UG NX6运动仿真介绍

1、 UGS Corp. 2005. All rights reserved.All information contained within this presentationis proprietary to UGS and is confidentialUGS运动仿真介绍运动仿真介绍 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 2简介简介 运动分析模块（Scenario for motion）是UG/CAE模块中的主要部分，用于建立运动机构模型，分析其运动规律。 通过UG/Modelin

2、g的功能建立一个三维实体模型，利用UG/Motion的功能给三维实体模型的各个部件赋予一定的运动学特性，再在各个部件之间设立一定的连接关系既可建立一个运动仿真模型。 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 3简介简介 UG/Motion模块可以进行机构的干涉分析，跟踪零件的运动轨迹，分析机构中零件的速度、加速度、作用力、反作用力和力矩等。运动分析模块的分析结果可以指导修改零件的结构设计（加长或缩短构件的力臂长度、修改凸轮型线，调整齿轮比等）或调整零件的材料（减轻或加重或增加硬度等）。设

3、计的更改可以反映在装配主模型的复制品分析方案中，再重新分析，一旦确定优化的设计方案，设计更改就可反映在装配主模型中。 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 4仿真实例仿真实例 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 5仿真实例仿真实例 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributeP

4、age 6仿真实例仿真实例 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 7仿真实例仿真实例 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 8创建运动分析方案创建运动分析方案1创建连杆（Links）； 2创建两个连杆间的运动副（Joints） 3定义运动驱动（Motion Driver） l 无运动驱动（none）：构件只受重力作用l 运动函数：用数学函数定义运动方式l 恒定驱动：恒定的速

5、度和加速度l 简谐运动驱动：振幅、频率和相位角l 关节运动驱动：步长和步数 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 9两种形式运动两种形式运动关节运动关节运动 关节运动是基于位移的一种运动形式。机构以制定的步长（旋转角度或直线位移）和步数运动。运动仿真运动仿真 运动仿真是基于时间的一种运动形式。机构在制定的时间段中运动，并同时指定该时间段内的步数进行运动分析。 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not Dis

6、tributePage 10连杆连杆l 机构就是“连接在一起运动的连杆”的集合。l 质量特性 质量特性可以用来计算结构中的反作用力。当结构中的连杆没有质量特性时，不能进行动力学分析和反作用力的静力学分析。根据连杆中的实体，可以按默认设置自动计算质量特性，在大多数情况下，这些默认计算值可以生成精确的运动分析结果。但在某些特殊情况下，用户必须人工输入这些质量特性。l 初始移动速度l 初始转动速度 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 11运动副运动副 运动副就是将机构中的连杆连接在一起，

7、从而使连杆一起运动。在运动副创建前，机构中的连杆是在空间浮动的，没有任何约束，具有6个自由度。运动副创建后，会约束一个或几个自由度，运动副具有双重作用：允许所需的运动和限制不要的运动。 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 12运动副运动副运动副 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 13运动副创建步骤运动副创建步骤F 创建运动副要约束的第一个连杆F 创建运动副第一个连杆的

8、原点和方向F 创建运动副要约束的第二个连杆F 创建运动副第二个连杆的原点和方向 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 14运动副类型运动副类型旋转副旋转副它有两种形式：一种是两个连杆绕同一轴作相对的转动，另一种是一个连杆绕固定在机架上的一根轴进行旋转 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 15运动副类型运动副类型旋转副旋转副 旋转副有一个绕旋转副有一个绕Z轴转动的自由度轴转

9、动的自由度，旋转副不允许两个连杆之间有任何移动。 旋转副可以定义一个运动输入，旋转的正向由右手法则确定。 一个旋转副去掉5个自由度。 相连的两杆不在装配位置（装配位置和设计位置不一致），选择复选框Snap Links（咬合连杆） UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 16运动副类型运动副类型-滑动副滑动副 可以实现一个部件相对与另一部件的直线运动，它有两种形式：一种是滑块为一个自由滑块，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 UGS Corp. 2005.

10、 All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 17运动副类型运动副类型-滑动副滑动副滑动副连接两个连杆，有一个自由度，连杆之间不允许有转动。滑动副可以定义一个运动驱动，移动的正方向是正移动的正方向是正Z轴方向轴方向。一个滑动副去掉5个自由度。一般来说，滑动副的原点可以位于Z轴的任何位置，滑动副都会产生相同的运动。较好的方法是将运动副的原点放在滑动副模型的中间。 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 18运动副类

11、型运动副类型柱面副柱面副实现了一个部件绕另一个部件（或机架）的相对转动 。柱铰连接也有两种形式：一种是两个部件相连，另一种是一个部件连接在机架上 。 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 19运动副类型运动副类型柱面副柱面副柱面副连接两个连杆，有2个自由度，1个移动自由度和1个转动自由度。不可以定义运动驱动一个柱面副可以由一个旋转副和一个滑动副替代。一个滑动副去掉4个自由度。 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential D

12、o Not DistributePage 20运动副类型运动副类型万向节万向节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 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 21运动副类型运动副类型万向节万向节万向节可以连接2个成一定角度转动连杆，万向节有2个转动自由度。万向节不能加驱动。万向节的原点必须位于ZY的交点，要避免产生折叠（小于90度的）万向节，或在期望的运动范围内会折叠的万向节。 UGS Corp. 2005. All rights

13、 reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 22运动副类型运动副类型球面副球面副实现了一个部件绕另一个部件（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 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 23运动副类型运动副类型球面副球面副球面副连接两个连杆，有三个旋转自由度球面副不能加驱动球面副的原点位于球和铰套的公共中心点。球面副没有方向，当创建球面副时，只需指定连杆和球面副的原点。 UGS Corp. 2005.

14、All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 24运动副类型运动副类型平面连接平面连接平面连接可以实现两个部件之间以平面相接触，互相约束 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 25运动副类型运动副类型平面连接平面连接平面副连接两个连杆，有3个自由度-2个移动自由度和1个转动自由度。两个连杆在相互接触的平面上自由滑动，并可绕平面内的法线自由转动。平面副不能定义运动驱动一个平面副去掉3个自由度 UGS Corp. 2

15、005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 26运动副约束数运动副约束数 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 27机构自由度机构自由度l自由度大于零：表明机构欠约束，有运动的自由度，可以作动力学分析l自由度等于零：表明机构全约束，按定义，一个运动学机构应该是一个全约束机构，约束由运动副和运动驱动组成。l自由度小于零：表明机构过约束，机构中有多余的运动约束，此时解算器会去掉多余的约束，从而使自由度在解算器内部为零。注：应当尽量避免过约束的模型。 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not Distribut