約束組成。元件上的一個(gè)點(diǎn)對齊到組件上的一個(gè)點(diǎn),比軸承連接小了一個(gè)平移自由度,可以繞著對齊點(diǎn)任意旋轉(zhuǎn),具有3個(gè)入旋轉(zhuǎn)自由度,總自由度為3。
6DOF:即6自由度,也就是對元件不作任何約束,僅用一個(gè)元件坐標(biāo)系和一個(gè)組件坐標(biāo)系重合來使元件與組件發(fā)生關(guān)聯(lián)。元件可任意旋轉(zhuǎn)和平移,具有3個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和3個(gè)平移自由度,總自由度為6。
剛性:使用一個(gè)或多個(gè)基本約束,將元件與組件連接到一起。連接后,元件與組件成為一個(gè)主體,相互之間不再有自由度,如果剛性連接沒有將自由度完全消除,則元件將在當(dāng)前位置被“粘”在組件上。如果將一個(gè)子組件與組件用剛性連接,子組件內(nèi)各零件也將一起被“粘”住,其原有自由度不起作用。總自由度為0。
焊接:兩個(gè)坐標(biāo)系對齊,元件自由度被完全消除。連接后,元件與組件成為一個(gè)主體,相互之間不再有自由度。如果將一個(gè)子組件與組件用焊接連接,子組件內(nèi)各零件將參照組件坐標(biāo)系發(fā)按其原有自由度的作用。總自由度為0。接頭連接類型:(yd2)
接頭連接約束:常規(guī)
常規(guī):也就是自定義組合約束,可根據(jù)需要指定一個(gè)或多個(gè)基本約束來形成一個(gè)新的組合約束,其自由度的多少因所用的基本約束種類及數(shù)量不同而不同。可用的基本約束有:匹配、對齊、插入、坐標(biāo)系、線上點(diǎn)、曲面上的點(diǎn)、曲面上的邊,共7種。在定義的時(shí)候,可根據(jù)需要選擇一種,也可先不選取類型,直接選取要使用的對象,此時(shí)在類型那里開始顯示為“自動”,然后根據(jù)所選擇的對象系統(tǒng)自動確定一個(gè)合適的基本約束類型。常規(guī)—匹配/對齊:對齊)。單一的“匹配/對齊”構(gòu)成的自定義組合約束轉(zhuǎn)換為約束連接后,變?yōu)橹挥幸粋€(gè)“匹配/對齊”約束的不完整約束,再轉(zhuǎn)換為接頭約束后變?yōu)椤捌矫妗边B接。??這兩個(gè)約束用來確定兩個(gè)平面的相對位置,可設(shè)定偏距值,也可反向。定義完后,在不修改對象的情況下可更改類型(匹配
常規(guī)—插入:選取對象為兩個(gè)柱面。單一的“插入”構(gòu)成的自定義組合約束轉(zhuǎn)換為約束連接后,變?yōu)橹挥幸粋€(gè)“插入”約束的不完整約束,再轉(zhuǎn)換為接頭約束后變?yōu)椤皥A柱”連接。
常規(guī)—坐標(biāo)系:選取對象為兩個(gè)坐標(biāo)系,與6DOF的坐標(biāo)系約束不同,此坐標(biāo)系將元件完全定位,消除了所有自由度。單一的“坐標(biāo)系”構(gòu)成的自定義組合約束轉(zhuǎn)換為約束連接后,變?yōu)橹挥幸粋€(gè)“坐標(biāo)系”約束的完整約束,再轉(zhuǎn)換為接頭約束后變?yōu)椤昂附印边B接。
常規(guī)—線上點(diǎn):選取對象為一個(gè)點(diǎn)和一條直線或軸線。與“軸承”等效。單一的“線上點(diǎn)”構(gòu)成的自定義組合約束轉(zhuǎn)換為約束連接后,變?yōu)橹挥幸粋€(gè)“線上點(diǎn)”約束的不完整約束,再轉(zhuǎn)換為接頭約束后變?yōu)椤拜S承”連接。
常規(guī)—曲面上的點(diǎn):選取對象為一個(gè)平面和一個(gè)點(diǎn)。單一的“曲面上的點(diǎn)”構(gòu)成的自定義組合約束轉(zhuǎn)換為約束連接后,變?yōu)橹挥幸粋€(gè)“曲面上的點(diǎn)”約束的不完整約束,再轉(zhuǎn)換為接頭約束后仍為單一的“曲面上的點(diǎn)”構(gòu)成的自定義組合約束。
常規(guī)—曲面上的邊:選取對象為一個(gè)平面/柱面和一條直邊。單一的“曲面上的點(diǎn)”構(gòu)成的自定義組合約束不能轉(zhuǎn)換為約束連接。自由度與冗余約束
自由度(DOF)是描述或確定一個(gè)系統(tǒng)(主體)的運(yùn)動或狀態(tài)(如位置)所必需的獨(dú)立參變量(或坐標(biāo)數(shù))。一個(gè)不受任何約束的自由主體,在空間運(yùn)動時(shí),具有6個(gè)獨(dú)立運(yùn)動參數(shù)(自由度),即沿XYZ三個(gè)軸的獨(dú)立移動和繞XYZ三個(gè)軸的獨(dú)立轉(zhuǎn)動,在平面運(yùn)動時(shí),則只具有3個(gè)獨(dú)立運(yùn)動參數(shù)(自由度),即沿XYZ三個(gè)軸的獨(dú)立移動。
主體受到約束后,某些獨(dú)立運(yùn)動參數(shù)不再存在,相對應(yīng)的,這些自由度也就被消除。當(dāng)6個(gè)自由度都被消除后,主體就被完全定位并且不可能再發(fā)生任何運(yùn)動。如使用銷釘連接后,主體沿XYZ三個(gè)軸的平移運(yùn)動被限制,這三個(gè)平移自由度被消除,主體只能繞指定軸(如X軸)旋轉(zhuǎn),不能繞另兩個(gè)軸(YZ軸)旋轉(zhuǎn),繞這兩個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的自由度被消除,結(jié)果只留下一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。冗余約束指過多的約束。在空間里,要完全約束住一個(gè)主體,需要將三個(gè)獨(dú)立移動和三個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)動分別約束住,如果把一個(gè)主體的這六個(gè)自由度都約束住了,再另加一個(gè)約束去限制它沿X軸的平移,這個(gè)約束就是冗余約束。
合理的冗余約束可用來分?jǐn)傊黧w各部份受到的力,使主體受力均勻或減少磨擦、補(bǔ)償誤差,延長設(shè)備使用壽命。冗余約束對主體的力狀態(tài)產(chǎn)生影響,對主體的對運(yùn)動沒有影響。因運(yùn)動分析只分析主體的運(yùn)動狀況,不分析主體的力狀態(tài),在運(yùn)動分析時(shí),可不考慮冗余約束的作用,而在涉及力狀態(tài)的分析里,必須要適當(dāng)?shù)奶幚砗萌哂嗉s束,以得到正確的分析結(jié)果。系統(tǒng)在每次運(yùn)行分析時(shí),都會對自由度進(jìn)行計(jì)算。并可創(chuàng)建一個(gè)測量來計(jì)算機(jī)構(gòu)有多少自由度、多少冗余。
PROE的幫助里有一個(gè)門鉸鏈的例子來講冗余與自由度的計(jì)算,但其分析實(shí)豐有欠妥當(dāng),各位想準(zhǔn)確計(jì)算模型的自由度的話,請找機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的書來仔細(xì)研究一番。這也不是幾句話能說明白的,我這里只提一下就是了,不再詳.約束轉(zhuǎn)換
接頭連接與約束連接可相互轉(zhuǎn)換。在“元件放置”窗口的“放置”頁面和“連接”頁面里,在約束列表下方,都有一個(gè)“約束轉(zhuǎn)換”按鈕。使用此按鈕可在任何時(shí)候根據(jù)需要將接頭連接轉(zhuǎn)換為約束連接,或?qū)⒓s束連接轉(zhuǎn)換為接頭連接。
在轉(zhuǎn)換時(shí),系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)有約束及其對象的性質(zhì)自動選取最相配的新類型。如對系統(tǒng)自動選取的結(jié)果不滿意,可再進(jìn)行編輯。轉(zhuǎn)換的規(guī)則,可參考PROE的自帶幫助。不過,沒有很好的空間想像力和耐性的兄弟就不用看了。
需要記住的一個(gè):曲線上的點(diǎn)、曲面上的點(diǎn)、相切約束,在轉(zhuǎn)換時(shí)是不會轉(zhuǎn)換成常規(guī)連接的。下圖顯示“約束轉(zhuǎn)換”和“反向”按鈕:(yd3)基礎(chǔ)與重定義主體
基礎(chǔ)是在運(yùn)動分析中被設(shè)定為不參與運(yùn)動的主體。
創(chuàng)建新組件時(shí),裝配(或創(chuàng)建)的第一個(gè)元件自動成為基礎(chǔ)。
元件使用約束連接(“元件放置”窗口中“放置”頁面)與基礎(chǔ)發(fā)生關(guān)系,則此元件也成為基礎(chǔ)的一部份。
如果機(jī)構(gòu)不能以預(yù)期的方式移動,或者因兩個(gè)零件在同一主體中而不能創(chuàng)建連接,就可以使用“重定義主體”來確認(rèn)主體之間的約束關(guān)系及刪除某些約束。
進(jìn)入“機(jī)構(gòu)”模塊后,“編輯”—>“重定義主體”進(jìn)入主體重定義窗口,選定一個(gè)主體,將在窗口里顯示這個(gè)主體所受到的約束(僅約束連接及“剛體”接頭所用的約束)。可以選定一個(gè)約束,將其刪除。如果刪除所有約束,元件將被封裝。“重定義主體”窗口:(yd4)
特殊連接:凸輪連接
凸輪連接,就是用凸輪的輪廓去控制從動件的運(yùn)動規(guī)律。PROE里的凸輪連接,使用的是平面凸輪。但為了形象,創(chuàng)建凸輪后,都會讓凸輪顯示出一定的厚度(深度)。
凸輪連接只需要指定兩個(gè)主體上的各一個(gè)(或一組)曲面或曲線就可以了。定義窗口里的“凸輪1”“凸輪2”分別是兩個(gè)主體中任何一個(gè),并非從動件就是“凸輪2”。如果選擇曲面,可將“自動選取”復(fù)選框勾上,這樣,系統(tǒng)將自動把與所選曲面的鄰接曲面選中,如果不用“自動選取”,需要選多個(gè)相鄰面時(shí)要按住Ctrl。如果選擇曲線/邊,“自動選取”是無效的。如果所選邊是直邊或基準(zhǔn)曲線,則還要指定工作平面(即所定義的二維平面凸輪在哪一個(gè)平面上)。
凸輪一般是從動件沿凸輪件的表面運(yùn)動,在PROE里定義凸輪時(shí),還要確定運(yùn)動的實(shí)際接觸面。選取了曲面或曲線后,將會出線一個(gè)箭頭,這個(gè)箭頭指示出所選曲面或曲線的法向,箭頭指向哪側(cè),也就是運(yùn)動時(shí)接觸點(diǎn)將在哪側(cè)。如果系統(tǒng)指示出的方向與想定義的方向不同,可反向。關(guān)于“啟用升離”,打開這個(gè)選項(xiàng),凸輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),從動件可離開主動件,不使用此選項(xiàng)時(shí),從動件始終與主動件接觸。啟用升離后才能定義“恢復(fù)系數(shù)”,即“啟用升離”復(fù)選框下方的那個(gè)“e”。因?yàn)槭嵌S凸輪,只要確定了凸輪輪廓和工作平面,這個(gè)凸輪的形狀與位置也就算定義完整了。為了形象,系統(tǒng)會給這個(gè)二維凸輪顯示出一個(gè)厚度(即深度)。通常我們可不必去修改它,使用“自動”就可以了。也可自已定義這個(gè)顯示深度,但對分析結(jié)果沒有影響。需要注意:
A.所選曲面只能是單向彎曲曲面(如拉伸曲面),不能是多向彎曲曲面(如旋轉(zhuǎn)出來的鼓形曲面)。B.所選曲面或曲線中,可以有平面和直邊,但應(yīng)避免在兩個(gè)主體上同時(shí)出現(xiàn)。
C.系統(tǒng)不會自動處理曲面(曲線)中的尖角/拐點(diǎn)/不連續(xù),如果存在這樣的問題,應(yīng)在定義凸輪前適當(dāng)處理。
凸輪可定義“升離”、“恢復(fù)系數(shù)”與“磨擦”。凸輪定義窗口:(yd5)
特殊連接:齒輪連接
齒輪連接用來控制兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸之間的速度關(guān)系。在PROE中齒輪連接分為標(biāo)準(zhǔn)齒輪和齒輪齒條兩種類型。標(biāo)準(zhǔn)齒輪需定義兩個(gè)齒輪,齒輪齒條需定義一個(gè)小齒輪和一個(gè)齒條。一個(gè)齒輪(或齒條)由兩個(gè)主體和這兩個(gè)主體之間的一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸構(gòu)成。因此,在定義齒輪前,需先定義含有旋轉(zhuǎn)軸的接頭連接(如銷釘)。
定義齒輪時(shí),只需選定由接頭連接定義出來的與齒輪本體相關(guān)的那個(gè)旋轉(zhuǎn)軸即可,系統(tǒng)自動將產(chǎn)生這根軸的兩個(gè)主體設(shè)定為“齒輪”(或“小齒輪”、“齒條”)和“托架”,“托架”一般就是用來安裝齒輪的主體,它一般是靜止的,如果系統(tǒng)選反了,可用“反向”按鈕將齒輪與托架主體交換。“齒輪2”或“齒條”所用軸的旋轉(zhuǎn)方向是可以變更的,點(diǎn)定義窗口里“齒輪2”軸右側(cè)的反向按鈕就可以,點(diǎn)中后畫面會出現(xiàn)一個(gè)很粗的箭頭指示此軸旋轉(zhuǎn)的正向。
速比定義:在“齒輪副定義”窗口的“齒輪1”、“齒輪2”、“小齒輪”頁面里,都有一個(gè)輸入節(jié)圓直徑的地方,可以在定義齒輪時(shí)將齒輪的實(shí)際節(jié)圓直徑輸入到這里。在“屬性”頁面里,“齒輪比”(“齒條比”)有兩種選擇,一是“節(jié)圓直徑”,一是“用戶定義的”。選擇“節(jié)圓直徑”時(shí),D1、D2由系統(tǒng)自動根據(jù)前兩個(gè)頁面里的數(shù)值計(jì)算出來,不可改動。選擇“用戶定義的”時(shí),D1、D2需要輸入,此情況下,齒輪速度比由此處輸入的D1、D2確定,前兩個(gè)頁面里輸入的節(jié)圓直徑不起作用。速度比為節(jié)圓直徑比的倒數(shù),即:齒輪1速度/齒輪2速度=齒輪2節(jié)圓直徑/齒輪1節(jié)圓直徑=D2/D1。齒條比為齒輪轉(zhuǎn)一周時(shí)齒條平移的距離,齒條比選擇“節(jié)圓直徑”時(shí),其數(shù)值由系統(tǒng)根據(jù)小齒輪的節(jié)圓數(shù)值計(jì)算出來,不可改動,選擇“用戶定義的”時(shí),其數(shù)值需要輸入,此情況下,小齒輪定義頁面里輸入的節(jié)圓直徑不起作用。
圖標(biāo)位置:定義齒輪后,每一個(gè)齒輪都有一個(gè)圖標(biāo),以顯示這里定義了一個(gè)齒輪,一條虛線把兩個(gè)圖標(biāo)的中心連起來。默認(rèn)情況下,齒輪圖標(biāo)在所選連接軸的零點(diǎn),圖標(biāo)位置也可自定義,點(diǎn)選一個(gè)點(diǎn),圖標(biāo)將平移到那個(gè)點(diǎn)所在平面上。圖標(biāo)的位置只是一視覺效果,不會對分析產(chǎn)生影響。要注意的事項(xiàng):
A.PROE里的齒輪連接,只需要指定一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸和節(jié)圓參數(shù)就可以了。因此,齒輪的具體形狀可以不用做出來,即使是兩個(gè)圓柱,也可以在它們之間定義一個(gè)齒輪連接。
B.兩個(gè)齒輪應(yīng)使用公共的托架主體,如果沒有公共的托架主體,分析時(shí)系統(tǒng)將創(chuàng)建一個(gè)不可見的內(nèi)部主體作為公共托架主體,此主體的質(zhì)量等于最小主體質(zhì)量的千分之一。并且在運(yùn)行與力相關(guān)的分析(動態(tài)、力平衡、靜態(tài))時(shí),會提示指出沒有公共托架主體。齒輪定義窗口:(yd6)
特殊連接:槽連接
槽連接是兩個(gè)主體之間的一個(gè)點(diǎn)----曲線連接。從動件上的一個(gè)點(diǎn),始終在主動件上的一根曲線(3D)上運(yùn)動。槽連接只使兩個(gè)主體按所指定的要求運(yùn)動,不檢查兩個(gè)主體之間是否干涉,點(diǎn)和曲線甚至可以是零件實(shí)體以外的基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)曲線,當(dāng)然也可以在實(shí)體內(nèi)部。曲線可以是任何一組相鄰曲線(即要求相連,不必相切),可以是基準(zhǔn)曲線,也可以是實(shí)體/曲面的邊,可以是開放的,也可以是封閉的。
點(diǎn)可以是任何一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)或頂點(diǎn),但只能是零件中的,組件中的點(diǎn)不能用于槽連接。
運(yùn)動時(shí),從動件上的點(diǎn)始終在主動件上的指定曲線上,如果曲線是一條(組)開放曲線,則此曲線(曲線組)的首末兩個(gè)端點(diǎn)為槽的默認(rèn)端點(diǎn),如果是一條(組)封閉曲線,則默認(rèn)無端點(diǎn)。如果希望運(yùn)動區(qū)間不是在整條曲線(曲線組)上,而只是在其中的一段上,則需要自定義槽的端點(diǎn)。對于開放曲線(曲線組),只要指定新的端點(diǎn)就可以了,對于封閉曲線,指定兩個(gè)新端點(diǎn)后,系統(tǒng)自動選取被兩端點(diǎn)分割出的兩段曲線中的一段為運(yùn)行區(qū)間,如果不是所需要的,點(diǎn)“反向”選取另
一段。定義槽端點(diǎn)可選取基準(zhǔn)點(diǎn)、頂點(diǎn)、曲線/邊/曲面,如果選的是曲線/邊/曲面,則槽端點(diǎn)為槽曲線與所選曲線/邊/曲面的交點(diǎn)。槽連接可定義“恢復(fù)系數(shù)”與“磨擦”。槽連接定義窗口:(yd7)
拖動與快照
拖動,是在允許的范圍內(nèi)移動機(jī)械。快照,對機(jī)械的某一特殊狀態(tài)的記錄。可以使用拖動調(diào)整機(jī)構(gòu)中各零件的具體位置,初步檢查機(jī)構(gòu)的裝配與運(yùn)動情況,并可將其保存為快照,快照可用于后續(xù)的分析定義中,也可用于繪制工程圖。
“機(jī)構(gòu)”----“拖動”,進(jìn)入“拖動”窗口,此窗口具有一個(gè)工具欄,工具欄左第一個(gè)按鈕為“保存快照”,即將當(dāng)前屏幕上的狀態(tài)保存為一個(gè)快照,左第二個(gè)按鈕為“點(diǎn)拖動”,即點(diǎn)取機(jī)構(gòu)上的一個(gè)點(diǎn),移動鼠標(biāo)以改變元件的位置,左第三個(gè)按鈕為“主體拖動”,選取一個(gè)主體,移動鼠標(biāo)以改變元件的位置。右側(cè)兩個(gè)按鈕為“撤消”和“恢復(fù)”,每一次拖動,系統(tǒng)都會記錄入內(nèi)存,使用此兩按鈕,可查看已做的各次拖動的結(jié)果。“快照”頁和“約束”頁,分別有一個(gè)列表,顯示當(dāng)前已經(jīng)定義的快照和為當(dāng)前拖動定義的臨時(shí)約束。
快照列表左側(cè)有一列工具按鈕,第一個(gè)為顯示當(dāng)前快照,即將屏幕顯示刷新為選定快照的內(nèi)容;第二個(gè)為從其它快照中把某些元件的位置提取入選定快照;第三個(gè)為刷新選定快照,即將選定快照的內(nèi)容更新為屏幕上的狀態(tài);第四個(gè)為繪圖可用,使選定快照可被當(dāng)做分解狀態(tài)使用,從而在繪圖中使用,這是一個(gè)開關(guān)型按鈕,當(dāng)快照可用于繪圖時(shí),列表中的快照名前會有一個(gè)圖標(biāo);第五個(gè)是刪除選定快照。
約束列表顯示已為當(dāng)前拖動所定義的臨時(shí)約束,這些臨時(shí)約束只用于當(dāng)前拖動操作,以進(jìn)一步限制拖動時(shí)各主體之間的相對運(yùn)動。
“高級拖動選項(xiàng)”提供了一組工具,用于精確限定拖動時(shí)被拖動點(diǎn)或主體的運(yùn)動。拖動窗口:(yd8)
恢復(fù)系數(shù)與磨擦
即碰撞系數(shù),其物理定義為兩物體碰撞后的相對速度(V2-V1)與碰撞前的相對速度(V10-V20)的比值,即e=(V2-V1)/(V10-V20),它的值介于0到1之間。典型的恢復(fù)系數(shù)可從工程書籍或?qū)嶋H經(jīng)驗(yàn)中得到。恢復(fù)系數(shù)取決于材料屬性、主體幾何以及碰撞速度等因素。在機(jī)構(gòu)中應(yīng)用恢復(fù)系數(shù),是在剛體計(jì)算中模擬非剛性屬性的一種方法。完全彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)為 1。完全非彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)為 0。橡皮球的恢復(fù)系數(shù)相對較高。而濕泥土塊的恢復(fù)系數(shù)值非常接近0。
摩擦阻礙凸輪或槽的運(yùn)動。摩擦系數(shù)取決于接觸材料的類型以及實(shí)驗(yàn)條件。可在物理或工程書籍中查找各種典型的摩擦系數(shù)表。需要分別指定靜磨擦系數(shù)和動磨擦系數(shù),且靜磨擦系數(shù)應(yīng)大于動磨擦系數(shù)。要在力平衡分析中計(jì)算凸輪滑動測量,必須指定凸輪連接的磨擦系數(shù)。恢復(fù)系數(shù)與磨擦可用于凸輪連接和槽連接,也可用于連接軸設(shè)置。連接軸設(shè)置
“機(jī)構(gòu)”—“連接軸設(shè)置”,可為由接頭連接(如銷釘)產(chǎn)生的連接軸定義一些具體的屬性,包括:連接軸的位置,連接軸的零參照,連接軸的再生位置(用于重復(fù)組件分析),連接軸的運(yùn)動限制、恢復(fù)系數(shù)及磨擦。
進(jìn)入此窗口后,需先選取一連接軸,然后再對此軸進(jìn)行各種設(shè)置。
“連接軸位置”,這里顯示的是連接軸的兩個(gè)零參照間的位置或距離,未改變時(shí),顯示的是當(dāng)前屏幕上這個(gè)位置時(shí)的值。如果自己輸入一個(gè)數(shù)值并回車(對于旋轉(zhuǎn)軸,此數(shù)值為-180到180,如超出此范圍或超出“屬性”里設(shè)置的限制范圍,系統(tǒng)將自動轉(zhuǎn)換成可接受的范圍內(nèi)的值),屏幕上的組件也將臨時(shí)改變位置以反映當(dāng)前修改,如果按了“生成零點(diǎn)”,則將當(dāng)前位置設(shè)定為連接軸零點(diǎn),其它測量都從此零點(diǎn)位置開始。點(diǎn)了“生成零點(diǎn)”后,“指定參照”將無效。如果選了“指定參照”,則“生成零點(diǎn)”無效。“指定參照”可為連接軸的兩個(gè)主體分別選定零位置的幾何參照。選取“再生值”,可讓組件在非連接軸零點(diǎn)位置再生,這個(gè)用于重復(fù)組件分析中。
“啟用限制”,設(shè)置接頭運(yùn)動時(shí)的最大最小運(yùn)動范圍及恢復(fù)系數(shù)。對于旋轉(zhuǎn)軸,“最小”值為-180到180之間且小于最大值,“最大”值為-180到180之間且大于最小值。恢復(fù)系數(shù)用來模擬當(dāng)連接軸運(yùn)動到限制位置時(shí)的沖擊力。
“啟用磨擦”,設(shè)置接頭的兩個(gè)主體之間相互運(yùn)動的阻力。需指定靜磨擦系數(shù)和動磨擦系數(shù),對于旋轉(zhuǎn)軸,還應(yīng)指定一個(gè)大于零的接觸半徑值,它用于定義磨擦扭矩作用于連接軸上的半徑。靜磨擦系數(shù)應(yīng)大于動磨擦系數(shù)。
在任何連接軸上,都不能創(chuàng)建多個(gè)連接軸零點(diǎn)。不能為球接頭定義連接軸設(shè)置。另外,不能編輯屬于多旋轉(zhuǎn) DOF 接頭(如 6DOF 或某個(gè)一般連接)的旋轉(zhuǎn)連接軸的連接軸設(shè)置。連接軸設(shè)置窗口:(yd9)
連接軸設(shè)置:零點(diǎn)參照的要求
定義旋轉(zhuǎn)軸的零點(diǎn)時(shí),要注意以下事項(xiàng):
點(diǎn)-點(diǎn)零點(diǎn)參照 :以垂直于旋轉(zhuǎn)軸的方向從每一點(diǎn)繪制向量。這兩個(gè)向量對連接零點(diǎn)應(yīng)重合。這兩個(gè)點(diǎn)不能位于連接軸上。點(diǎn)-平面零參照 : 包含點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)連接軸的平面應(yīng)平行于為連接零點(diǎn)選取的平面。該點(diǎn)不能位于連接軸上。
平面-平面零參照 : 這兩個(gè)平面在連接零點(diǎn)處平行。兩個(gè)平面都必須平行于旋轉(zhuǎn)軸。定義平移軸的零點(diǎn)參照時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng):
點(diǎn)-點(diǎn)零參照:在連接零點(diǎn)處,兩點(diǎn)之間在平移連接軸方向上的距離將為零。
點(diǎn)-平面零參照:在連接零點(diǎn)處,平面和點(diǎn)之間在平移連接軸方向上的距離將為零。該平面必須垂直于連接軸。
平面-平面零參照:在連接零點(diǎn)處,平面間的距離為零。兩個(gè)平面都必須垂直于連接軸。定義平面或軸承連接的連接軸零點(diǎn)參照時(shí)應(yīng)注意:
平面連接:為避免不可預(yù)測的行為,只能為平面平移軸定義點(diǎn)-點(diǎn)或點(diǎn)-平面零點(diǎn)參照。同樣,只能為平面旋轉(zhuǎn)軸定義平面-平面零點(diǎn)參照。
軸承連接:必須在包含軸承接頭方向定義的主體上選取一個(gè)點(diǎn)或平面,即具有點(diǎn)-線約束的直線。系統(tǒng)將此參照與定義軸承連接的點(diǎn)對齊。伺服電動機(jī)
伺服電動機(jī)可規(guī)定機(jī)構(gòu)以特定方式運(yùn)動。伺服電動機(jī)引起在兩個(gè)主體之間、單個(gè)自由度內(nèi)的特定類型的運(yùn)動。伺服電動機(jī)將位置、速度或加速度指定為時(shí)間的函數(shù),并可控制平移或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。通過指定伺服電動機(jī)函數(shù),如常數(shù)或線性函數(shù),可以定義運(yùn)動的輪廓。可從多個(gè)預(yù)定義的函數(shù)中選取,也可輸入自己的函數(shù)。可在一個(gè)圖元上定義任意多個(gè)伺服電動機(jī)。
如果為非連續(xù)的伺服電動機(jī)輪廓選取或定義了位置或速度函數(shù),在進(jìn)行運(yùn)動或動態(tài)分析時(shí)這個(gè)伺服電動機(jī)將被忽略。但是,可在重復(fù)組件分析中使用非連續(xù)伺服電動機(jī)輪廓。當(dāng)用圖形表示非連續(xù)伺服電動機(jī)時(shí),系統(tǒng)將顯示信息指示非連續(xù)的點(diǎn)。
伺服電動機(jī)分為兩種,一種是連接軸伺服電機(jī),用于定義某一旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,一種是幾何伺服電機(jī),用于創(chuàng)建復(fù)雜的運(yùn)動,如螺旋運(yùn)動。連接軸伺服電機(jī)只需要選定一個(gè)事先由接頭連接(如銷釘)所定義的旋轉(zhuǎn)軸,并設(shè)定方向即可,連接軸伺服電機(jī)可用于運(yùn)動分析。幾何伺服電機(jī)需要選取從動件上的一個(gè)點(diǎn)/平面,并選取另一個(gè)主體上的一個(gè)點(diǎn)/平面作為運(yùn)動的參照,并需確定運(yùn)動的方向及種類,幾何伺服電機(jī)不能用于運(yùn)動分析。連接軸伺服電機(jī)選取一根旋轉(zhuǎn)軸,并指定方向。幾何伺服電機(jī)根據(jù)選取的對象分以下幾種:
從動“點(diǎn)”,參照“點(diǎn)”,平移;從動“點(diǎn)”,參照“平面”,旋轉(zhuǎn);從動“平面”,參照“平面”,旋轉(zhuǎn);從動“點(diǎn)”,參照“平面”,平移;從動“平面”,參照“平面”,平移。其中,前三種需要再選取一條直邊來定義運(yùn)動方向,后兩種不需要。
電機(jī)輪廓也即是從動件的運(yùn)動規(guī)律,對于平移運(yùn)動,它是長度(單位:mm)對時(shí)間的函數(shù),對于旋轉(zhuǎn),它是角度(單位:度)對時(shí)間的函數(shù)。點(diǎn)最下方的“圖形”按鈕,將會以圖形的方式顯示出電機(jī)的輪廓,其橫軸就是時(shí)間,其縱軸,就是位置或速度或加速度。“模”定義的就是圖形的形狀,“規(guī)范”里定義的就是“模”所定義的圖形的縱軸所代表的意義。模有九種:常數(shù)、斜坡、余弦、SCCA、擺線、拋物線、多項(xiàng)式、表、用戶定義的。規(guī)范有三種:位置、速度、加速度。其中模里的SCCA這一種,只能用于描述加速度(即對應(yīng)的“規(guī)范”只能是加速度)。“規(guī)范”為位置時(shí),無需自己定義初始位置,為速度時(shí),需定義“初始角”,為加速度時(shí),需定義“初始角”和“初始角速度”,默認(rèn)位置為當(dāng)前屏幕上的位置。
點(diǎn)“規(guī)范”下的那個(gè)按鈕,可進(jìn)入“連接軸設(shè)置”窗口,對當(dāng)前電機(jī)所用的連接軸進(jìn)行設(shè)置。伺服電動機(jī)定義窗口:(yd10)
電動機(jī)的輪廓(模)
電動機(jī)的模用來描述電動機(jī)的輪廓,定義模時(shí),需選定模函數(shù)并輸入函數(shù)的系數(shù)值。對于伺機(jī)服電動機(jī),函數(shù)中的X為時(shí)間,對于執(zhí)行電動機(jī),函數(shù)中的X為時(shí)間或選取的測量參數(shù)。
模函數(shù)一共有九種:常數(shù)、斜坡、余弦、SCCA、擺線、拋物線、多項(xiàng)式、表、用戶定義的。下面先說說常數(shù)、斜坡、余弦、擺線、拋物線、多項(xiàng)式這六種。常數(shù),函數(shù)為q=A,A為一常數(shù)。此用于需要恒定輪廓時(shí)。
斜坡,即線性,函數(shù)為q=A+B*X,A為一常數(shù),B為斜率。用于輪廓隨時(shí)間做線性變化時(shí)。余弦,函數(shù)為q=A*cos(360*X/T+B)+C,A為幅值,B為相位,C為偏移量。用于輪廓呈余弦規(guī)律變化時(shí)。
擺線,函數(shù)為q=L*X/T-L*sin(2*pi*X/T)/2*pi,L為總高度,T為周期。用于模擬凸輪輪廓輸出。拋物線,函數(shù)為q=A*X+(1/2)*B*X^2,A為線性系數(shù),B為二次項(xiàng)系數(shù)。用于模擬電動機(jī)的軌跡。多項(xiàng)式,函數(shù)為q=A+B*X+C*X^2+D*X^3,A為常數(shù),B為線性系數(shù),C為二次項(xiàng)系數(shù),D為三次項(xiàng)系數(shù)。用于模擬一般的電動機(jī)軌跡。電動機(jī)的模:SCCA 此函數(shù)只能用于加速度伺服電機(jī),不能用于執(zhí)行電機(jī)。它用來模擬凸輪輪廓輸出。它稱做“正弦-常數(shù)-余弦-加速度”運(yùn)動,縮寫為SCCA。它一共有五個(gè)參數(shù): A = 漸增加速度歸一化時(shí)間部分 B = 恒定加速度歸一化時(shí)間部分 C = 遞減加速度的歸一化時(shí)間部分 H = 幅值 T = 周期
其中A + B + C = 1,用戶必須提供 A 和 B 的值、幅值和周期。SCCA 設(shè)置的值按下表計(jì)算:
y = H * sin [(t*pi)/(2*A)]
0 <= t < A 時(shí)
y = H
A <= t <(A + B)時(shí) y = H * cos [(tB)*pi/(2*C)]
(A+B)<= t <(A + B + 2C)時(shí)
y =H * cos [(t2B-2C)*pi/(2*A)]
(A+2B+2C)<= t <= 2*(A + B + C)時(shí) 上式中的t 是歸一化時(shí)間,按下式進(jìn)行計(jì)算: t=ta*2/T(ta:實(shí)際時(shí)間;T:SCCA輪廓周期)如果ta大于T,輪廓將重復(fù)自身。電動機(jī)的模:七種函數(shù)圖例
下圖給出了七種函數(shù)的模所代表的電機(jī)輪廓。各函數(shù)的參數(shù)值: 常數(shù):A=8。斜坡(線性):A=18,B=-1.2。余弦:A=6,B=40,C=3,T=5。擺線:L=12,T=8 拋物線:A=4,B=-0.6 多項(xiàng)式:A=7,B=-1.5,C=1,D=-0.1 SCCA:A=0.4,B=0.3,H=5,T=10 圖例:(yd11)電動機(jī)的模:表
電動機(jī)的模類型選擇為“表”,也就是指定N個(gè)點(diǎn),以這些點(diǎn)為節(jié)點(diǎn),按線性或樣條插值的方式構(gòu)建一條通過所有點(diǎn)的曲線,這條曲線就是電動機(jī)的輪廓。如電動機(jī)的模是指定給“位置”或“速度”的(即“規(guī)范”為位置或速度),插值方式可選“線性擬合”或“樣條擬合”之一,如是指定給“加速度”并用于伺服電機(jī)(即“規(guī)范”為加速度),則插值方式只能是“線性擬合”。樣條擬合構(gòu)建的曲線比線性擬合構(gòu)建的曲線平滑一點(diǎn)。
類型選為“表”后,在“模”類型的下方會出現(xiàn)一個(gè)列表框,可用框右側(cè)的“增加行”/“刪除行”來向列表中加增加或刪除行。這個(gè)表由N行兩列構(gòu)成,第一列是時(shí)間(即電機(jī)輪廓的橫軸,如是執(zhí)行電機(jī)或力,也可能是別的測量變量而不是時(shí)間),第二列是模(即電機(jī)輪廓的縱軸)。每一行有一個(gè)時(shí)間值和一個(gè)模值,這兩個(gè)數(shù)代表電機(jī)輪廓上的一個(gè)點(diǎn)。輸入時(shí)要注意的時(shí),時(shí)間列只能是遞增或遞減的。
下圖示例的取值為:第一列:1,2,3,4,5;第二列:5,8,11,15,22;線性擬合。(yd12)
創(chuàng)建并執(zhí)行運(yùn)動分析 “機(jī)構(gòu)”----“分析”----“新建”。
類型里選擇“運(yùn)動學(xué)”或“重復(fù)的組件”。然后設(shè)置“優(yōu)先選項(xiàng)”頁和“電動機(jī)”頁。對于運(yùn)動分析和重復(fù)組件分析,“外部負(fù)荷”頁是不可用的。
“優(yōu)先選項(xiàng)”頁里設(shè)置運(yùn)動的起止時(shí)間及定義動畫時(shí)域,并可設(shè)定主體鎖定、連接鎖定及初始位置。主體鎖定使兩個(gè)主體在運(yùn)動分析(或重復(fù)組件分析)期間不做相對運(yùn)動,由接頭連接設(shè)定的自由度在分析期間不起作用。連接鎖定使選定的連接在分析期間保持當(dāng)前配置。設(shè)置主體鎖定需選擇一個(gè)先導(dǎo)主體,如果選擇先導(dǎo)主體時(shí)用了中鍵,則用基體作為先導(dǎo)主體。連接鎖定可以用于接頭連接、凸輪連接、槽連接,不能用于齒輪連接,對于齒輪副,只能鎖定產(chǎn)生齒輪軸的接頭連接。初始位置選取當(dāng)前位置作為分析起點(diǎn),或用一先前保存的快照作分析起點(diǎn)。
“電動機(jī)”頁里設(shè)置用于分析的電動機(jī)。對于運(yùn)動分析和重復(fù)組件分析,只能用連接軸伺服電動機(jī),幾何伺服電動機(jī)及執(zhí)行電動機(jī)都不可用。可以設(shè)定各個(gè)電動機(jī)的作用時(shí)間,以實(shí)現(xiàn)多個(gè)電動機(jī)分時(shí)段起作用。
定義結(jié)束后點(diǎn)“運(yùn)行”,將執(zhí)行分析,并產(chǎn)生一個(gè)結(jié)果集。分析定義窗口:(yd13)
回放:干涉與動畫
“回放”用來查看機(jī)構(gòu)中零件的干涉情況、將分析的不同部分組合成一段影片、顯示力和扭矩對機(jī)構(gòu)的影響,以及在分析期間跟蹤測量的值。可以將運(yùn)動分析結(jié)果捕捉為MPEG動畫文件或一系列的JPG、TIF或BMP文件。可以創(chuàng)建運(yùn)動包絡(luò)。“機(jī)構(gòu)”----“回放”,啟動“回放”窗口。在“結(jié)果集”里,選擇將用于回放的運(yùn)動分析(或重復(fù)組件分析)結(jié)果集。
“干涉”頁面設(shè)置干涉檢查選項(xiàng)。檢查模式有四種:無干涉、快速檢查、兩個(gè)零件、全局干涉。“無干涉”即不檢查干涉;“快速檢查”是進(jìn)行較低層次的檢查,選用此模式將自動選中“停止回放”選項(xiàng);“兩個(gè)零件”是只檢查所選定的兩個(gè)零件之間的干涉情況;“全局干涉”是檢查所有零件的所有類型的干涉。檢查選項(xiàng)有兩個(gè):包括面組、停止回放。“包括面組”是曲面也將參與干涉檢查;“停止回放”是一旦檢查到干涉,回放就停止。
“影片進(jìn)度表”頁設(shè)置回放的結(jié)果片段。“顯示時(shí)間”,如選中,則在回放時(shí)會在屏幕左上角顯示回放已進(jìn)行的時(shí)間。“缺省進(jìn)度表”選中則回放整個(gè)結(jié)果集,如取消此項(xiàng),則在其下方的時(shí)間段列表啟動,可自已輸入要播放的時(shí)間段,如果輸入多個(gè)時(shí)間段,則按從上到下的次序依次播放,同一時(shí)間段可多次輸入,以實(shí)現(xiàn)此小段的重復(fù)播放,如某時(shí)間段的“開始”時(shí)間大于“結(jié)束”時(shí)間,則此小段將反向播放。要修改某一時(shí)間段的起止時(shí)間,先在列表中選中此時(shí)間段,再輸入新的開始、結(jié)束時(shí)間,點(diǎn)“更新”按鈕確認(rèn)修改。默認(rèn)情況下,“顯示時(shí)間”和“缺省進(jìn)度表”都是選中的。
回放分析結(jié)果時(shí),可顯示代表與分析相關(guān)的測量、力、扭矩、重力和執(zhí)行電動機(jī)的大小和方向的三維箭頭。使用顯示箭頭可查看負(fù)荷對機(jī)構(gòu)的相對影響。對于力、線性速度和線性加速度矢量,顯示單頭箭頭,對于力矩、角速度和角加速度矢量顯示雙頭箭頭。箭頭的顏色取決于測量或負(fù)荷的類型。回放分析結(jié)果時(shí),箭頭的大小將改變,以反映測量值、力或扭矩的計(jì)算值。箭頭方向隨計(jì)算矢量方向而改變。“顯示箭頭”頁里的“測量”列表中,列出所選結(jié)果集中所有可用箭頭顯示的測量,“輸入負(fù)荷”列表中,列出所選結(jié)果集中所有可用箭頭顯示的負(fù)荷。
設(shè)置好以上各參數(shù)后,點(diǎn)“回放”窗口左上角的“播放”按鈕,則進(jìn)入“動畫”窗口。在此窗口可按前面的設(shè)置對回放結(jié)果進(jìn)行動畫演示。“捕捉”按鈕,可將動畫結(jié)果保存為MPEG動畫文件或一系列的JPG、TIF或BMP文件。選中“照片級渲染幀”,輸出結(jié)果的圖片質(zhì)量較高。回放窗口:(yd14)動畫捕捉:(yd15)
回放:可用箭頭顯示的測量與負(fù)荷
不是所有的測量與負(fù)荷都可以用箭頭顯示。可用箭頭顯示的測量有:
連接反作用(接頭):青色箭頭。頂端位于指定連接軸、指向接頭的 DOF 方向。
連接反作用(凸輪):青色箭頭。法向反作用力,頂端位于兩個(gè)凸輪的接觸點(diǎn)處,指向凸輪的法線方向。切向反作用力,頂端位于兩個(gè)凸輪的接觸點(diǎn)處,并指向凸輪的切線方向。連接反作用(槽):青色箭頭。頂端指向從動點(diǎn)和槽之間的接觸點(diǎn)處。
連接反作用(齒輪副):青色箭頭。頂端指向在上面施加了力或扭矩的齒輪體。凈負(fù)荷:洋紅色箭頭。在用于定義圖元的點(diǎn)之間延伸,對于電動機(jī)它指向連接軸,對于力它指向點(diǎn),對于扭矩、點(diǎn)對點(diǎn)彈簧和阻尼器它指向主體的質(zhì)心。箭頭指向所施加的力的方向。測力計(jì)反作用: 深綠色箭頭。指向力的作用點(diǎn)且與力同向。速度: 黃色箭頭。頂端位于指定點(diǎn)或連接軸、指向運(yùn)動方向。
加速度: 紅色箭頭。頂端位于指定點(diǎn)或連接軸、指向運(yùn)動方向。重量: 棕色箭頭。指向重力加速度方向。
距離間隔:頂端位于指定點(diǎn),指向彼此相背離的兩個(gè)共線的洋紅色箭頭。
速度間隔:頂端位于指定點(diǎn)的兩個(gè)共線的黃色箭頭。當(dāng)點(diǎn)作相互遠(yuǎn)離而運(yùn)動時(shí),速度值為負(fù),并且顯示箭頭的指向彼此相對。當(dāng)點(diǎn)彼此相對運(yùn)動時(shí),速度值為正,并且顯示箭頭的指向彼此遠(yuǎn)離。加速度間隔:頂端位于指定點(diǎn)的兩個(gè)共線的紅色箭頭,對于負(fù)值其指向彼此相對,對于正值其指向彼此遠(yuǎn)離。
只有計(jì)算方法為“每一時(shí)間步距”的以上各種測量才會出現(xiàn)在“回放”窗口的“顯示箭頭”頁面的“測量”列表中。
可用箭頭顯示的負(fù)荷有:
重力:棕色箭頭。頂端位于各主體的質(zhì)量中心、指向重力加速度方向。執(zhí)行電動機(jī):綠色箭頭。頂端位于指定連接軸、指向接頭的 DOF 方向。力: 橙色箭頭。頂端位于作用點(diǎn)。
扭矩: 雙頭橙色箭頭。指向主體質(zhì)量中心。
點(diǎn)對點(diǎn)力:頂端位于指定點(diǎn)或頂點(diǎn)的兩個(gè)共線的洋紅色箭頭,對于負(fù)值力箭頭指向彼此相對,對于正值力箭頭指向彼此遠(yuǎn)離。回放:運(yùn)動包絡(luò)
“機(jī)構(gòu)”----“回放”,啟動“回放”窗口,在“回放”窗口工具欄里,使用“保存”(左起第三個(gè)按鈕)可將當(dāng)前的分析結(jié)果集(含所作的設(shè)置)保存為.pbk文件(機(jī)構(gòu)回放文件),使用“另存為”(左起第五個(gè)按鈕)可將當(dāng)前分析結(jié)果集保存為.fra文件(框架文件、幀文件),使用“打開”(左起第二個(gè)按鈕)一個(gè).pbk文件用于回放。
當(dāng)“結(jié)果集”中列表為非空時(shí),工具欄會增加第六個(gè)按鈕,即“創(chuàng)建運(yùn)動包絡(luò)”。點(diǎn)此按鈕進(jìn)入“創(chuàng)建運(yùn)動包絡(luò)”窗口。在此窗口可設(shè)置包絡(luò)質(zhì)量級別、包絡(luò)所包含的元件、特殊處理、輸出文件類型。包絡(luò)質(zhì)量級別,等級為1到10共10級,級別數(shù)字越小,運(yùn)算越快,所創(chuàng)建的包絡(luò)三角形數(shù)也越少,質(zhì)量每提升一級,創(chuàng)建的包絡(luò)三角形數(shù)約增加一倍,相應(yīng)的,運(yùn)算所需時(shí)間也越多,同一模型的同一設(shè)定下,等級10所創(chuàng)建的三角形數(shù)約為等級1的512倍。因此,創(chuàng)建時(shí)應(yīng)先選較低的質(zhì)量級別,如所選質(zhì)量級別創(chuàng)建的包絡(luò)不能滿足要求,再調(diào)整為上一級別。
默認(rèn)情況下,創(chuàng)建運(yùn)動包絡(luò)包含運(yùn)動分析的全部元件,也可點(diǎn)“選取元件”下方的箭頭后,自行選取創(chuàng)建包絡(luò)需要的元件。
如不希望軟件忽略模型的骨架或面組,可清除“特殊處理”下方的“忽略骨架”或“忽略面組”的復(fù)選框。
輸出格式有四種:零件、輕重量零件、STL、VRML。零件,即輸出為普通零件;輕重量零件,即輸出為具有輕重量的多面體零件;STL即輸出為STL文件(后綴:.stl);VRML文件即輸出為VRML文件(后綴:wrl)。選擇輸出為“零件”或“輕重量零件”,系統(tǒng)將默認(rèn)選中“使用缺省模板”。
設(shè)置好以上項(xiàng)目后,點(diǎn)“預(yù)覽”,將會在主窗口中計(jì)算并顯示出當(dāng)前設(shè)置下創(chuàng)建的運(yùn)動包絡(luò)效果。如對包絡(luò)效果的局部細(xì)節(jié)不滿意,可點(diǎn)“顛倒三角對”前面的箭頭,然后自已對某些細(xì)節(jié)處的三角形進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整完后點(diǎn)“創(chuàng)建”,生成輸出文件。
如果保存了.pbk文件,則在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下,點(diǎn)“分析”----“運(yùn)動分析”,進(jìn)入“運(yùn)動分析”窗口,可在此窗口重放運(yùn)動分析及設(shè)置和預(yù)覽運(yùn)動包絡(luò)。如果保存了.fra文件,則在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下點(diǎn)“文件”----“保存副本”,在文件類型里選擇“運(yùn)動包絡(luò)”,確定后將調(diào)出“創(chuàng)建運(yùn)動包絡(luò)”窗口,并要求打開一個(gè).fra文件。余下的操作同前。創(chuàng)建運(yùn)動包絡(luò):(yd16)
另存為運(yùn)動包絡(luò):(yd19)回放:測量
可以創(chuàng)建測量,用來分析系統(tǒng)在整個(gè)運(yùn)動過程中的各種具體參數(shù),如位置、速度、力等,為改進(jìn)設(shè)計(jì)提供資料。創(chuàng)建分析之后即可創(chuàng)建測量,但查看測量的結(jié)果則必須有一個(gè)分析的結(jié)果集,與動態(tài)分析相關(guān)的測量,一般應(yīng)在運(yùn)行分析之前創(chuàng)建。運(yùn)動分析通常提供以下測量:
位置、速度、加速度、間隔、Pro/ENGINEER特征、自由度、冗余、時(shí)間、主體方向、主體角速度、主體角加速度等。
重復(fù)組件分析通常提供以下測量: 位置、間隔(距離)、自由度、冗余、時(shí)間、主體方向、主體角速度、主體角加速度、Pro/ENGINEER 特征等。
“機(jī)構(gòu)”----“測量”,進(jìn)入“測量結(jié)果”窗口,在此可新建、編輯、刪除、復(fù)制測量。載入一個(gè)結(jié)果集
后,選擇此結(jié)果集,可查看所創(chuàng)建的測量在此結(jié)果集的結(jié)果。點(diǎn)擊窗口左上角的“繪制圖形”按鈕,將以曲線圖表示所選測量在當(dāng)前結(jié)果集中的結(jié)果。示例:創(chuàng)建一個(gè)計(jì)算系統(tǒng)自由度的測量,步驟如下:
“機(jī)構(gòu)”----“測量”----點(diǎn)擊“測量”下方的第一個(gè)圖標(biāo)----在“測量定義”窗口的“類型”下選擇“系統(tǒng)”----“屬性”里選擇“自由度”----確定。測量包括各種類型的測量,每一個(gè)測量也有多種計(jì)算方法,因此測量是一個(gè)內(nèi)容較多較廣的話題,本文只略作介紹,進(jìn)一步的內(nèi)容,請兄弟們自己研究或偶下一步再做專講此內(nèi)容的教程。測量:(yd17)
回放:軌跡曲線
軌跡曲線用來表示機(jī)構(gòu)中某一元素相對于另一零件的運(yùn)動。它分為“軌跡曲線”與“凸輪合成曲線”兩種。“軌跡曲線”表示機(jī)構(gòu)中某一點(diǎn)或頂點(diǎn)相對于另一零件的運(yùn)動。“凸輪合成曲線”表示機(jī)構(gòu)中某曲線或邊相對于另一零件的運(yùn)動。
“機(jī)構(gòu)”----“軌跡曲線”進(jìn)入“軌跡曲線”窗口。首先要選取一個(gè)參照零件,即“紙零件”(Paper Part),如選擇基礎(chǔ),則按中鍵即可。然后選取曲線類型,即“軌跡曲線”還是“凸輪合成曲線”,對“軌跡曲線”,要求選取一個(gè)點(diǎn)(基準(zhǔn)點(diǎn)、頂點(diǎn)、曲線端點(diǎn)),對“凸輪合成曲線”,要求選取一條(組)曲線或邊。然后指定曲線類型,選取一個(gè)結(jié)果集,點(diǎn)“預(yù)覽”查看將生成的軌跡曲線,點(diǎn)“確定”創(chuàng)建軌跡曲線并保存入?yún)⒄樟慵小?/p>
“曲線類型”分2D和3D兩種,“軌跡曲線”可選2D或3D,“凸輪合成曲線”則只能是2D。
“軌跡曲線”,2D,系統(tǒng)創(chuàng)建一條由一系列點(diǎn)組成的描述選定點(diǎn)運(yùn)動的樣條曲線,即軌跡曲線,并將它與一個(gè)坐標(biāo)系三個(gè)基準(zhǔn)平面合并到一個(gè)組里,這個(gè)組保存入?yún)⒄樟慵埩慵?/p>
“軌跡曲線”,3D,系統(tǒng)將創(chuàng)建一系列的基準(zhǔn)點(diǎn),這些點(diǎn)的位置由參照零件的初始坐標(biāo)系確定,再創(chuàng)建一條通過所有基準(zhǔn)點(diǎn)的空間樣條曲線,基準(zhǔn)點(diǎn)與樣條曲線合并為一個(gè)組,保存在參照零件(紙零件)中。
“凸輪合成曲線”,2D,系統(tǒng)創(chuàng)建兩條由一系列點(diǎn)組成的描述選點(diǎn)邊(曲線)組的首尾兩個(gè)端點(diǎn)的運(yùn)動的樣條曲線,即軌跡曲線,并將它們各與一個(gè)坐標(biāo)系三個(gè)基準(zhǔn)平面合并到一個(gè)組里,所創(chuàng)建的兩個(gè)組保存在參照零件(紙零件)中。創(chuàng)建軌跡曲線:(yd18)
實(shí)例:創(chuàng)建模型
前面把運(yùn)動分析的基本知識都講過了。下面再來一個(gè)實(shí)例。各位請用實(shí)例part來動手做一做,認(rèn)真理解前面的內(nèi)容。
下面是這個(gè)實(shí)例的大致步驟。
創(chuàng)建模型:即創(chuàng)建用于運(yùn)動分析的裝配體。
1.裝配基體,以普通裝配將“Engine”裝入裝配體中,為第一個(gè)元件。2.裝入左軸承,bearing_L,裝于Engine的左側(cè)軸承座,剛性連接。3.裝入右軸承,bearing_R,裝于Engine的右側(cè)軸承座,剛性連接。4.裝入曲軸,Rotate_rod,銷釘連接。
5.裝入曲柄,Link,裝于曲軸上,銷釘連接。
6.裝入氣缸,Piston,與Engine圓柱連接,與Link銷釘連接。7.裝入大齒輪,Gear_out,銷釘連接。
8.裝入連桿,Rod_in_long,裝于Engine的兩根軸線之一上,滑動桿連接。9.裝入轉(zhuǎn)動桿,Rod_in_short,裝于Engine頂部的獨(dú)立桿上,銷釘連接。10.裝入活塞桿,Valve_in,裝于Engine后側(cè)的兩根軸之一上,滑動桿連接。11.重復(fù)8-10步,裝入另一組連桿、轉(zhuǎn)動桿、活塞桿。
以上,在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下進(jìn)行組裝。在為接頭連接選取對象時(shí)要注意,同一個(gè)接頭連接里可能有幾個(gè)約束(如銷釘有兩個(gè)),這些約束所選取的對象應(yīng)屬于相同的兩個(gè)主體,比如,銷釘連接不能:軸對齊約束用了A和B主體的軸,而平移約束用A和C主體的點(diǎn)或面。在以上的操作中需要移動某主體時(shí),可用“元件放置”頁面里的“移動”。實(shí)例:加入特殊連接
上一步在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下組裝,所加入的連接,都是接頭連接。接下來進(jìn)入“機(jī)構(gòu)”環(huán)境,進(jìn)行其余的操作。首先,要加入各特殊連接,即根據(jù)運(yùn)動需要,加入凸輪、槽、齒輪連接。本實(shí)例三種特殊連接都存在。
1.創(chuàng)建凸輪連接。“機(jī)構(gòu)”----“凸輪”----“新建”,選擇Gear_out的左側(cè)凸輪面(選中“自動選取”),選擇左側(cè)Rod_in_long的下部圓柱面。
2.創(chuàng)建凸輪連接。選擇Gear_out的右側(cè)凸輪面,選擇右側(cè)Rod_in_long的下部圓柱面。
3.創(chuàng)建槽連接。“機(jī)構(gòu)”----“槽”----“新建”,選擇Rod_in_short上的基準(zhǔn)點(diǎn)PNT1,選擇Rod_in_long頂部的曲線。
4.重復(fù)第三步,創(chuàng)建另一側(cè)的Rod_in_shor與Rond_in_long之間的槽連接。5.創(chuàng)建槽連接。選擇Value_in上的基準(zhǔn)點(diǎn)PNT1,選擇Rod_in_short上的曲線。6.重復(fù)第五步,創(chuàng)建另一側(cè)的Value_in與Rod_in_short之間的槽連接。
7.創(chuàng)建齒輪連接。“機(jī)構(gòu)”----“齒輪副”----“新建”,選擇上一節(jié)第四步(裝入曲軸)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)軸、上一節(jié)第7步(裝入大齒輪)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)軸。旋轉(zhuǎn)方向暫不能確定,可先不用管,待運(yùn)動分析執(zhí)行時(shí)看方向如果反了,再編輯齒輪連接,將旋轉(zhuǎn)軸方向反向一下即可。以上操作,如果需要移動某主體的位置,請用“機(jī)構(gòu)”----“拖動”。實(shí)例:加入伺服電機(jī),創(chuàng)建并執(zhí)行分析、回放
創(chuàng)建好裝配體,并創(chuàng)建好所需的特殊連接后,就可以創(chuàng)建伺服電動機(jī)、創(chuàng)建測量,接下來創(chuàng)建分析、執(zhí)行分析。執(zhí)行分析后可回放結(jié)果,將結(jié)果保存為動畫、創(chuàng)建運(yùn)動包絡(luò)、創(chuàng)建軌跡曲線、查看測量結(jié)果及測量的圖形。
1.創(chuàng)建伺服電動機(jī)。“機(jī)構(gòu)”----“伺服電動機(jī)”----“新建”,選擇Rotate_rod與Link之間的銷釘連接生成的旋轉(zhuǎn)軸,“規(guī)范”里選“速度”,“模”里選“常數(shù)”,A=20。(如A值太大,運(yùn)動時(shí)大齒輪可能會因顯示誤差及視覺誤差而看到回退及反轉(zhuǎn)現(xiàn)象)。
2.創(chuàng)建測量。“機(jī)構(gòu)”----“測量”,進(jìn)入測量窗口,創(chuàng)建幾個(gè)測量。
3.定義分析。“機(jī)構(gòu)”----“分析”----“新建”,類型里選“運(yùn)動學(xué)”或“重復(fù)的組件”。對于此窗口里的其它項(xiàng),如不了解,可不用自己去設(shè)定。(或模型樹中“運(yùn)動定義”上右鍵,“新建”)。
4.執(zhí)行分析。在上一步的窗口里,點(diǎn)“運(yùn)行”。系統(tǒng)即開始執(zhí)行分析,在主窗口的最下方,會出現(xiàn)一個(gè)進(jìn)度條。如果出現(xiàn)錯(cuò)誤,將彈出一個(gè)提示窗口。
5.回放。執(zhí)行完分析后,就可進(jìn)行結(jié)果的回放。“機(jī)構(gòu)”----“回放”(或模型樹“回放”上右鍵“播放”)。在此可進(jìn)行干涉檢查、編輯動畫段、結(jié)果輸出為動畫或圖片、創(chuàng)建運(yùn)動包絡(luò)。
6.查看測量結(jié)果。“機(jī)構(gòu)”----“測量”。在結(jié)果集列表里點(diǎn)取剛才執(zhí)行分析產(chǎn)生的結(jié)果集,所有定義出的測量都會顯示出結(jié)果,并可用圖形查看。也可在此創(chuàng)建不必在運(yùn)行前創(chuàng)建的測量,并即時(shí)顯示出其結(jié)果。
7.創(chuàng)建軌跡曲線。“機(jī)構(gòu)”----“軌跡曲線”。選取要查看其軌跡的點(diǎn)或邊,選取軌跡類型,查看或創(chuàng)建軌跡曲線。實(shí)例:part
好,運(yùn)動分析(含重復(fù)組件分析)是PROE機(jī)構(gòu)仿真的最基礎(chǔ)的一個(gè),也是最簡單的一個(gè)。弄明白運(yùn)動分析是做好其它分析的前提。以上內(nèi)容詳細(xì)的把運(yùn)動分析的全過程所要注意的事項(xiàng)及所需要知道的內(nèi)空都講了一遍,并提供了一個(gè)實(shí)例。請各位根據(jù)講解和實(shí)例自行試驗(yàn),確保真正的理解。其它的仿真模塊和電動機(jī)的自定義模、測量的定義,本文不再講,希望以后能有時(shí)間再整理類似教程。