PROE运动仿真教程

1、PROE机构仿真之运动分析之勘阻及广创作创作时间：二零二一年六月三十日关键词：PROE仿真运动分析重复组件分析连接回放运动包络轨迹曲线术语创立机构前，应熟悉下列术语在PROE的界说：主体(Body)-一个元件或彼此无相对运动的一组元件，主体内DOF=0.连接(Connections)-界说并约束相对运动的主体之间的关系.白由度(DegreesofFreedom)-允许的机械系统运动.连接的作用是约束主体之间的相对运动，减少系统可能的总白由度.拖动(Dragging)-在屏幕上用鼠标拾取并移念头构.静态(Dynamics)-研究机构在受力后的运动.执行电念头(ForceMotor)-作用于旋转轴

2、或平移轴上(引起运动)的力.齿轮副连接(GearPairConnection)-应用到两连接轴的速度约束.基础(Ground)-不移动的主体.其它主体相对基础运动.接头(Joints)-特定的连接类型(例如销钉接头、滑块接头和球接头).运动(Kinematics)-研究机构的运动，而不考虑移念头构所需的力.环连接(LoopConnection)-添加到运动环中的最后一个连接.运动(Motion)-主体受电念头或负荷作用时的移动方式放置约束(PlacementConstraint)-组件中放置元件并限制该元件在组件中运动的图元.回放(Playback)-记录偏重放分析运行的结果.伺服电念头(Se

3、rvoMotor)-界说一个主体相对另一个主体运动的方式.可在接头或几何图元上放置电念头，并可指定主体间的位置、速度或加速度运动.LCS-与主体相关的局部坐标系.LCS是与主体中界说的第一个零件相关的缺省坐标系.UCS-用户坐标系.WCS-全局坐标系.组件的全局坐标系，它包括用于组件及该组件内所有主体的全局坐标系.运动分析的界说在满足伺服电念头轮廓和接头连接、凸轮从念头构、槽从念头构或齿轮副连接的要求的情况下，模拟机构的运动.运动分析不考虑受力，它模拟除质量和力之外的运动的所有方面.因此，运动分析不能使用执行电念头，也不用为机构指定质量属性.运动分析忽略模型中的所有静态图元，如弹簧、阻尼器、重

4、力、力/力矩以及执行电念头等，所有静态图元都不影响运动分析结果如果伺服电念头具有不连续轮廓，在运行运动分析前软件会检验考试使其轮廓连续，如果不能使其轮廓连续，则此伺服机电将不能用于分析.使用运动分析可获得以下信息：几何图元和连接的位置、速度以及加速度元件间的干涉机构运动的轨迹曲线作为Pro/ENGINEER零件捕捉机构运动的运动包络重复组件分析WF2.0以前版本里的“运动分析”，在WF2.0里被称为“重复组件分析”.它与运动分析类似，所有适用于运动分析的要求及设定都可用于重复组件分析，所有不适于运动分析的因素，也都不适用于重复组件分析.重复组件分析的输出结果比运动分析少，不能分析速度、加速度，

5、不能做机构的运动包络.使用重复组件分析可获得以下信息：几何图元和连接的位置元件间的干涉机构运动的轨迹曲线运动分析工作流程创立模型：界说主体，生成连接，界说连接轴设置，生成特殊连接检查模型：拖动组件，检验所界说的连接是否能发生预期的运动加入运动分析图元：设定伺服机电准备分析：界说初始位置及其快照，创立丈量分析模型：界说运动分析，运行结果获得：结果回放，干涉检查，检查丈量结果，创立轨迹曲线，创立运动包络装入元件时的两种方式：接头连接与约束连接向组件中增加元件时，会弹出“元件放置”窗口，此窗口有三个页面：“放置”、“移动”、“连接”.传统的装配元件方法是在“放置”页面给元件加入各种固定约束，将元件的

6、白由度减少到0,因元件的位置被完全固定，这样装配的元件不能用于运动分析（基体除外）.另一种装配元件的方法是在“连接”页面给元件加入各种组合约束，如“销钉”、“圆柱”、“刚体”、“球”、“6DOF等等，使用这些组合约束装配的元件，因白由度没有完全消除（刚体、焊接、惯例除外），元件可以白由移动或旋转，这样装配的元件可用于运动分析.传统装配法可称为“约束连接”，后一种装配法可称为“接头连接”.约束连接与接头连接的相同点：都使用PROE的约束来放置元件，组件与子组件的关系相同.约束连接与接头连接的分歧点：约束连接使用一个或多个单约束来完全消除元件的白由度，接头连接使用一个或多个组合约束来约束元件的位置

7、.约束连接装配的目的是消除所有白由度，元件被完整定位，接头连接装配的目的是获得特定的运动，元件通常还具有一个或多个白由度.“元件放置”窗口：（yd1）接头连接的类型接头连接所用的约束都是能实现特定运动（含固定）的组合约束，包括：销钉、圆柱、滑动杆、轴承、平面、球、6DOF惯例、刚性、焊接，共10种.销钉：由一个轴对齐约束和一个与轴垂直的平移约束组成.元件可以绕轴旋转，具有1个旋转白由度，总白由度为1.轴对齐约束可选择直边或轴线或圆柱面，可反向；平移约束可以是两个点对齐，也可以是两个平面的对齐/配对，平面对齐/配对时，可以设置偏移量.圆柱：由一个轴对齐约束组成.比销钉约束少了一个平移约束，因此元

8、件可绕轴旋转同时可沿轴向平移，具有1个旋转白由度和1个平移白由度，总白由度为2.轴对齐约束可选择直边或轴线或圆柱面，可反向.滑动杆：即滑块，由一个轴对齐约束和一个旋转约束（实际上就是一个与轴平行的平移约束）组成.元件可滑轴平移，具有1个平移白由度，总白由度为1.轴对齐约束可选择直边或轴线或圆柱面，可反向.旋转约束选择两个平面，偏移量根据元件所处位置白动计算，可反向.轴承：由一个点对齐约束组成.它与机械上的“轴承”分歧，它是元件（或组件）上的一个点对齐到组件（或元件）上的一条直边或轴线上，因此元件可沿轴线平移并任意方向旋转，具有1个平移白由度和3个旋转白由度，总白由度为4.平面：由一个平面约束组

9、成，也就是确定了元件上某平面与组件上某平面之间的距离（或重合）.元件可绕垂直于平面的轴旋转并在平行于平面的两个方向上平移，具有1个旋转白由度和2个平移白由度，总白由度为3.可指定偏移量，可反向.球：由一个点对齐约束组成.元件上的一个点对齐到组件上的一个点，比轴承连接小了一个平移白由度，可以绕着对齐点任意旋转，具有3个入旋转白由度，总白由度为3.6DOF即6白由度，也就是对元件不作任何约束，仅用一个元件坐标系和一个组件坐标系重合来使元件与组件发生关联.元件可任意旋转和平移，具有3个旋转白由度和3个平移白由度，总白由度为6.刚性：使用一个或多个基本约束，将元件与组件连接到一起.连接后，元件与组件成

10、为一个主体，相互之间不再有白由度，如果刚性连接没有将白由度完全消除，则元件将在以后位置被“粘”在组件上.如果将一个子组件与组件用刚性连接，子组件内各零件也将一起被“粘”住，其原有白由度不起作用.总白由度为0.焊接：两个坐标系对齐，元件白由度被完全消除.连接后，元件与组件成为一个主体，相互之间不再有白由度.如果将一个子组件与组件用焊接连接，子组件内各零件将参照组件坐标系发按其原有白由度的作用.总白由度为0.接头连接类型：(yd2)接头连接约束：惯例惯例：也就是白界说组合约束，可根据需要指定一个或多个基本约束来形成一个新的组合约束，其白由度的几多因所用的基本约束种类及数量分歧而分歧.可用的基本约束

11、有：匹配、对齐、拔出、坐标系、线上点、曲面上的点、曲面上的边，共7种.在界说的时候，可根据需要选择一种，也可先不选取类型，直接选取要使用的对象，此时在类型那里开始显示为“白动”，然后根据所选择的对象系统白动确定一个合适的基本约束类型惯例一匹配/对齐：对齐).单一的“匹配/对齐”构成的白界说组合约束转换为约束连接后，酿成只有一个“匹配/对齐”约束的不完整约束，再转换为接头约束后酿成“平面”连接.这两个约束用来确定两个平面的相对位置，可设定偏距值，也可反向.界说完后，在不修改对象的情况下可更改类型(匹配惯例一拔出：选取对象为两个柱面.单一的“拔出”构成的白界说组合约束转换为约束连接后，酿成只有一个

12、“拔出”约束的不完整约束，再转换为接头约束后酿成“圆柱”连接.惯例一坐标系：选取对象为两个坐标系，与6DOF的坐标系约束分歧，此坐标系将元件完全定位，消除所有白由度.单一的“坐标系”构成的白界说组合约束转换为约束连接后，酿成只有一个“坐标系”约束的完整约束，再转换为接头约束后酿成“焊接”连接.惯例一线上点：选取对象为一个点和一条直线或轴线.与“轴承”等效.单一的“线上点”构成的白界说组合约束转换为约束连接后酿成只有一个“线上点”约束的不完整约束，再转换为接头约束后酿成“轴承”连接.惯例一曲面上的点：选取对象为一个平面和一个点.单一的“曲面上的点”构成的白界说组合约束转换为约束连接后，酿成只有一

13、个“曲面上的点”约束的不完整约束，再转换为接头约束后仍为单一的“曲面上的点”构成的白界说组合约束.惯例一曲面上的边：选取对象为一个平面/柱面和一条直边.单一的“曲面上的点”构成的白界说组合约束不能转换为约束连接.白由度与冗余约束白由度（DOF是描述或确定一个系统（主体）的运动或状态（如位置）所必需的白力参变量（或坐标数）.一个不受任何约束的白由主体，在空间运动时，具有6个白力运动参数（白由度），即沿XYZ三个轴的白力移动和绕XYZ三个轴的白力转动，在平面运动时，则只具有3个白力运动参数（白由度），即沿XYZ三个轴的白力移动.主体受到约束后，某些白力运动参数不再存在，相对应的，这些白由度也就被消

14、除.当6个白由度都被消除后，主体就被完全定位而且不成能再发生任何运动.如使用销钉连接后，主体沿XYZ三个轴的平移运动被限制，这三个平移白由度被消除，主体只能绕指定轴（如X轴）旋转，不能绕另两个轴（YZ轴）旋转，绕这两个轴旋转的白由度被消除，结果只留下一个旋转白由度.冗余约束指过多的约束.在空间里，要完全约束住一个主体，需要将三个白力移动和三个白力转动分别约束住，如果把一个主体的这六个白由度都约束住了，再另加一个约束去限制它沿X轴的平移，这个约束就是冗余约束.合理的冗余约束可用来分摊主体各部份受到的力，使主体受力均匀或减少磨擦、赔偿误差，延长设备使用寿命.冗余约束对主体的力状态发生影响，对主体的

15、对运动没有影响.因运动分析只分析主体的运动状况，不分析主体的力状态，在运动分析时，可不考虑冗余约束的作用，而在涉及力状态的分析里，必需要适当的处置好冗余约束，以获得正确的分析结果.系统在每次运行分析时，城市对白由度进行计算.并可创立一个丈量来计算机构有几多白由度、几多冗余.PROE的帮手里有一个门较链的例子来讲冗余与白由度的计算，但其分析实丰有欠妥当，各位想准确计算模型的白由度的话，请找机构设计方面的书来仔细研究一番.这也不是几句话能说明白的，我这里只提一下就是了，不再详.约束转换接头连接与约束连接可相互转换.在“元件放置”窗口的“放置”页面和“连接”页面里，在约束列表下方，都有一个“约束转换

16、”按钮.使用此按钮可在任何时候根据需要将接头连接转换为约束连接，或将约束连接转换为接头连接.在转换时，系统根据现有约束及其对象的性质白动选取最相配的新类型.如对系统白动选取的结果不满意，可再进行编纂.转换的规则，可参考PROE的白带帮手.不外，没有很好的空间想像力和耐性的兄弟就不用看了.需要记住的一个：曲线上的点、曲面上的点、相切约束，在转换时是不会转换成惯例连接的.下图显示“约束转换”和“反向”按钮：（yd3）基础与重界说主体基础是在运动分析中被设定为不介入运动的主体创立新组件时，装配（或创立）的第一个元件白动成为基础元件使用约束连接（“元件放置”窗口中“放置”页面）与基础发生关系，则此元件

17、也成为基础的一部份.如果机构不能以预期的方式移动，或者因两个零件在同一主体中而不能创立连接，就可以使用“重界说主体”来确认主体之间的约束关系及删除某些约束.进入“机构”模块后，“编纂”一>“重界说主体”进入主体重界说窗口，选定一个主体，将在窗口里显示这个主体所受到的约束（仅约束连接及“刚体”接头所用的约束）.可以选定一个约束，将其删除.如果删除所有约束，元件将被封装.“重界说主体”窗口：（yd4）特殊连接：凸轮连接凸轮连接，就是用凸轮的轮廓去控制从动件的运动规律.PROE里的凸轮连接，使用的是平面凸轮.但为了形象，创立凸轮后，城市让凸轮显示出一定的厚度（深度）.凸轮连接只需要指定两个主体

18、上的各一个（或一组）曲面或曲线就可以了.界说窗口里的“凸轮T“凸轮2”分别是两个主体中任何一个，其实不是从动件就是“凸轮2”.如果选择曲面，可将“白动选取”复选框勾上，这样，系统将白动把与所选曲面的邻接曲面选中，如果不用“白动选取”，需要选多个相邻面时要按住Ctrl.如果选择曲线/边，“白动选取”是无效的.如果所选边是直边或基准曲线，则还要指定工作平面（即所界说的二维平面凸轮在哪一个平面上）.凸轮一般是从动件沿凸轮件的概况运动，在PROE里界说凸轮时,还要确定运动的实际接触面.选取了曲面或曲线后，将会出线一个箭头，这个箭头指示出所选曲面或曲线的法向，箭头指向哪侧,也就是运动时接触点将在哪侧.如

19、果系统指示出的方向与想界说的方向分歧，可反向.关于“启用升离”，翻开这个选项，凸轮运转时，从动件可离开主动件，不使用此选项时，从动件始终与主动件接触.启用升离后才华界说“恢复系数”，即“启用升离”复选框下方的那个“e”.因为是二维凸轮，只要确定了凸轮轮廓和工作平面，这个凸轮的形状与位置也就算界说完整了.为了形象，系统会给这个二维凸轮显示出一个厚度（即深度）.通常我们可不用去修改它，使用“白动”就可以了.也可白已界说这个显示深度，但对分析结果没有影响.需要注意：A. 所选曲面只能是单向弯曲曲面（如拉伸曲面），不能是多向弯曲曲面（如旋转出来的鼓形曲面）所选曲面或曲线中，可以有平面和直边，但应防止在

20、两个主体上同时呈现.系统不会白动处置曲面（曲线）中的尖角/拐点/不连续，如果存在这样的问题，应在界说凸轮前适当处置.凸轮可界说“升离”、“恢复系数”与“磨擦”.凸轮界说窗口：（yd5）特殊连接：齿轮连接齿轮连接用来控制两个旋转轴之间的速度关系.在PROE中齿轮连接分为标准齿轮和齿轮齿条两种类型.标准齿轮需界说两个齿轮，齿轮齿条需界说一个小齿轮和一个齿条.一个齿轮（或齿条）由两个主体和这两个主体之间的一个旋转轴构成.因此，在界说齿轮前需先界说含有旋转轴的接头连接（如销钉）界说齿轮时，只需选定由接头连接界说出来的与齿轮本体相关的那个旋转轴即可，系统白动将发生这根轴的两个主体设定为“齿轮”（或“小齿

21、轮”、“齿条”）和“托架”，“托架”一般就是用来装置齿轮的主体，它一般是静止的，如果系统选反了，可用“反向”按钮将齿轮与托架主体交换.“齿轮2”或“齿条”所用轴的旋转方向是可以变动的，点界说窗口里“齿轮2”轴右侧的反向按钮就可以，点中后画面会呈现一个很粗的箭头指示此轴旋转的正向.速比界说：在“齿轮副界说”窗口的“齿轮T、"齿轮2”、“小齿轮”页面里，都有一个输入节圆直径的处所，可以在界说齿轮时将齿轮的实际节圆直径输入到这里.在“属性”页面里，“齿轮比”（“齿条比”）有两种选择，一是“节圆直径”，一是“用户界说的”.选择“节圆直径”时，D1、D2由系统白动根据前两个页面里的数值计算出来

22、，不成改动.选择“用户界说的”时，D1、D2需要输入，此情况下，齿轮速度比由此处输入的D1、D2确定，前两个页面里输入的节圆直径不起作用.速度比为节圆直径比的倒数，即：齿轮1速度/齿轮2速度=齿轮2节圆直径/齿轮1节圆直径=D2/D1.齿条比为齿轮转一周时齿条平移的距离，齿条比选择“节圆直径”时，其数值由系统根据小齿轮的节圆数值计算出来，不成改动，选择“用户界说的”时，其数值需要输入，此情况下，小齿轮界说页面里输入的节圆直径不起作用图标位置：界说齿轮后，每一个齿轮都有一个图标，以显示这里界说了一个齿轮，一条虚线把两个图标的中心连起来.默认情况下齿轮图标在所选连接轴的零点，图标位置也可白界说，点

23、选一个点，图标将平移到那个点所在平面上.图标的位置只是一视觉效果不会对分析发生影响.要注意的事项：PROE里的齿轮连接，只需要指定一个旋转轴和节圆参数就可以了.因此，齿轮的具体形状可以不用做出来，即使是两个圆柱，也可以在它们之间界说一个齿轮连接.两个齿轮应使用公共的托架主体，如果没有公共的托架主体，分析时系统将创立一个不偏见的内部主体作为公共托架主体，此主体的质量即是最小主体质量的千分之一.而且在运行与力相关的分析(静态、力平衡、静态)时，会提示指出没有公共托架主体.齿轮界说窗口：(yd6)特殊连接：槽连接槽连接是两个主体之间的一个点-曲线连接.从动件上的一个点始终在主动件上的一根曲线(3D)

24、上运动.槽连接只使两个主体按所指定的要求运动，不检查两个主体之间是否干涉，点和曲线甚至可以是零件实体以外的基准点和基准曲线，固然也可以在实体内部.曲线可以是任何一组相邻曲线（即要求相连，不用相切），可以是基准曲线，也可以是实体/曲面的边，可以是开放的，也可以是封闭的.点可以是任何一个基准点或极点，但只能是零件中的，组件中的点不能用于槽连接.运动时，从动件上的点始终在主动件上的指定曲线上，如果曲线是一条（组）开放曲线，则此曲线（曲线组）的首末两个端点为槽的默认端点，如果是一条（组）封闭曲线，则默认无端点.如果希望运动区间不是在整条曲线（曲线组）上，而只是在其中的一段上，则需要白界说槽的端点.对开

25、放曲线（曲线组），只要指定新的端点就可以了，对封闭曲线，指定两个新端点后，系统白动选取被两端点分割出的两段曲线中的一段为运行区间，如果不是所需要的，点“反向”选取另一段.界说槽端点可选取基准点、极点、曲线/边/曲面，如果选的是曲线/边/曲面，则槽端点为槽曲线与所选曲线/边/曲面的交点.槽连接可界说“恢复系数”与“磨擦”.槽连接界说窗口：（yd7）拖动与快照拖动，是在允许的范围内移念头械.快照，对机械的某一特殊状态的记录.可以使用拖动调整机构中各零件的具体位置，初步检查机构的装配与运动情况，并可将其保管为快照，快照可用于后续的分析界说中，也可用于绘制工程图.“机构”-“拖动”，进入“拖动”窗口，

26、此窗口具有一个工具栏，工具栏左第一个按钮为“保管快照”，即将以后屏幕上的状态保管为一个快照，左第二个按钮为“点拖动”，即点取机构上的一个点，移动鼠标以改变元件的位置，左第三个按钮为“主体拖动”，选取一个主体，移动鼠标以改变元件的位置.右侧两个按钮为“裁撤”和“恢复”，每一次拖动，系统城市记录入内存，使用此两按钮，可检查已做的各次拖动的结果.“快照”页和“约束”页，分别有一个列表，显示以后已经界说的快照和为以后拖动界说的临时约束.快照列表左侧有一列工具按钮，第一个为显示以后快照，即将屏幕显示刷新为选定快照的内容；第二个为从其它快照中把某些元件的位置提取入选定快照；第三个为刷新选定快照，即将选定快

27、照的内容更新为屏幕上的状态；第四个为绘图可用，使选定快照可被当作分解状态使用，从而在绘图中使用，这是一个开关型按钮，当快照可用于绘图时，列表中的快照名前会有一个图标；第五个是删除选定快照.约束列表显示已为以后拖动所界说的临时约束，这些临时约束只用于以后拖动把持，以进一步限制拖动时各主体之间的相对运动.“高级拖动选项”提供了一组工具，用于精确限定拖动时被拖动点或主体的运动.拖动窗口：（yd8）恢复系数与磨擦即碰撞系数，其物理界说为两物体碰撞后的相对速度（V2-V1）与碰撞前的相对速度（V10-V20）的比值，即e=（V2-V1）/（V10-V20）,它的值介于0到1之间.典范的恢复系数可从工程书

28、籍或实际经验中获得.恢复系数取决于资料属性、主体几何以及碰撞速度等因素在机构中应用恢复系数，是在刚体计算中模拟非刚性属性的一种方法.完全弹性碰撞的恢复系数为1.完全非弹性碰撞的恢复系数为0.橡皮球的恢复系数相对较高.而湿泥土块的恢复系数值非常接近0.摩擦阻碍凸轮或槽的运动.摩擦系数取决于接触资料的类型以及实验条件.可在物理或工程书籍中查找各种典范的摩擦系数表.需要分别指定静磨擦系数和动磨擦系数，且静磨擦系数应年夜于动磨擦系数.要在力平衡分析中计算凸轮滑动丈量，必需指定凸轮连接的磨擦系数.恢复系数与磨擦可用于凸轮连接和槽连接，也可用于连接轴设置.连接轴设置“机构”一“连接轴设置”，可为由接头连接

29、（如销钉）发生的连接轴界说一些具体的属性，包括：连接轴的位置，连接轴的零参照，连接轴的再生位置（用于重复组件分析），连接轴的运动限制、恢复系数及磨擦.进入此窗口后，需先选取一连接轴，然后再对此轴进行各种设置.“连接轴位置”，这里显示的是连接轴的两个零参照间的位置或距离，未改变时，显示的是以后屏幕上这个位置时的值.如果白己输入一个数值并回车（对旋转轴，此数值为-180到180,如超越此范围或超越“属性”里设置的限制范围，系统将白动转换成可接受的范围内的值），屏幕上的组件也将临时改变位置以反映以后修改，如果按了“生成零点”，则将以后位置设定为连接轴零点，其它丈量都从此零点位置开始.点了“生成零点”

30、后，“指定参照”将无效.如果选了“指定参照”，则“生成零点”无效.“指定参照”可为连接轴的两个主体分别选定零位置的几何参昭.选取“再生值”，可让组件在非连接轴零点位置再生，这个用于重复组件分析中.“启用限制”，设置接头运动时的最年夜最小运动范围及恢复系数.对旋转轴，“最小”值为-180至V180之间且小于最年夜值，“最年夜”值为-180至V180之间且年夜于最小值.恢复系数用来模拟当连接轴运动到限制位置时的冲击力.“启用磨擦”，设置接头的两个主体之间相互运动的阻力.需指定静磨擦系数和动磨擦系数，对旋转轴，还应指定一个年夜于零的接触半径值，它用于界说磨擦扭矩作用于连接轴上的半径.静磨擦系数应年夜

31、于动磨擦系数.在任何连接轴上，都不能创立多个连接轴零点.不能为球接头界说连接轴设置.另外，不能编纂属于多旋转DOF接头（如6DOF或某个一般连接)的旋转连接轴的连接轴设置.连接轴设置窗口：(yd9)连接轴设置：零点参照的要求界说旋转轴的零点时，要注意以下事项：点-点零点参照：以垂直于旋转轴的方向从每一点绘制向量.这两个向量对连接零点应重合.这两个点不能位于连接轴上.点-平面零参照：包括点和旋转连接轴的平面应平行于为连接零点选取的平面.该点不能位于连接轴上.平面-平面零参照：这两个平面在连接零点处平行.两个平面都必需平行于旋转轴.界说平移轴的零点参照时应注意下列事项：点-点零参照：在连接零点处，

32、两点之间在平移连接轴方向上的距离将为零.点-平面零参照：在连接零点处，平面和点之间在平移连接轴方向上的距离将为零.该平面必需垂直于连接轴.平面-平面零参照：在连接零点处，平面间的距离为零.两个平面都必需垂直于连接轴.界说平面或轴承连接的连接轴零点参照时应注意：平面连接：为防止不成预测的行为，只能为平面平移轴界说点-点或点-平面零点参照.同样，只能为平面旋转轴界说平面-平面零点参照.轴承连接：必需在包括轴承接头方向界说的主体上选取一个点或平面，即具有点-线约束的直线.系统将此参照与界说轴承连接的点对齐.伺服电念头伺服电念头可规定机构以特定方式运动.伺服电念头引起在两个主体之间、单个白由度内的特定

33、类型的运动.伺服电念头将位置、速度或加速度指定为时间的函数，并可控制平移或旋转运动.通过指定伺服电念头函数，如常数或线性函数，可以界说运动的轮廓.可从多个预界说的函数中选取,也可输入白己的函数.可在一个图元上界说任意多个伺服电念头.如果为非连续的伺服电念头轮廓选取或界说了位置或速度函数，在进行运动或静态分析时这个伺服电念头将被忽略.可是，可在重复组件分析中使用非连续伺服电念头轮廓.当用图形暗示非连续伺服电念头时，系统将显示信息指示非连续的点.伺服电念头分为两种，一种是连接轴伺服机电，用于界说某一旋转轴的旋转运动，一种是几何伺服机电，用于创立复杂的运动，如螺旋运动.连接轴伺服机电只需要选定一个事

34、先由接头连接（如销钉）所界说的旋转轴，并设定方向即可，连接轴伺服机电可用于运动分析.几何伺服机电需要选取从动件上的一个点/平面，并选取另一个主体上的一个点/平面作为运动的参照，并需确定运动的方向及种类，几何伺服机电不能用于运动分析.连接轴伺服机电选取一根旋转轴，并指定方向.几何伺服机电根据选取的对象分以下几种：从动“点”，参照“点”，平移；从动“点”，参照“平面”，旋转；从动“平面”，参照“平面”，旋转；从动“点”，参照“平面”，平移；从动“平面”，参照“平面”，平移.其中，前三种需要再选取一条直边来界说运动方向，后两种不需要.机电轮廓也即是从动件的运动规律，对平移运动，它是长度（单元：mm对

35、时间的函数，对旋转，它是角度（单元：度）对时间的函数.点最下方的“图形”按钮，将会以图形的方式显示出机电的轮廓，其横轴就是时间，其纵轴，就是位置或速度或加速度.“模”界说的就是图形的形状，“规范”里界说的就是“模”所界说的图形的纵轴所代表的意义.模有九种：常数、斜坡、余弦、SCCA摆线、抛物线、多项式、表、用户界说的.规范有三种：位置、速度、力口速度.其中模里的SCCA这一种，只能用于描述加速度（即对应的“规范”只能是加速度）.“规范”为位置时无需白己界说初始位置，为速度时，需界说“初始角”，为加速度时，需界说“初始角”和“初始角速度”，默认位置为以后屏幕上的位置.点“规范”下的那个按钮，可进

36、入“连接轴设置”窗口，对以后机电所用的连接轴进行设置.伺服电念头界说窗口：（yd10）电念头的轮廓（模）电念头的模用来描述电念头的轮廓，界说模时，需选定模函数并输入函数的系数值.对伺机服电念头，函数中的X为时间，对执行电念头，函数中的X为时间或选取的丈量参数.模函数一共有九种：常数、斜坡、余弦、SCCA摆线、抛物线、多项式、表、用户界说的.下面先说说常数、斜坡、余弦、摆线、抛物线、多项式这六种常数，函数为q=A,A为一常数.此用于需要恒定轮廓时.斜坡,即线性，函数为q=A+B*X,A为一常数，B为斜率.用于轮廓随时间做线性变动时.余弦，函数为q=A*cos(360*X/T+B)+C,A为幅值，

37、B为相位，C为偏移量.用于轮廓呈余弦规律变动时.摆线，函数为q=L*X/T-L*sin(2*pi*X/T)/2*pi,L为总高度，T为周期.用于模拟凸轮轮廓输出.抛物线，函数为q=A*X+(1*B*XA2,A为线性系数，B为二次项系数.用于模拟电念头的轨迹.多项式，函数为q=A+B*X+C*XA2+D*XA3,A为常数，B为线性系数，C为二次项系数，D为三次项系数.用于模拟一般的电念头轨迹.电念头的模：SCCA此函数只能用于加速度伺服机电，不能用于执行机电.它用来模拟凸轮轮廓输出.它称做“正弦-常数-余弦-加速度”运动，缩写为SCCA它一共有五个参数：A=渐增加速度归一化时间部份B=恒定加速度

38、归一化时间部份C=递加加速度的归一化时间部份H=幅值T=周期其中A+B+C=1,用户必需提供A和B的值、幅值和周期SCCA设置的值按下表计算：sin(t*pi)/(2*A)0<=t<A时A<=t<(A+B)cos(tB)*pi/(2*C)A+B)<=t<(A+B+2C)A+B+2C)<=t<(A+2B+2C)时y=-H*cos(t-A-2B2C)*pi/(2*A)(A+2B+2C)<=<=2*(A+B+C)时上式中的t是归一化时间，按下式进行计算t=ta*2/T（ta:实际时间；T:SCC/B廓周期）如果ta年夜于T,轮廓将重复白身.

39、电念头的模：七种函数图例下图给出了七种函数的模所代表的机电轮廓.各函数的参数值：常数：A=8.斜坡（线性）：A=18,B=-1.2.余弦：A=6,B=40,C=3,T=5.摆线：L=12,T=8抛物线：多项式：SCCAA=0.4,B=0.3,H=5,T=10图例：（yd11）电念头的模：表电念头的模类型选择为“表”，也就是指定N个点，以这些点为节点，按线性或样条插值的方式构建一条通过所有点的曲线，这条曲线就是电念头的轮廓.如电念头的模是指定给“位置”或“速度”的（即“规范”为位置或速度），插值方式可选“线性拟合”或“样条拟合”之一，如是指定给“加速度”并用于伺服机电（即“规范”为加速度），则插

40、值方式只能是“线性拟合”.样条拟合构建的曲线比线性拟合构建的曲线平滑一点类型选为“表”后，在“模”类型的下方会呈现一个列表框，可用框右侧的“增加行”/“删除行”来向列表中加增加或删除行.这个表由N行两列构成，第一列是时间（即机电轮廓的横轴，如是执行机电或力，也可能是另外丈量变量而不是时间），第二列是模（即机电轮廓的纵轴）.每一行有一个时间值和一个模值，这两个数代表机电轮廓上的一个点.输入时要注意的时，时间列只能是递增或递加的.下图示例的取值为：第一列：1,2,3,4,5;第二列:5,8,11,15,22;线性拟合.（yd12）创立并执行运动分析“机构”-“分析”-“新建”.类型里选择“运动学”

41、或“重复的组件”.然后设置“优先选项”页和“电念头”页.对运动分析和重复组件分析，“外部负荷”页是不成用的.“优先选项”页里设置运动的起止时间及界说动画时域，并可设定主体锁定、连接锁定及初始位置.主体锁定使两个主体在运动分析（或重复组件分析）期间不做相对运动，由接头连接设定的白由度在分析期间不起作用.连接锁定使选定的连接在分析期间坚持以后配置.设置主体锁定需选择一个先导主体，如果选择先导主体时用了中键，则用基体作为先导主体.连接锁定可以用于接头连接、凸轮连接、槽连接，不能用于齿轮连接，对齿轮副，只能锁定发生齿轮轴的接头连接.初始位置选取以后位置作为分析起点，或用一先前保管的快照作分析起点.“电

42、念头”页里设置用于分析的电念头.对运动分析和重复组件分析，只能用连接轴伺服电念头，几何伺服电念头及执行电念头都不成用.可以设定各个电念头的作用时间，以实现多个电念头分时段起作用.界说结束后点“运行”，将执行分析，并发生一个结果集.分析界说窗口：(yd13)回放：干涉与动画“回放”用来检查机构中零件的干涉情况、将分析的分歧部份组合成一段影片、显示力和扭矩对机构的影响，以及在分析期间跟踪丈量的值.可以将运动分析结果捕捉为MPEG动画文件或一系列的JPGTIF或BMP文件.可以创立运动包络.“机构”-“回放”，启动“回放”窗口.在“结果集”里，选择将用于回放的运动分析(或重复组件分析)结果集.“干涉

43、”页面设置干涉检查选项.检查模式有四种：无干涉、快速检查、两个零件、全局干涉.“无干涉”即不检查干涉；“快速检查”是进行较低条理的检查，选用此模式将白动选中“停止回放”选项；“两个零件”是只检查所选定的两个零件之间的干涉情况；“全局干涉”是检查所有零件的所有类型的干涉.检查选项有两个：包括面组、停止回放.“包括面组”是曲面也将介入干涉检查；“停止回放”是一旦检查到干涉，回放就停止.“影片进度表”页设置回放的结果片段.“显示时间”，如选中，则在回放时会在屏幕左上角显示回放已进行的时间.“缺省进度表”选中则回放整个结果集，如取消此项，则在其下方的时间段列表启动，可白已输入要播放的时间段，如果输入多

44、个时间段，则按从上到下的次第依次播放，同一时间段可屡次输入，以实现此小段的重复播放，如某时间段的“开始”时间年夜于“结束”时间，则此小段将反向播放.要修改某一时间段的起止时间，先在列表中选中此时间段，再输入新的开始、结束时间，点“更新”按钮确认修改.默认情况下，“显示时间”和“缺省进度表”都是选中的.回放分析结果时，可显示代表与分析相关的丈量、力、扭矩、重力和执行电念头的年夜小和方向的三维箭头.使用显示箭头可检查负荷对机构的相对影响.对力、线性速度和线性加速度矢量，显示单头箭头，对力矩、角速度和角加速度矢量显示双头箭头.箭头的颜色取决于丈量或负荷的类型.回放分析结果时，箭头的年夜小将改变，以反

45、映丈量值、力或扭矩的计算值.箭头方向随计算矢量方向而改变.“显示箭头”页里的“丈量”列表中，列出所选结果集中所有可用箭头显示的丈量，“输入负荷”列表中，列出所选结果集中所有可用箭头显示的负荷.设置好以上各参数后，点“回放”窗口左上角的“播放”按钮，则进入“动画”窗口.在此窗口可按前面的设置对回放结果进行动画演示.“捕捉”按钮，可将动画结果保管为MPEGgft画文件或一系列的JPGTIF或BMP文件.选中“照片级渲染帧”，输出结果的图片质量较高.回放窗口：(yd14)动画捕捉：（yd15）回放：可用箭头显示的丈量与负荷不是所有的丈量与负荷都可以用箭头显示.可用箭头显示的丈量有：连接反作用（接头）

46、：青色箭头.顶端位于指定连接轴、指向接头的DOF方向.连接反作用（凸轮）：青色箭头.法向反作用力，顶端位于两个凸轮的接触点处，指向凸轮的法线方向.切向反作用力，顶端位于两个凸轮的接触点处，并指向凸轮的切线方向.连接反作用（槽）：青色箭头.顶端指向从动点和槽之间的接触点处连接反作用（齿轮副）：青色箭头.顶端指向在上面施加了力或扭矩的齿轮体.净负荷：洋红色箭头.在用于界说图元的点之间延伸，对电念头它指向连接轴，对力它指向点，对扭矩、点对点弹簧和阻尼器它指向主体的质心.箭头指向所施加的力的方向.测力计反作用：深绿色箭头.指向力的作用点且与力同向.速度：黄色箭头.顶端位于指定点或连接轴、指向运动方向加

47、速度：红色箭头.顶端位于指定点或连接轴、指向运动方向.重量：棕色箭头.指向重力加速度方向.距离间隔：顶端位于指定点，指向彼此相叛变的两个共线的洋红色箭头.速度间隔：顶端位于指定点的两个共线的黄色箭头.当点作相互远离而运动时，速度值为负，而且显示箭头的指向彼此相对.当点彼此相对运动时，速度值为正，而且显示箭头的指向彼此远离.加速度间隔：顶端位于指定点的两个共线的红色箭头，对负值其指向彼此相对，对正值其指向彼此远离.只有计算方法为“每一时间步距”的以上各种丈量才会呈现在“回放”窗口的“显示箭头”页面的“丈量”列表中可用箭头显示的负荷有：重力：棕色箭头.顶端位于各主体的质量中心、指向重力加速度方向.

48、执行电念头：绿色箭头.顶端位于指定连接轴、指向接头的DOF方向.力：橙色箭头.顶端位于作用点.扭矩：双头橙色箭头.指向主体质量中心.点对点力：顶端位于指定点或极点的两个共线的洋红色箭头，对负值力箭头指向彼此相对，对正值力箭头指向彼此远离.回放：运动包络“机构”一一“回放”，启动“回放”窗口，在“回放”窗口工具栏里，使用“保管”（左起第三个按钮）可将以后的分析结果集（含所作的设置）保管为.pbk文件（机构回放文件），使用“另存为”（左起第五个按钮）可将以后分析结果集保管为.fra文件（框架文件、帧文件）,使用“翻开”（左起第二个按钮）一个.pbk文件用于回放.当“结果集”中列表为非空时，工具栏会

49、增加第六个按钮，即“创立运动包络”.点此按钮进入“创立运动包络”窗口.在此窗口可设置包络质量级别、包络所包括的元件、特殊处置、输出文件类型.包络质量级别，品级为1到10共10级，级别数字越小，运算越快，所创立的包络三角形数也越少，质量每提升一级，创立的包络三角形数约增加一倍，相应的，运算所需时间也越多，同一模型的同一设定下，品级10所创立的三角形数约为品级1的512倍.因此，创立时应先选较低的质量级别，如所选质量级别创立的包络不能满足要求，再调整为上一级别.默认情况下，创立运动包络包括运动分析的全部元件，也可点“选取元件”下方的箭头后，白行选取创立包络需要的元件.如不希望软件忽略模型的骨架或面

50、组，可清除“特殊处置”下方的“忽略骨架”或“忽略面组”的复选框.输出格式有四种：零件、轻重量零件、STL、VRML零件，即输出为普通零件；轻重量零件，即输出为具有轻重量的多面体零件；STL即输出为STL文件（后缀：.stl）;VRM成件即输出为VRML文件（后缀：wrl）.选择输出为“零件”或“轻重量零件”，系统将默认选中“使用缺省模板”.设置好以上项目后，点“预览”，将会在主窗口中计算并显示出以后设置下创立的运动包络效果.如对包络效果的局部细节不满意，可点“倒置三角对”前面的箭头，然后白已对某些细节处的三角形进行调整.调整完后点“创立”，生成输出文件.如果保管了.pbk文件，则在标准环境下，

51、点“分析”-“运动分析”，进入“运动分析”窗口，可在此窗口重放运动分析及设置和预览运动包络.如果保管了.fra文件，则在标准环境下点“文件”-“保管副本”，在文件类型里选择“运动包络”，确定后将调出“创立运动包络”窗口，并要求翻开一个.fra文件.余下的把持同前.创立运动包络：(yd16)另存为运动包络：(yd19)回放：丈量可以创立丈量，用来分析系统在整个运动过程中的各种具体参数，如位置、速度、力等，为改进设计提供资料.创立分析之后即可创立丈量，但检查丈量的结果则必需有一个分析的结果集，与静态分析相关的丈量，一般应在运行分析之前创立.运动分析通常提供以下丈量：位置、速度、加速度、间隔、Pro

52、/ENGINEER特征、白由度、冗余、时间、主体方向、主体角速度、主体角加速度等重复组件分析通常提供以下丈量：位置、间隔(距离)、白由度、冗余、时间、主体方向、主体角速度、主体角加速度、Pro/ENGINEER特征等.“机构”-“丈量”，进入“丈量结果”窗口，在此可新建、编纂、删除、复制丈量.载入一个结果集后，选择此结果集，可检查所创立的丈量在此结果集的结果.点击窗口左上角的“绘制图形”按钮，将以曲线图暗示所选丈量在以后结果集中的结果.示例：创立一个计算系统白由度的丈量，步伐如下：“机构”-“丈量”-点击“丈量”下方的第一个图标-在“丈量界说”窗口的“类型”下选择“系统”-“属性”里选择“自由

53、度”-确定.丈量包括各种类型的丈量，每一个丈量也有多种计算方法，因此丈量是一个内容较多较广的话题,本文只略作介绍，进一步的内容，请兄弟们白己研究或偶下一步再做专讲此内容的教程.丈量：（yd17）回放：轨迹曲线轨迹曲线用来暗示机构中某一元素相对另一零件的运动.它分为“轨迹曲线”与“凸轮合成曲线”两种.“轨迹曲线”暗示机构中某一点或极点相对另一零件的运动.“凸轮合成曲线”暗示机构中某曲线或边相对另一零件的运动.“机构”-“轨迹曲线”进入“轨迹曲线”窗口.首先要选取一个参照零件，即“纸零件”（PaperPart），如选择基础，贝U按中键即可.然后选取曲线类型，即“轨迹曲线”还是“凸轮合成曲线”，对“

54、轨迹曲线”，要求选取一个点（基准点、极点、曲线端点），对“凸轮合成曲线”，要求选取一条（组）曲线或边.然后指定曲线类型，选取一个结果集，点“预览”检查将生成的轨迹曲线，点“确定”创立轨迹曲线并保管入参照零件中.（运行仿真之后才会发生一个结果集）“曲线类型”分2D和3D两种，“轨迹曲线”可选2D或3D,“凸轮合成曲线”则只能是2D.“轨迹曲线”，2D,系统创立一条由一系列点组成的描述选定点运动的样条曲线，即轨迹曲线，并将它与一个坐标系三个基准平面合并到一个组里，这个组保管入参照零件（纸零件）.“轨迹曲线”，3D,系统将创立一系列的基准点，这些点的位置由参照零件的初始坐标系确定，再创立一条通过所有基准点的空间样条曲线，基准点与样条曲线合并为一个组，保管在参照零件（纸零件）中.“凸轮合成曲线”，2D,系统创立两条由一系列点组成的描述选点边（曲线）组的首尾两个端点的运动的样条曲线，即轨迹曲线，并将它们各与一个坐标系三个基准平面合并到一个组里，所创立的两个组保管在参照零件（纸零件）中.创立轨迹曲线：（yd18）实例：创立模型前面把运动分析的基本知识都讲过了.下面再来一个实例.各位请用实例part来入手做一做，认真理解前面的内容.下面是这个实例的年夜致步伐.创立模型：即创立用于运动分析的装配体.,以普通装配将“Engi