12 UG NX运动仿真基础

1、1项目平面四连杆的运动仿真学习目标ffl了解NX运动仿真的特点与应用ffl进入运动仿真模块ffl了解运动仿真模块的常用工具条的应用ffl了解运动仿真的一般步骤EQ能够创建连杆并指定固定连杆ffl能够创建运动副EQ能够为运动副指定驱动ffl能为运动仿真设置解算器ffl能运用动画工具查看仿真结果项目1平面四连杆的运动仿真1.1平面四连杆的机构原理与运动要求平面四连杆机构是一种常用的结构，而所有运动副均为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构，它是平面四杆机构的基本形式，其他四杆机构都可以看成是在它的基础上演化而来的。在平面四连杆中，选定其中一个构件作为机架之后，直接与机架连接的构件称为连架杆，不直接与机

2、架连接的构件称为连杆，能够做整周回转的构件被称作曲柄，只能在某一角度范围内往复摆动的构件称为摇杆。在铰链四杆机构中，有的连架杆能做整周转动，有的则不能，两构件的相对回转角为360的转动副称为整转副。整转副的存在是曲柄存在的必要条件，按照连架杆是否可以做整周转动，可以将其分为3种基本形式，即曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。铰链四杆机构的两个连架杆中若一个为曲柄，另一杆为摇杆，则此机构称为曲柄摇杆机构。曲柄摇杆机构的功能是：将转动转换为摆动，或将摆动转换为转动。如图1-1所示，图中由4个杆件组成了一个曲柄摇杆机构。杆件LI、L2、L3、L4在端点位置A、B、C、D处分别铰接，形成铰链四杆机构

3、，其中L4为固定的机架，L1为连杆,L2为曲柄，L3为摇杆。L2可以做整周的转动，而L3只能做摆动。AU图1-1曲柄摇杆机构平面四连杆的机构进行运动仿真时，需要进行以下操作。(1) 创建4个杆件的零件模型。(2) 创建装配文件，将各个杆件装配到一个装配文件中。(3) 进入运动仿真模块，并创建运动仿真。(4) 将4个杆件定义为连杆。(5) 将机架零件的连杆指定为固定连杆，不允许移动或旋转。(6) 在两个连杆的连接部分创建旋转副，并且必须要注意其方位一致。(7) 需要在曲柄与机架连接的旋转运动副上增加旋转驱动。(8) 指定解算方案进行解算。(9) 查看运动仿真的动画结果。1.2UGNX运动仿真基础

4、1.2.1 UGNX运动仿真的特点与应用NX软件是SiemensPLMSoftware的重要组成部分，其前身为UnigraphicsNX(简称UGNX),因而习惯上仍称为UGNX。NX包含一整套的CAD、CAM和CAE软件应用程序，涵盖了整个数字化产品开发过程，具有强大的设计、加工、分析能力。在汽车、机械、航天、航空、家电、医疗仪器和模具等制造业中得到广泛的应用。NX运动仿真(NX/Motion)是NX/CAE模块中的主要部分，能对二维或三维机构进行复杂的运动学分析、动力分析和设计仿真。通过NX的建模功能建立一个三维实体模型，利用运动仿真功能可以给三维实体模型的各个部件赋予一定的运动学特性，再

5、在各个部件之间设立一定的连接关系即可建立一个运动仿真模型。NX/Motion的功能可以对运动机构进行大量的装配分析工作、运动合理性分析工作，诸如干涉检查、轨迹包络等，得到大量运动机构的运动参数。通过对这个运动仿真模型进行运动学或动力学运动分析就可以验证该运动机构设计的合理性，并且可以利用图形输出各个部件的位移、坐标、加速度、速度和力的变化情况，可以指导对运动机构进行优化设计。传统机械设计中，设计者仅仅是做出二维的零件图或二维的装配图，无法准确地预测出机构在运行过程中各零件是否干涉、驱动力是否满足、运动部件的行程能否达到要求等细节问题。若设计者对机构在运转中的情况停留在理论计算以及自己对机构的分

6、析评估上在此条件下设计的机构不免会存在各种隐患和漏洞。制造完成的机构在运行中可能会面临各种问题，而需要对机构某部件再次进行设计或改进，影响了工作效率。在机械设计过程中引入运动仿真功能可以直接避免上述问题，设计者可对仿真中发现的问题进行相应的处理，同时也能够为用户提供更加直观、更有说服力的动画产品演示。1.2.2 进入运动仿真模块要进行运动仿真，先要进入NX运动仿真的主界面。通常是在打开主模型之后再进入仿真模块。1选择运动仿真模块在NX的主界面中选择【开始】|【运动仿真】命令，将进入运动仿真模块，如图1-2所示。注意：如果当前模型未保存，或者保存后做过更改，系统将提示是否保存|当前文件，如图1-

7、3所示。图1-2进入运动仿真魅胡1的仿耳主换型工心i禅即i图1-3修改过的仿真主模型“注意：如果已有打开的模型工作在仿真模块，则需要先关闭活动的仿真部|件，如图1-4所示。图1-4关闭活动的仿真部件II52 新建仿真进入运动仿真后将显示【运动】工具条，但是其显示为灰色，也就是未被激活的状态,无法进行操作。在进行运动仿真之前必须先建立一个运动仿真方案，而运动模型的数据都存储在运动仿真方案之中，所以运动仿真方案的建立是整个运动仿真过程的入口。在运动导航器中选择根目录图标，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【新建仿真】命令，如图1-5所示，系统将打开【环境】对话框，如图1-6所示。图1-5新建仿真

8、图1-6【环境】对话框在【环境】对话框中选择分析类型、指定高级解算方案选项与组件选项，然后指定仿真名，再单击【确定】按钮将新建仿真方案。此时，【运动】工具条上的工具将被激活，可以应用。项目1平面四连杆的运动仿真在分析类型中，运动学分析仿真机构的运动并决定机构在约束状态下的位移、速度、加速度和反作用力的值的范围。运动学分析时，对有自由度或有初始力的机构，解算器不能进行求解，这类机构需要作动力学分析，因而在大多数情况下都采用动力学分析。运动仿真方案建立后便可以对三维实体模型设置各种运动参数了，在该仿真方案中设定的所有的运动参数都将存储在该运动仿真方案之中，由这些运动参数所构建的运动模型也将以该运动

9、仿真方案为载体进行运动仿真。1.2.3UGNX运动仿真的用户界面运动仿真模块的用户界面与建模模块的用户界面基本相同，如图1-7所示为运动仿真的工作界面。运动仿真的工作界面分为工具条、运动导航器与绘图区几个部分。除了【标准】工具条外，还增加了【运动】工具条与【动画控制】工具条。tj-*y7图1-7运动仿真的用尸界面於注意：若单击全屏显示按钮，将以整个屏幕作为绘图区，可以获得最大的显示范围，而工具条将分组显示并浮动在绘图区之上，如图1-8所示。图1-8全屏显示1.2.4运动导航器运动导航器是用于管理运动仿真的树形窗口，如图1-9所示。在运动导航器中，将显示运动仿真方案、连杆、运动副、解算方案、解算

10、结果等运动仿真相关的对象。在运动导航器窗口，选择对象后，单击鼠标右键，将可以对所选对象进行编辑、删除、克隆等操作。n民一窗一Ili-H眉巴鹭一去应远动甲轨总.話聘0-l.J3ric.tjStatics衣IipTitfdcs9窗RLinki.=S3侍阳Htx圈导judi0-5&JT1D2阿JURE日脸StlQtL&DjAcliwwx:flpDriwwi.-3LrtiilBjiiuILirih麹SZIr-kliLtTntiaan害图1-9运动导航器1.2.5UGNX运动仿真的文件进入运动仿真模块并创建新的运动仿真方案后，将新建一个文件夹，该文件夹与主模型具有同样的文件名，如图1-10所示。同时，在

11、这个目录下创建一个运动仿真装配模型，初始运动仿真装配模型的默认名称为“motion_1.sim”之后创建的运动仿真也放在该目录下。图1-10仿真文件创建的第一个运动仿真装配模型“motion_1.sim”文件必定是基于装配主模型的基础上的。随后创建的运动仿真文件可以基于装配主模型也可以基于上一个运动仿真文件。上述的结构布置允许用户对运动仿真文件进行修改、编辑、调整和分析，从而实现多个运动仿真的机构设计比较，而不必修改原始的装配主模型。注意：在仿真环境下保存文件，将只保存仿真模型，而对仿真模型的更改II并不会影响主模型。I注意：在仿真条件下，部分菜单功能将受到限制，如不能进行打开文件与II新建文

12、件操作，必须先切换到其他工作模块。I1.2.6UGNX运动仿真的实现步骤UGNX运动仿真和分析处理需分3个阶段进行，介绍如下。1前处理阶段建立一个运动仿真分析方案，设置每个零件的连杆特性，设置两个连杆间的运动副和添加机构载荷，定义运动驱动。2求解阶段解算器处理输入数据，并生成输出数据文件，再传送到运动分析模块中。3后处理阶段运动分析结果的数据输出为表格、图表、动画或报表文件，并且可以根据需要进行机构运动特性的分析。1.3连杆建立一个三维实体模型或者主装配模型后，并不能直接将各个部件按一定的连接关系连接起来，必须给各个部件赋予一定的运动学特性，即让其成为一个可以与别的有着相同的特性的部件之间相连

13、接的连杆构件。同时，为了组成一个能运动的机构，必须把两个相邻构件（包括机架、原动件、从动件）以一定方式连接起来，凡是使两个构件接触而又保持某些相对运动的可动连接即称为运动副。连杆运动副相连接，就组成了运动机构，多个运动机构就可以组成一个复杂的机构。连杆是运动仿真中最基础的部分，创建连杆通常是创建机构运动仿真的第一步。UGNX中的连杆代表刚性体的机构特征，并不一定是杆件，任何刚性的结构件均可以指定为连杆如机架、箱体、齿轮等均可以定义为连杆。项目1平面四连杆的运动仿真注意：一个机构中的所有活动的部件必须指定为连杆，固定的部件也可以!在工具条上单击【连杆】图标，系统将弹出【连杆】对话框，如图l-ii

14、所示。该对话框中的各个选项说明如下。图i-ii【连杆】对话框1 连杆对象连杆对象是用于选择连杆特性的几何模型。选择“选择对象”选项后，在图形窗口中选择将要作为连杆的几何模型。注意：可以选择多个几何模型作为一个连杆；但一个几何体只能属于一个|连杆，已经被指定为连杆的几何模型不能被选中。2 设置选中【固定连杆】复选框，则该连杆将被固定，即将所选的几何体与“地”固定连接,同时将生成一个固定副。3 名在【连杆】对话框中设置连杆的名称，默认的名称为LOOi、L002用户可以指定连杆名称。4质属性选项（1）自动：由系统自动生成连杆的质量特性，如果连杆是实体并指定了材料，根据连杆中的实体，系统可以按默认设置

15、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仿真结果。（2）用户定义：由用户定义质量特性，选择该选项后，需要指定质量和惯性选项。如选择的连杆不是实体，则必须进行用户定义。（3）无：不指定，进行运动学分析时，可以不考虑质量属性。5 质量和惯性当质量属性选择为“用户定义”时，需要进行质量和惯性的设置，如图1-12所示，需要指定质心位置、惯性的CSYS坐标系、质量、质量惯性矩（Ixx、Iyy、Izz）和质量惯性矩积（Ixy、Ixz、Iyz）。6.初始平动速率与初始转动速度这两项用于设置连杆的初始平移速度和初始旋转速度，通常情况下都不作设置，即初速度为0。当选中【启用】复选框后，

16、可以设置在指定方向上的平移速度或者绕指定轴的旋转速度，如图1-13所示。图1-12质量和属性图1-13初始平动速率与初始转动速度1.4材料材料特性是计算质量和惯性矩的关键因素，NX的材料功能可用来创建新材料、检索材料库中的材料特性，并将这些材料特性赋给机构中的实体。注意：UGNX创建的实体具有默认的密度值，通常设为8.73x10-6kg/mm3。|#项目1平面四连杆的运动仿真|在运动仿真中，未分配特定材料的实体均采用此默认的密度值。在NX运动仿真模块中，可以为物体选择特定的材料，系统将以该材料的质量和惯性矩进行解算。在主菜单中选择【工具】丨【材料】丨【指派材料】命令，将打开【指派材料】对话框，

17、如图1-14所示。在图形区选择零件实体，再在库材料或者局部材料库中的材料列表中选择一种材料指派为所选实体的材料。图1-14【指派材料】对话框在选择材料时，可以进行材料的过滤，指定“类别”和“类型”将只显示该类别或类型的材料，输入名称并按Enter键后将检索出材料中指定名称的材料。类别中可以选择“金属”、“塑料”、“陶瓷”、“聚合物”、“其他”，类型则是指“各向同性”、“各向异性”、“正交各向异性”以及其他测试方式确定的材料类型。注意：一个物体只能有一种材料特性，指派材料后，原先的材料将被替换。|当所使用的材料在当前的材料库中没有时，可以在菜单中选择【工具】|【材料】|【管理材料（创建）】命令来

18、创建新的材料。131.5运动副基础运动副用于将机构中的连杆连接在一起，从而使连杆一起运动。在工具条上单击【运动副】图标，可打开【运动副】对话框，如图1-15所示，首先要选择运动副的类型。再选择将要进行连接的第一个连杆，可选择连杆上的任何对象来选择该连杆。系统将由选择的对象自动判断原点与方位。如果推断的原点和方位不正确，则需要重新定义运动副的原点和方位。图1-15【运动副】对话框如果有相关联的连杆，则需要在【基本】选项组中选择基本连杆，不选择【基本】选项组中的连杆则表示运动副与机架连接,即只按指定的原点与方位进行旋转或移动。【基本】选项组中的【啮合连杆】复选框被选中时，需要选择运动副的基本连杆，

19、并且需要指定原点与方位。选择与设置方法和操作连杆类似。如果不选中【啮合连杆】复选框，则连杆保持当前的相对位置不变，只需要选择一个对象作为连杆即可。1.6解算方案进行运动仿真时，可以建立一个或多个解算方案，在解算方案中，可以定义不同的分项目1平面四连杆的运动仿真析条件，从而可以让用户对不同的分析条件进行试算。在工具条上单击【解算方案】图标，将打开【解算方案】对话框，如图16所示，在对话框中需要进行解算方案选项与重力的设置，对每个求解方案可以定义下面一些参数。图1-16解算方案151 解算方案类型解算方案的类型包括“常规驱动”“铰链运动驱动”和“电子表格驱动”等，可以选择驱动方式，但需要与运动驱动

20、相配合。2 分析类型解算方案类型为“常规驱动”时，分析类型包括“运动学/动力学”“静态平衡”“控制/动力学”3个选项，通常采用“运动学/动力学”选项。3时间与步时间是表示模型分析的时间周期；步数值是表示在规定时间段中需要计算和显示的步数。步数值太小会影响仿真的精度，步数值太大则需要较长的分析时间。4 重力【重力】项用于对当前的求解方案设置重力方向与重力常数值。5 名称【名称】项后指定的名称将显示在运动导航器中。6.求解器参求解器参数决定了运动仿真分析的计算精度，其选项如图1-17所示。计算精度与计算时间是成反比的，即精度越高，处理时间越长。在解算方案确定后，单击工具条上的【解算】图标将进行解算

21、。图1-17求解器参数1.7动画UGNX/Motion的运动分析模块可以设置运动分析的类型，在分析完成后，可以直观地以动画的形式输出运动模型不同的运动状况，便于用户比较准确地了解所设计的运动机构实现的运动形式。进行解算生成分析结果后，在工具条上显示有【动画控制】工具条，如图1-18所示，可以进行动画的播放等运动控制。图1-18【动画控制】工具条注意：在播放动画后，需要单击【完成动画】图标或者【返回到模型】图i标退出动画，否则不能进行除了动画播放以外的其他任何操作。单击工具条上的【动画】图标，将弹出【动画】对话框，如图1-19所示，同时显示一个悬浮文本框。悬浮文本框显示当前的时间与步数，用户也可

22、以输入运动时间或步数，直接跳转该位置。砂式厨丽画呵.000a.ODDL2h卜H17T%百Dn0L（mF）二*0电封装送顼图1-19【动画】对话框【动画控制】工具条与【动画】对话框的设置是通用的，而运动控制部分是相同的。1滑动模式运动仿真过程的控制可以有两种，在滑动模式下可以看到有“时间(秒)”和“步数”两种模式，选择不同的模式，下面就将呈现不同的控制方式，如图1-20所示。滑动模式.0000e.0000时间(秒)岡滑动模式0Q0歩數列.8333100(a)时间(秒)(b)步数图1-20两种滑动模式2 运动控制对运动过程控制的功能主要是由【运动控制】选项来实现的。(1) 第一步：返回到起始位置，

23、可以查看初始位置时的状态。项目1平面四连杆的运动仿真（2）单步向后化单击该按钮将后退一步，可以查看运动模型上一个运动步骤的状态。（3）播放卜：单击该按钮可以查看运动模型在设定的时间和步骤内的整个连续的运动过程，在绘图区将以动画的形式输出。（4）单步向前I：单击该按钮将前进一步，可以查看运动模型下一个运动步骤的状态。（5）最后一步“：前进到结束位置，可以查看运动末尾时的状态。（6）暂停：在播放过程中暂停，运动模型将停留在当前位置。（7）结束:结束播放，运动模型将返回到初始状态。3动画延时动画延时用于指定每一步的停留时间，设置为o时表示不停留，越往右则每一步的停留时间越长。4. 播放模式进行播放时

24、，有3种播放模式可选。（1）播放一次：只播放一次，到最后一步后将停止。（2）循环播放：循环连续播放，到最后一步后返回第一步继续播放。（3）往返播放：往复播放，到最后一步后将倒序播放，到第一步时再正向播放。5. 初始位置（1）设计位置门：使运动模型回到未进行运动仿真前置处理的初始三维实体设计状态。（2）装配位置二：使运动模型回到进行了运动仿真前置处理后的力学运动分析模型的状态，即零件处于装配位置。6 导出至电影在【动画】对话框中单击【导出到电影】图标0,将打开【录制电影】对话框，如图1-21所示，指定文件后，单击OK按钮将把动画输出为AVI格式的影片。图1-21【录制电影】对话框7 动画采样率动

25、画采样率用于决定动画播放时的速度，其值为110。动画采样率越大，则播放速度越快，同时也决定了进行单步向前或者单步向后时一次性跳转的步数。1.8平面四连杆运动仿真的实施四连杆模型如图1-22所示，已经完成了4个零件的模型创建,文件名分别为Tl-l、Tl-2、Tl-3、T1-4，要求进行运动仿真观察其运动规律。再在运动仿真中设置不同的连接位置调节连杆的长度，如图1-23所示，观察其运动变化。图1-22平面四连杆机构图1-23不同连杆连接位置1.8.1创建装配文件启动NX步骤1图1-24新建装配文件19启动UGNX8软件。步骤2新建装配文件在工具条上单击【新建】图标，系统将弹出【新建】对话框，在模板

26、中选择“装配”选项，再指定名称为“LS1.prt”，如图1-24所示。单击【确定】按钮新建一装配文件。uiaIeftrTlTTTWrwsftftftHHA車宙|砲:外甜勺否计&i业厢联岳主曲鮭供全s*aE-ET&PU-iDHi-aw-03211.眄创1时A京称；M5S：ffi*fll：5+:；+ftWfi:MJS.KEIOIFKSt!fflEifeiUm探步骤3添加组件新建完装配文件之后，系统弹出【添加组件】对话框，单击【打开】图标，系统弹出【部件名】对话框，如图1-25所示。选择LSI目录下的4个文件：Tl-1、Tl-2、T1-3、T1-4，单击OK按钮完成部件选择，返回到【添加组件】对话框

27、，放置在“绝对原点”再选中【分散】复选框，如图1-26所示，单击【确定】按钮将部件添加到当前装配文件中，显示的模型如图1-27所示。提示：在打开文件时，同时将多个文件选中，可以一次性地添加多个组件。|在定位时，选中【分散】复选框，使组件不叠在一起。图1-25选择组件文件图1-26添加组件项目1平面四连杆的运动仿真图1-27添加的组件探步骤4移动组件单击【装配】工具条上的【移动】图标，拾取部件3,将其往前拖动，如图1-28所示。工图1-28移动组件:护提示：移动部件为了观察与操作方便。|探步骤5保存文件单击工具条上的【保存】图标，保存文件。提示：装配完成后，必须保存文件，否则在进入仿真模块时将提

28、示保存文件。1.8.2运动仿真探步骤1进入运动仿真模块在NX的主界面中选择【开始】I【运动仿真】命令，将进入运动仿真模块，如图1-29所示。5Jn雌QD匸Lrl+AH+M.CLFl+mtECtrl-tSbjtt+Df3E占玳曲哎Ctrl+Alt+iM7甌3探步骤2新建仿真进入运动仿真模块后，将显示运动导航器，选择根目录LSI，再单击鼠标右键，选择【新建仿真】命令，如图1-30所示。步骤3环境设置图1-30新建仿真33新建仿真之后系统将弹出【环境】对话框，如图1-31所示，选择分析类型，再指定仿真名，单击【确定】按钮完成运动仿真环境设置。工具条上的各图标将高亮显示，处于激活状态。步骤4图1-31

29、【环境】对话框工作图层设置在主菜单中选择【格式】丨【图层设置】命令，打开【图层设置】对话框，在其中设置工作图层为151，如图1-32所示，单击【关闭】按钮改变工作图层。图1-32图层设置探步骤5指定连杆1在工具条上单击【连杆】图标型，系统弹出【连杆】对话框，如图1-33所示，在图形上选择部件1,如图1-34所示，单击【应用】按钮确定创建连杆L001。图1-33【连杆】对话框图1-34拾取连杆1指定连杆图1-35指定连杆步骤6选择部件2创建连杆L002,选择部件3创建连杆L003,再选择部件4创建连杆L004,在各个部件将显示连杆标识，如图1-35所示。探步骤7固定连杆在运动导航器上选择连杆L0

30、04,单击鼠标右键，在弹出的快捷采单中选择【固定连杆】命令，如图1-36所示。将部件4作为固定部件，则L004上将显示固定标志，同时创建了一个固定副J001，如图1-37所示。在部件4上将显示固定副，如图1-38所示。一抵1ILN-II3送动M科S-：-Oiivl.L.iL：._!：r.閱0何戏LtMUM3图1-36固定连杆名称扶恣0Dti&n_L环境曰刚LlII!；&0Links0LODID-0JOLTlE08109图1-37运动导航器图1-38显示固定副羊总提示：固定连杆相当于创建运动副固定副”，也可以在创建时选择设置II中的固定连杆选项。I步骤8创建旋转副1在工具条上单击【运动副】图标，

31、打开【运动副】对话框，选择类型为“旋转副”如图1-39所示。在图形区选择连杆L001为操作连杆，如图1-40所示；再选择Y轴方向为其方位矢量,如图1-41所示；在对话框中选择“指定原点”的指定方式为“圆心点”如图1-42所示，选取L001左侧的圆心点作为原点，则在该圆心点将显示一个坐标系，如图1-43所示。图1-39【运动副】对话框图1-40选择连杆L001图1-41指定方位图1-42指定原点方式在【运动副】对话框中的【基本】选项组中，选中【啮合连杆】复选框，再单击【选择连杆】按钮，在图形区选择连杆L003,如图1-44所示；再选择Y轴方向为其方位矢量,如图1-45所示，在对话框中选择“指定原

32、点”的指定方式为“圆心点”选取L003台阶处的圆柱外边线的圆心点作为原点，如图1-46所示。单击【应用】按钮确定创建旋转副J002,在图形上将显示旋转副J002,如图1-47所示。图1-44选择连杆3图1-45指定矢量图1-46拾取圆心点图1-47旋转副J002LC02苗坨提示：选择连杆时，如果选择面，系统不能自动判断原点与方位，需要进|行指定。1_._1探步骤9创建旋转副2在【运动副】对话框选择“选择连杆”选项，在图形区拾取连杆.001的右侧孔的后方边线，如图1-48所示，系统将自动在圆心位置创建坐标系来确定原点与方位，如图1-49所示；选中【啮合连杆】复选框，再单击【选择连杆】按钮，在图形

33、区拾取连杆L002台阶处的圆柱外边线，如图1-50所示，则在该圆心点位置显示原点与方位，如图1-51所示，可以发现其方向与连杆1相反；在【运动副】对话框中单击【反向】按钮，如图1-52所示；则连杆2上的方向也会反向，与连杆1对应，如图1-53所示。单击【应用】按钮确定创建旋转副J003。图1-48选择连杆1的边线图1-49显示原点与方位图1-50选择边线图1-52反向图1-51连杆2上的方位显示图1-53旋转副2的方位显示提示：选择连杆时，如果选择的对象是圆，则以圆心为原点，垂直于圆所|i在平面的线为z轴，自动确定原点与方位，当然对系统自动确定的原点与方位jI也可以重新手工设定。I注意:一个旋

34、转副中的方位一定要一致，否则将可能产生错误的装配位置。步骤10创建旋转副3图1-55拾取连杆4的孔边线在【运动副】对话框中选择“选择连杆”选项，在图形区拾取连杆L002的下端孔的后方边线，如图1-54所示；选中【啮合连杆】复选框，再单击【选择连杆】按钮，在图形区拾取连杆L004右侧圆柱台阶处的外边线，如图1-55所示，单击【应用】按钮确定创建旋转副J004。图1-54拾取连杆2的孔边线步骤11创建旋转副4在【运动副】对话框中选择“选择连杆”选项，在图形区拾取连杆.003的下端孔的后方边线，如图1-56所示；选中【啮合连杆】复选框，再单击【选择连杆】按钮，在图形区拾取连杆L004左侧圆柱台阶处的

35、外边线，如图1-57所示。图1-56选择连杆L003为操作连杆图1-57选择连杆4的边线在【运动副】对话框中选择【驱动】选项卡，设置【旋转】选项为“恒定，”如图1-58所示，再指定初速度为60deg/s，如图1-59所示，单击【应用】按钮确定创建旋转副J005。图1-58指定旋转驱动类型图1-59指定初速度完成旋转副设置后在图形上将显示运动副标记，如图1-60所示；在运动导航器中显示各个运动副，如图1-61所示。图1-60显示运动副运叭缜弼1:I(.L.1.10brfT.it-Hn；:Tnni0LUU0益L003丽？004：-lJI、窗EMi屈谓Juus0-JUU1J005图1-61运动导航器

36、步骤12解算方案设置在工具条上单击【解算方案】图标，打开【解算方案】对话框，设置时间为6,步数为600，如图1-62所示，单击【确定】按钮完成解算方案设置。图1-62解算方案羊今提示：设置时间为6s，可以完成一整圈的运动，步数则会影响计算时间与|计算精度，步数越多，则计算精度越高，但计算时间越长。|步骤13解算在工具条上单击【求解】图标目，系统将进行解算，同时可能会给出一个提示信息,如图1-63所示。信目口回冈立件的體笹画卜兀余均束a0004PEVOLUTTTP.JJMSLATICWALOWGREVOLUTEROTiTIflNXBOUTJ0O4PEVOLUTERorrxTioibramute3

37、redunil：5iiiLCDHSLiainDSdLececc已dconatraltitjml11JoeretrovcclflutDoratlcnllTi.wayBenocascwpectcclu图1-63提示信息羊坨提示：信息提示有冗余约束，但不影响解算。I步骤14动画播放解算完成后，在图形区将激活【动画控制】工具条，单击【播放】图标匕如图1-64所示，将开始动画播放，如图1-65所示为播放过程。图1-64动画控制卩刖步骤15图1-65动画播放动画过程查看1时间1斑在动画播放过程中，可以进行暂停，也可以进行单步的前进或后退，如图1-66所示为查看极限的连杆运动位置与状态。图1-66极限位置查

38、看步骤16指定时间查看位置单击第一步按钮，返回到起始位置。在浮动选项中，输入时间为1、3、5可以分别查看对应时间点的运动状态，如图1-67所示。图1-67不同时间节点的运动状态探步骤17结束动画在工具条上单击【完成动画】图标齡，退出动画播放状态。提示：在动画状态下，很多功能不能使用。|步骤18保存在工具条上单击【保存】图标，保存运动仿真文件。1.8.3改变连接点的运动仿真探步骤1克隆在运动导航器上选择运动仿真motion，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【克隆】命令，如图1-68所示，从而复制一个运动仿真，系统将创建运动仿真motion_2，并且激活了motion_2，如图1-69所示。孝

39、彳提示：克隆的方案将以原方案为基础，初始状态下与原方案完全一致，但|不复制原方案的结果。|项目1平面四连杆的运动仿真库軒沖心|訓if讦半k诵I鱼醸frac电动机卜KainirDynSt4.tics起Dynaii-zsHamailKuri步骤2编辑旋转副图1-68克隆鈿：:嚴nbtiau_lEln0%LiTiks刃备二:：LZ：.jL0尹.0JtiLltlEW：百玄Soluticcl_LHomalF；皿:MJfLvtrs乞Ldfils图1-69克隆的motion_2图1-74【动画】对话框图1-75动画过程37展开motion_1下的运动副，选择旋转副J003，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选

40、择【编辑】命令，如图1-70所示。系统将打开【运动副】对话框，在【操作】选项组中选择“指定原点”选项，如图1-71所示，拾取中间的孔的后边线，如图1-72所示，以该圆心点为原点，如图1-73所示。单击【确定】按钮完成旋转副的修改。图1-72拾取孔边线图1-73新的原点探步骤3求解在工具条上单击【解算】图标，系统将进行解算，同时可能会给出一个提示信息。探步骤4动画播放在工具条上单击【动画】图标囲，打开【动画】对话框，选择播放模式为“循环播放”1-如图1-74所示，单击【播放】图标卜开始动画播放，并且将连续循环播放，如图1-75所示为播放过程的一个画面。单击【停止】图标将结束动画播放。项目1平面四

41、连杆的运动仿真步骤5导出至电影在【动画】对话框中，选择播放模式为“单次”单击【导出至电影】图标2!,打43开【录制电影】对话框，指定文件名为“LSl-2.avi”，如图1-76所示，单击OK按钮开始录制影片，系统将自动播放并录制动画，录制完成后将显示提示信息，如图1-77所示。图1-76录制电影导出至电急Mfr巳誨I：曲奶(7不更再显示昭层步骤6图1-77提示信息隐藏部分连杆DefaultJiniri-atiDiL步骤7图1-79部分连杆动画在运动导航器上展开动画DefaultAnimation，去选L003与L004，将这两个连杆在动画播放时隐藏，如图1-78所示。单击【播放】图标卜开始动画

42、播放，将只显示连杆L001与L002的运动状态，如图1-79所示。鑫孕.1.囲on_L0-罗Fiat:EHJointsE11虑SnlutnjT|_l眾BrLVTEM令Lo-idz:XiiLn-atian.0%COOL回乌LO023令LCDS曾U0Q4图1-78隐藏连杆结束动画在工具条上单击【完成动画】图标齡，退出动画播放状态。探步骤8保存在工具条上单击【保存】图标-,保存运动仿真文件“motioN_2.sim”探步骤9查看文件打开文件夹LSI，显示文件如图1-80所示。图1-80创建的仿真文件1.8.4任务总结本任务完成了一个平面四连杆机构的运动仿真，先创建了一个装配文件，再进入运动仿真模块并

43、作初始设置，指定了各个杆件为连杆，并指定机架为固定连杆，接着创建各个连杆连接的旋转运动副，并指定了曲柄连杆的旋转驱动，然后指定解算方案进行解算得到运动分析结果，最后通过动画来检查平面连杆机构的运动过程。在完成第一方案的运动仿真分析后，复制了一个运动仿真方案，并编辑连杆与摇杆的旋转副，改变连杆上的原点位置，再次进行解算，可以进行两个方案的运动对比。在完成任务过程中注意以下几点：(1) 创建的装配文件中只调入了部件，并没有进行装配约束，这就需要进行连杆与运动副的创建。(2) 进入仿真模块后，必须先创建一个运动仿真方案，进行初始设置，然后才能进行其他操作。(3) 创建连杆时，选择一个连杆，单击一次【

44、应用】按钮即可指定连杆。(4) 由于装配文件中只是将部件加载，因而在创建运动副时，必须指定啮合连杆。(5) 创建运动副时，合理的选择位置非常重要，选择正确的位置将由系统自动判断得到原点与方位。(6) 创建运动副时，需要确认选择的操作连杆与基本连杆的矢量方向一致。(7) 解算完成后，可以进行动画播放，并可以结合运用运动控制按钮与浮动步数框进行特定位置的运动状态查看。(8) 进行多个方案对比时，可以通过克隆原方案，在原方案基础上再做修改。(9) 在运动导航器中，可以进行各个对象的显示与否的控制。1.9拓展：运动仿真模块预设置运动仿真模块预设置功能可控制显示参数、分析文件及后处理参数。这些参数用来控制运动仿真对象的显示方式、求解时解算器用到的质量、重力常数以及一些其他的后处理功能。在主菜单上选择【首选项】【运动】命令，打开【运动首选项】对话框，如图1-81所示，可以进行运动仿真模块预设置。图1-81【运动首选项】对话框1.9.1运动