NX三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真第13章 平面連桿結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真

三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真(NX)四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)模擬教學(xué)內(nèi)容1案例分析知識(shí)鏈接2拓展練習(xí)34案例實(shí)施案例分析案例說明創(chuàng)建簡單的平面四連桿機(jī)構(gòu)，完成平面四桿機(jī)構(gòu)仿真運(yùn)動(dòng)。案例分析01思路分析分析：四連桿機(jī)構(gòu)的基本類型可以分為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲枘機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)三種。預(yù)先創(chuàng)建平面四連桿的實(shí)體模型，并完成裝配，再依據(jù)連桿機(jī)構(gòu)的尺寸確定其運(yùn)動(dòng)類似，最后完成平面四連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真。案例分析01知識(shí)鏈接運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)模擬：在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中引入運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)功能。設(shè)計(jì)者可對(duì)仿真中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行相應(yīng)的處理，同時(shí)也能夠?yàn)橛脩籼峁└又庇^更有說服力的動(dòng)畫產(chǎn)品演示。知識(shí)鏈接02運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)功能主要是為運(yùn)動(dòng)模擬前作好預(yù)處理。新建解算方案：為運(yùn)動(dòng)模擬創(chuàng)建新的解算方案，開始運(yùn)動(dòng)仿真項(xiàng)目；剛體組：運(yùn)動(dòng)模擬前，為動(dòng)畫定義對(duì)象或組件進(jìn)行剛體處理。接觸：定義對(duì)象的接觸關(guān)系，防止運(yùn)動(dòng)演示期間不同對(duì)象間發(fā)生干涉。知識(shí)鏈接02定義功能區(qū)運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)功能定義剛體之間的連接關(guān)系，包括常見的運(yùn)動(dòng)副、齒輪副、鏈帶副、齒輪齒條副、機(jī)械凸輪。知識(shí)鏈接02關(guān)系功能區(qū)運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)功能運(yùn)動(dòng)副：定義兩個(gè)剛體之間的關(guān)系。根據(jù)剛體結(jié)構(gòu)選定運(yùn)動(dòng)副類型（固定副、旋轉(zhuǎn)副、滑動(dòng)副、柱面副、球面副、點(diǎn)在線上副、線在線上副、螺旋副、平面副、路徑約束運(yùn)動(dòng)副、膠合運(yùn)動(dòng)副），完成運(yùn)動(dòng)對(duì)象、軸、曲線等參數(shù)設(shè)置。知識(shí)鏈接02關(guān)系功能區(qū)運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)功能齒輪副：創(chuàng)建兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副之間相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。模擬齒輪的嚙合傳動(dòng)關(guān)系。知識(shí)鏈接02關(guān)系功能區(qū)運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)功能鏈帶副：定義兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)副之間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。模擬鏈帶的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。知識(shí)鏈接02關(guān)系功能區(qū)運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)功能齒輪齒條副：定義滑動(dòng)副和旋轉(zhuǎn)副之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。模擬齒輪齒條的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。知識(shí)鏈接02關(guān)系功能區(qū)運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)功能機(jī)械凸輪：定義凸輪的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和線性運(yùn)動(dòng)。模擬機(jī)械凸輪的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。知識(shí)鏈接02關(guān)系功能區(qū)運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)功能為運(yùn)動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作提供驅(qū)動(dòng)。位置馬達(dá)：根據(jù)運(yùn)動(dòng)副參數(shù)在給定時(shí)間內(nèi)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)副；速度馬達(dá)：根據(jù)運(yùn)動(dòng)副參數(shù)連續(xù)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)副；姿態(tài)定義：在運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真中調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)副；反算機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)：創(chuàng)建可將剛體組移動(dòng)至指定位置的馬達(dá)；時(shí)間線：將位置和速度馬達(dá)時(shí)間顯示在表中，時(shí)間線在時(shí)間線視圖區(qū)可任意拖動(dòng),拖動(dòng)時(shí),裝配體運(yùn)動(dòng)單元會(huì)隨著時(shí)間線的時(shí)刻點(diǎn)不同而變化位。知識(shí)鏈接02運(yùn)動(dòng)功能區(qū)運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)功能動(dòng)畫功能區(qū)，控制運(yùn)動(dòng)模擬的動(dòng)畫播放，操作簡單，在此不多贅述。知識(shí)鏈接02動(dòng)畫功能區(qū)運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)功能報(bào)告功能，為運(yùn)動(dòng)模擬提供可靠的數(shù)據(jù)，方便后續(xù)的分析。功能包括了：監(jiān)視、圖、包絡(luò)、干涉、軌跡生成器、迭代包絡(luò)。知識(shí)鏈接02報(bào)告功能區(qū)運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)功能監(jiān)視：監(jiān)視幾何體之間的距離或角度，或者電動(dòng)機(jī)參數(shù)，如速度、加速度。圖：在圖形窗口中顯示測量和馬達(dá)曲線。包絡(luò)：創(chuàng)建包絡(luò)對(duì)象，表示由于體隨著動(dòng)畫移動(dòng)而占用的空間，方便查看運(yùn)動(dòng)所需的空間。干涉：檢查選定包絡(luò)內(nèi)機(jī)構(gòu)的碰撞；軌跡生成器：追蹤點(diǎn)在對(duì)象上的路徑并繪制該路徑。迭代包絡(luò)：對(duì)所有可能的運(yùn)動(dòng)位置進(jìn)行迭代，以創(chuàng)建總包絡(luò)或最大值包絡(luò)。知識(shí)鏈接02報(bào)告功能區(qū)案例實(shí)施1.創(chuàng)建連桿模型由于運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)需要引入實(shí)體模型，所以需要先將主模型打開后才能執(zhí)行。本例中的主模型是曲柄連桿機(jī)構(gòu)的裝配體。案例實(shí)施031.創(chuàng)建連桿模型由于運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)需要引入實(shí)體模型，所以需要先將主模型打開后才能執(zhí)行。本例中的主模型是曲柄連桿機(jī)構(gòu)的裝配體。案例實(shí)施031.創(chuàng)建連桿模型由于運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)需要引入實(shí)體模型，所以需要先將主模型打開后才能執(zhí)行。本例中的主模型是曲柄連桿機(jī)構(gòu)的裝配體。案例實(shí)施032.四連桿裝配新建“連桿機(jī)構(gòu).prt”的裝配文件，將創(chuàng)建的連桿和底座裝配為連桿機(jī)構(gòu)，主要的約束類型為“接觸”和“軸線對(duì)齊”。案例實(shí)施033.運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)點(diǎn)擊【運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)】，打開曲柄連桿機(jī)構(gòu)裝配體文件，切換至【運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)】選項(xiàng)卡。選擇新建解算方案，資源導(dǎo)航器中的“動(dòng)畫導(dǎo)航器”內(nèi)顯示相應(yīng)的解算方案信息。設(shè)置環(huán)境參數(shù)，點(diǎn)擊【動(dòng)力學(xué)】仿真，單擊【確定】按鈕進(jìn)入仿真操作。案例實(shí)施033.運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)設(shè)置剛體組：在機(jī)構(gòu)裝配好后，各個(gè)模塊并不能通過裝配命令連接起來進(jìn)行仿真，因此還必須為每個(gè)部件賦予一定的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，即機(jī)構(gòu)指定剛體和運(yùn)動(dòng)副。剛體和運(yùn)動(dòng)副是機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中不可或缺的運(yùn)動(dòng)元素。案例實(shí)施033.運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)設(shè)置運(yùn)動(dòng)副(1)需要先固定底座，即將底座設(shè)定為固定。(2)連桿與連桿之間依靠旋轉(zhuǎn)副連接。案例實(shí)施033.運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)設(shè)置驅(qū)動(dòng)單擊【速度馬達(dá)】命令，選擇運(yùn)動(dòng)副為底座與連桿2的旋轉(zhuǎn)副，設(shè)置速度30°/s，輸入名稱，點(diǎn)擊【確定】按鈕。設(shè)置完成后，在【動(dòng)畫導(dǎo)航器】的馬達(dá)組中出現(xiàn)一個(gè)速度馬達(dá)，表示添加完成。案例實(shí)施033.運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)模擬結(jié)果經(jīng)過解算，可對(duì)平面四桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真顯示及其相關(guān)的后處理，通過動(dòng)畫可以觀察機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程，并可以隨時(shí)暫停、倒退，觀察機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程。案例實(shí)施03拓展練習(xí)底座零件建模拓展練習(xí)04在NX下創(chuàng)建凸