ug运动分析高级教程

1、TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc66262447 第9章运动仿真 PAGEREF _Toc66262447 h 1 HYPERLINK l _Toc66262448 9.1 运动仿真的工作界面 PAGEREF _Toc66262448 h 1 HYPERLINK l _Toc66262449 9.1.1 打开运动仿真主界面 PAGEREF _Toc66262449 h 2 HYPERLINK l _Toc66262450 9.1.2 运动仿真工作界面介绍 PAGEREF _Toc66262450 h 2 HYPERLINK l _Toc66262451 9.2

2、运动动模型管管理 PAGEREF _Toc66262451 h 4 HYPERLINK l _Toc66262452 9.2.1 场景导导航窗口口 PAGEREF _Toc66262452 h 4 HYPERLINK l _Toc66262453 9.2.2 编辑模模型几何何尺寸 PAGEREF _Toc66262453 h 77 HYPERLINK l _Toc66262454 9.3 连杆杆特性和和运动副副 PAGEREF _Toc66262454 h 8 HYPERLINK l _Toc66262455 9.3.1 连杆特特性的建建立 PAGEREF _Toc66262455 h 9 H

3、YPERLINK l _Toc66262456 9.3.2 连杆特特性参数数的编辑辑 PAGEREF _Toc66262456 h 12 HYPERLINK l _Toc66262457 9.3.3 运动副副的类型型 PAGEREF _Toc66262457 h 12 HYPERLINK l _Toc66262458 9.3.4 运动副副的建立立 PAGEREF _Toc66262458 h 19 HYPERLINK l _Toc66262459 9.3.5 运动副副参数的的编辑 PAGEREF _Toc66262459 h 228 HYPERLINK l _Toc66262460 9.4 机

4、构构载荷 PAGEREF _Toc66262460 h 229 HYPERLINK l _Toc66262461 9.4.1 机构载载荷的类类型 PAGEREF _Toc66262461 h 299 HYPERLINK l _Toc66262462 9.4.2 机构载载荷的创创建 PAGEREF _Toc66262462 h300 HYPERLINK l _Toc66262463 9.4.3 机构载载荷参数数的编辑辑 PAGEREF _Toc66262463 h 34 HYPERLINK l _Toc66262464 9.5 运动动分析 PAGEREF _Toc66262464 h 335 H

5、YPERLINK l _Toc66262465 9.5.1 运动仿仿真过程程的实现现 PAGEREF _Toc66262465 h 35 HYPERLINK l _Toc66262466 9.5.2 运动分分析结果果的图表表输出 PAGEREF _Toc66262466 h 440第9章运动仿仿真本章主要要内容：运动仿真真的工作作界面运动模型型管理连杆特性性和运动动副机构载荷荷运动分析析9.1 运动动仿真的的工作界界面本章主要要介绍UUG/CCAE模模块中运运动仿真真的功能能。运动动仿真是是UG/CAEE（Coompuuterr Aiidedd Ennginneerringg）模块块中的主主要

6、部分分，它能能对任何何二维或或三维机机构进行行复杂的的运动学学分析、动力分分析和设设计仿真真。通过过UG/Moddeliing的的功能建建立一个个三维实实体模型型，利用用UG/Mottionn的功能能给三维维实体模模型的各各个部件件赋予一一定的运运动学特特性，再再在各个个部件之之间设立立一定的的连接关关系既可可建立一一个运动动仿真模模型。UUG/MMotiion的的功能可可以对运运动机构构进行大大量的装装配分析析工作、运动合合理性分分析工作作，诸如如干涉检检查、轨轨迹包络络等，得得到大量量运动机机构的运运动参数数。通过过对这个个运动仿仿真模型型进行运运动学或或动力学学运动分分析就可可以验证证该

7、运动动机构设设计的合合理性，并且可可以利用用图形输输出各个个部件的的位移、坐标、加速度度、速度度和力的的变化情情况，对对运动机机构进行行优化。运动仿真真功能的的实现步步骤为：1建立立一个运运动分析析场景；2进行行运动模模型的构构建，包包括设置置每个零零件的连连杆特性性，设置置两个连连杆间的的运动副副和添加加机构载载荷；3进行行运动参参数的设设置，提提交运动动仿真模模型数据据，同时时进行运运动仿真真动画的的输出和和运动过过程的控控制；4运动动分析结结果的数数据输出出和表格格、变化化曲线输输出，人人为的进进行机构构运动特特性的分分析。9.1.1 打开运运动仿真真主界面面在进行运运动仿真真之前，先要

8、打打开UGG/Mootioon（运运动仿真真）的主主界面。在UGG的主界界面中选选择菜单单命令【Apppliccatiion】【MMotiion】,如图图9-11所示。图9-11 打开开UG/Mottionn操作界界面选择该菜菜单命令令后，系系统将会会自动打打开UGG/Mootioon的主主界面，同时弹弹出运动动仿真的的工具栏栏。9.1.2 运动仿仿真工作作界面介介绍点击Apppliicattionn/Mootioon后UUG界面面将作一一定的变变化，系系统将会会自动的的打开UUG/MMotiion的的主界面面。该界界面分为为三个部部分：运运动仿真真工具栏栏部分、运动场场景导航航窗口和和绘图区

9、区，如图图9-22所示。图9-22 UUG/MMotiion 主界面面运动仿真真工具栏栏部分主主要是UUG/MMotiion各各项功能能的快捷捷按钮，运动场场景导航航窗口部部分主要要是显示示当前操操作下处处于工作作状态的的各个运运动场景景的信息息。运动动仿真工工具栏区区又分为为四个模模块：连连杆特性性和运动动副模块块、载荷荷模块、运动分分析模块块以及运运动模型型管理模模块，如如图9-3所示示。图9-33 四四个运动动仿真工工具栏区区运动场景景导航窗窗口显示示了文件件名称，运动场场景的名名称、类类型、状状态、环环境参数数的设置置以及运运动模型型参数的的设置，如图99-4所所示。运运动场景景是UG

10、G运动仿仿真的框框架和入入口，它它是整个个运动模模型的载载体，储储存了运运动模型型的所有有信息。同一个个三维实实体模型型通过设设置不同同的运动动场景可可以建立立不同的的运动模模型，从从而实现现不同的的运动过过程，得得到不同同的运动动参数。图9-44 运运动场景景导航窗窗口9.2 运动动模型管管理打开UGG/Mootioon的主主界面之之后，将将会弹出出运动模模型管理理工具栏栏，如图图9-55所示。图9-55 运运动模型型管理工工具栏本节将对对工具栏栏中的各各个选项项进行说说明。9.2.1 场景导导航窗口口1运动动场景的的建立在进行运运动仿真真之前必必需建立立一个运运动模型型，而运运动模型型的数

11、据据都存贮贮在运动动场景之之中，所所以运动动场景的的建立是是整个运运动仿真真过程的的入口。利用UGG/Moodellingg的功能能建立了了一个三三维实体体模型时时必需将将该模型型设为一一个运动动可控模模型（MMastter Moddel），完成成几何模模型的创创建之后后，选择择【Apppliicattionn】【Mottionn】菜单单项，弹弹出运动动场景导导航窗口口，该模模型将自自动的显显示于运运动场景景导航窗窗口中，选种该该模型按按右键将将弹出一一快捷菜菜单，如如图9-6所示示。图9-66 弹弹出快捷捷菜单如果在进进入运动动仿真界界面后，运动场场景导航航窗口没没有相应应的打开开，用户户可

12、以在在运动模模型工具具栏中单单击按钮钮 Sccenaarioo Naaviggatoor（场场景导航航），系系统将会会自动打打开运动动场景导导航窗口口。在模型的的右键快快捷菜单单中选择择Neww Sccenaarioo菜单项项，将建建立一个个新的运运动场景景，默认认名称为为Sceenarrio_1，类类型为MMotiion，运动仿仿真环境境为静态态动力学学仿真（Staaticcs & Dyynammicss），该该信息将将显示在在运动场场景导航航窗口中中，并且且运动仿仿真各运运动仿真真工具栏栏项将变变为可操操作的状状态，如如图9-7所示示。图9-77 建建立一个个新场景景运动场景景建立后后便可

13、以以对三维维实体模模型设置置各种运运动参数数了，在在该场景景中设立立的所有有的运动动参数都都将存储储在该运运动场景景之中，由这些些运动参参数所构构建的运运动模型型也将以以该运动动场景为为载体进进行运动动仿真。重复该该操作可可以在同同一个MMastter Moddel 下设立立各种不不同的运运动场景景，包含含不同的的运动参参数，实实现不同同的运动动。2运动动场景的的编辑运动场景景建立后后可以对对它进行行一定的的编辑，包括运运动场景景的重命命名（RRenaame）、删除除（Deelette）和和复制（Cloone）。1）运动动场景的的重命名名选种某一一运动场场景，单单击鼠标标右键将将弹出一一快捷菜

14、菜单，如如图9-8所示示。图9-88 弹弹出运动动场景快快捷菜单单选择快捷捷菜单中中的Reenamme 菜菜单项后后，运动动场景导导航窗口口中的场场景名称称将自动动变为可可编辑的的状态，如图99-9所所示。在在该对话话框中键键入新的的运动场场景名称称应用后后既可实实现运动动场景的的重命名名。图9-99 运运动场景景的重命命名2）运动动场景的的删除选择快捷捷菜单中中的Deelette菜单单项既可可实现运运动场景景的删除除。3）运动动场景的的复制选择快捷捷菜单中中的Cllonee菜单项项既可实实现运动动场景的的复制，复制后后的运动动场景与与原来的的运动场场景的各各个参数数都相同同，如图图9-110

15、所示示，通过过分别选选择【sscennariio_11】【Cloone，sceenarrio_2】【Cllonee，sccenaarioo_3】【CClonne】菜菜单项新新建了三三个与sscennariio_11各项参参数都相相同的运运动场景景，分别别默认为为sceenarrio_2、sscennariio_33、sccenaarioo_4。图9-110 运动场场景的复复制3运动动场景参参数的设设置和信信息的输输出1）运动动场景环环境参数数的设置置选种某一一运动场场景，单单击鼠标标右键将将弹出一一快捷菜菜单，选选择Ennvirronmmentt菜单项项将弹出出【运动动仿真环环境类型型设置】对

16、话框框，如图图9-111所示示。图9-111 运动仿仿真环境境类型设设置该对话框框中的各各个选项项说明如如下：Kineematticss：Statticss Dyynammicss：通过不同同的选择择可以将将运动仿仿真环境境设置为为运动学学仿真或或者是静静态动力力学仿真真。2）运动动场景信信息的输输出选种某一一运动场场景，单单击鼠标标右键将将弹出一一快捷菜菜单，选选择【IInfoormaatioon】【Mootioon CConnnecttionns】菜菜单项将将弹出显显示运动动模型各各项参数数的设置置的图文文框，它它记载了了运动模模型所有有的参数数，如图图9-112所示示。图9-112 选择

17、【Infformmatiion】【MMotiion Connnecctioons】菜单项项弹出的运运动模型型参数设设置图文文框如图图9-113所示示。图9-113 弹出运运动模型型参数设设置图文文框9.2.2 编辑模模型几何何尺寸在建立了了一个运运动场景景之后，用户仍仍然可以以对运动动场景中中几何体体的尺寸寸进行修修改。在UG/Mottionn运动模模型管理理工具栏栏中选择择图标，系统将将会自动动打开一一个【几几何模型型尺寸编编辑】对对话框，如图99-144所示。图9-114 【几何何模型尺尺寸编辑辑】对话话框在该对话话框几何何模型特特征列表表中选中中某一特特征后，其各种种特征参参数表达达式将

18、在在特征参参数列表表中相应应的显示示，而在在特征参参数列表表中选中中该特征征的某一一参数时时，其表表达式和和值将会会相应的的在下部部显示，此时用用户可以以对该表表达式的的值进行行编辑。在特征征参数数数值文本本输入框框中输入入新的特特征参数数后，按按回车键键，同时时该对话话框中的的Appply按按钮被激激活，单单击Appplyy既可完完成该操操作，从从而改变变模型的的几何外外形。9.3 连杆杆特性和和运动副副利用UGG/Moodellingg的功能能建立了了一个三三维实体体模型后后，并不不能直接接将各个个部件按按一定的的连接关关系连接接起来，必需给给各个部部件赋予予一定的的运动学学特性，即让其其

19、成为一一个可以以与别的的有着相相同的特特性的部部件之间间相连接接的连杆杆构件（Linnk）。同时，为为了组成成一个能能运动的的机构，必需把把两个相相邻构件件（包括括机架、原动件件、从动动件）以以一定方方式联接接起来，这种联联接必需需是可动动连接，而不能能是无相相对运动动的固接接（如焊焊接或铆铆接），凡是使使两个构构件接触触而又保保持某些些相对运运动的可可动连接接即称为为运动副副。在UUG/MMotiion中中两个部部件被赋赋予了连连杆特性性后，就就可以用用运动副副（Joointt）相联联接，组组成运动动机构。9.3.1 连杆特特性的建建立点击运动动仿真工工具栏区区的连杆杆特性和和运动副副模块中

20、中的图标标 (LLinkk)，系系统将会会打开【连杆特特性创建建】对话话框，如如图9-15所所示。图9-115 连杆特特性的建建立该对话框框中的各各个选项项说明如如下：1Seelecctioon SStepps（选选择步骤骤）该选项给给用户提提供了建建立一个个连杆特特性的操操作步骤骤。共包包含五个个步骤，其中可可根据用用户的要要求省去去几项。各个步步骤说明明如下：1） LLinkk Geeomeetryy该选项用用于选择择连杆特特性的几几何模型型。激活活该图标标后，在在图形窗窗口中选选择将要要赋予该该连杆特特性的几几何模型型。2） MMasss该选项用用于设置置连杆的的质量特特性。选选择该图图

21、标后，【连杆杆创建】对话框框的界面面将会发发生变化化，变化化后对话话框的选选项说明明如图99-166所示。图9-116 【连杆杆创建】对话框框3） IInerrtiaa该选项用用于设置置连杆的的惯性力力。选择择该图标标后，连连杆创建建对话框框的界面面将会发发生变化化，变化化后对话话框的选选项说明明如图99-177所示。图9-117 【连杆杆创建】对话框框4） IInittiall Trransslattionn Veeloccityy该选项用用于设置置连杆的的初始平平移速度度。选择择该图标标后，连连杆创建建对话框框的界面面将会发发生变化化，变化化后对话话框的选选项说明明如图99-188所示。图

22、9-118 【连杆杆创建】对话框框5） IInittiall Rootattionn Veeloccityy该选项用用于设置置连杆的的初始旋旋转速度度。选择择该图标标后，连连杆创建建对话框框的界面面将会发发生变化化，变化化后对话话框的选选项说明明如图99-199所示。图9-119 【连杆杆创建】对话框框2Maass Prooperrtiees（质质量特性性）该选项用用于设置置连杆的的质量特特性创建建的方式式，包含含三个选选项：1）Auutommatiic：由由系统自自动生成成连杆的的质量特特性。2）Usser Deffinee：由用用户定义义质量特特性，选选择该选选项后，选择步步骤中的的图标

23、Masss和 Ineertiia将被被自动激激活。3Naame（连杆名名称）该选项用用于设置置连杆的的名称。设置完了了这些连连杆特性性参数后后，该部部件就具具有了一一定的运运动学特特性，可可以与别别的连杆杆以一定定的连接接方式相相连接了了，构成成运动机机构。同同时也可可以对运运动模型型进行简简化，将将连杆的的质量特特性设置置为默认认值0，按OKK键后该该部件也也将成为为连杆。9.3.2 连杆特特性参数数的编辑辑当连杆特特性参数数设置有有误时，就必需需对各项项参数进进行修改改，UGG/Mootioon该项项功能的的实现是是通过运运动仿真真工具栏栏区运动动模型管管理模块块中的运运动模型型部件编编辑

24、的功功能来实实现的。点击运运动模型型管理模模块中的的图标（Ediit MMotiion Objjectt）将弹弹出一个个【类选选择】对对话框，要求选选择将要要进行编编辑的部部件，这这与UGG/Moodellingg中的类类选择方方法类似似。将【类选择择】对话话框的选选择类型型设为LLinkk，选择择了某一一连杆后后将弹出出连杆特特性参数数设置的的对话框框，如图图9-220所示示，对各各项参数数的编辑辑与连杆杆建立时时的参数数设置操操作完全全相同。图9-220 连杆特特性参数数的编辑辑9.3.3 运运动副的的类型在UG/Mottionn中给用用户提供供了122种运动动副的类类型，在在连杆与与运动

25、副副工具栏栏中列出出了其中中的几种种运动副副，如图图9-221所示示。图9-221 运动副副类型工工具栏下面分别别来介绍绍各种运运动副类类型。1Joointt（铰链链连接）选择该选选项后将将会弹出出铰链连连接对话话框，在在该对话话框中列列出了七七种铰链链连接的的类型，如图99-222所示。图9-222 【铰链链连接】对话框框该对话框框中的各各种铰链链连接类类型说明明如下：1）合页页连接 (Reevollutee)铰链连接接可以实实现两个个相连件件绕同一一轴作相相对的转转动，如如图9-23所所示。图9-223 铰链连连接它有两种种形式：一种是是两个连连杆绕同同一轴作作相对的的转动，另一种种是一个

26、个连杆绕绕固定在在机架上上的一根根轴进行行旋转，如图99-244所示。图9-224 铰链连连接的两两种形式式2）滑块块连接（Sliiderr）滑块连接接是两个个相连件件互相接接触并保保持着相相对的滑滑动，如如图9-25所所示。图9-225 滑块连连接可以实现现一个部部件相对对与另一一部件的的直线运运动，它它有两种种形式：一种是是滑块为为一个自自由滑块块，在另另一部件件上产生生相对滑滑动；一一种为滑滑块连接接在机架架上，在在静止表表面上滑滑动，如如图9-26所所示。图9-226 滑块连连接的两两种形式式3）柱铰铰连接（Cyllinddriccal）柱铰连接接实现了了一个部部件绕另另一个部部件（或

27、或机架）的相对对转动，如图99-277所示。图9-227 柱铰连连接柱铰连接接也有两两种形式式：一种种是两个个部件相相连，另另一种是是一个部部件连接接在机架架上，如如图9-28所所示。图5288 柱柱铰连接接的两种种形式4）螺杆杆连接（Scrrew）螺杆连接接实现了了一个部部件绕另另一个部部件（或或机架）作相对对的螺旋旋运动，如图99-299所示。图9-229 螺杆连连接5）万向向接头（Uniiverrsall）万向接头头实现了了两个部部件之间间可以绕绕互相垂垂直的两两根轴作作相对的的转动，它只有有一种形形式必需需是两个个连杆相相连，如如图9-30所所示。图9-330 万向接接头6）球铰铰连接

28、（Sphheriicall）球铰连接接实现了了一个部部件绕另另一个部部件（或或机架）作相对对的各个个自由度度的运动动，它只只有一种种形式必必需是两两个连杆杆相连，如图99-311所示。图9-331 球铰连连接7）平面面连接（Plaanarr）平面连接接可以实实现两个个部件之之间以平平面相接接触，互互相约束束，如图图9-332所示示。图9-332 平面连连接2齿轮轮齿条连连接（RRackk annd PPiniion）齿轮齿条条连接可可以实现现两个部部件或者者是部件件与机架架之间以以齿轮与与齿条啮啮合的运运动形式式进行铰铰接，如如图9-33所所示。图9-333 齿轮齿齿条连接接3齿轮轮连接（Ge

29、aar）齿轮连接接可以实实现两个个部件或或者是部部件与机机架之间间以齿轮轮啮合的的运动形形式进行行相对运运动的约约束，如如图9-34所所示。图9-334 齿轮连连接4皮带带连接（Cabble）皮带连接接可以使使两个部部件之间间实现以以皮带轮轮带动皮皮带进行行运动的的相对运运动形式式。5点线线连接（Poiint on Currve）点线连接接可以实实现一个个部件始始终以其其上的一一点与另另一个部部件或者者是机架架进行接接触，实实现相对对运动的的约束，如图99-355所示。图9-335 点线连连接6线线线连接（Currve on Currve）该约束是是强迫两两个部件件上的两两条曲线线相互接接触，

30、实实现两个个部件的的连接和和运动约约束，如如图9-36所所示。图9-336 线线连连接9.3.4 运动副副的建立立UG/MMotiion 中各种种运动副副（Joointt）的建建立方法法都是类类似的，下面以以铰链连连接中的的合页连连接（RRevoolutte）为为例介绍绍运动副副建立的的整个过过程。在建立了了一个运运动场景景和设置置了连杆杆特性后后，可以以开始进进行运动动副创建建的操作作。点击击连杆特特性和运运动副模模块中的的铰链连连接（JJoinnt）按按钮后，将弹出出一个对对话框要要求用户户选择铰铰链连接接的类型型，如图图9-337所示示。图9-337 选择铰铰链连接接的类型型当用户选选择

31、不同同的铰链链连接的的类型后后，该对对话框将将会发生生变化。在该对对话框中中选择铰铰链连接接的类型型为合页页连接 (Reevollutee)，对对话框中中将会显显示创建建合页连连接运动动副的各各个选项项，这些些选项功功能的说说明如下下所述：1Snnap Linnks选种这个个单选项项后，用用户所设设置的运运动副为为两个连连杆之间间的连接接，则在在该对话话框中要要求设置置运动副副在各个个连杆上上的相关关参数；空置该该单选项项时，用用户所设设置的运运动副为为连杆与与假象的的机架之之间的连连接，只只需设置置运动副副在这个个连杆上上的参数数既可。2Seelecctioon SStepps该选项给给用户

32、提提供了建建立一个个运动副副的操作作步骤。共包含含四个步步骤，其其中可根根据用户户的要求求省去几几项，通通过完成成各个步步骤，可可以引导导用户完完成运动动副参数数的设置置。各个个步骤说说明如下下：1） FFirsst LLinkk该步骤要要求用户户选择将将要进行行连接的的第一个个连杆，如果在在Snaap LLinkks单选选项中空空置则该该连杆将将要与机机架连接接在一起起。2） OOrieentaatioon OOn FFirsst LLinkk在图形窗窗口中选选择那将将要进行行连接的的第一个个连杆后后，第二二步图标标将会被被自动的的激活，同时在在【创建建运动副副】对话话框中的的Ediit O

33、Orieentaatioon选项项被激活活，系统统在该对对话框中中自动显显示点创创建的方方式，如如图9-38所所示。图9-338 设置运运动副在在第一个个连杆上上的位置置和方向向在该步骤骤中要求求用户设设置运动动副在第第一个连连杆上的的位置和和方向。运动副的的位置是是指两个个连杆连连接或者者连杆与与机架连连接时关关节点的的所在，连杆将将在此点点与机架架或者连连杆相连连接。而不同的的运动副副其方向向的定义义是不同同的，转转动副的的方向指指的是连连杆转动动的旋转转轴，而而移动副副的方向向指的是是连杆平平移的方方向。用户可以以选择一一定的点点创建方方式在第第一个连连杆上创创建选择择一点，作为运运动副

34、在在第一个个连杆上上的位置置；同时时，用户户可以选选择选项项Ediit OOrieentaatioon（编编辑方向向），系系统将会会自动打打开一个个坐标系系创建对对话框，如图99-399所示，在该对对话框中中用户可可以以一一定的方方式创建建一个坐坐标系，该坐标标系的ZZc方向向即为运运动副在在第一个个连杆上上的方向向。图9-339 设置方方向3） SSecoond Linnk当Snaap LLinkks单选选项被选选中时，在设置置完了运运动副在在第一个个连杆上上的相关关参数后后，第三三步图标标将会被被自动激激活，此此时要求求用户在在图形窗窗口中选选择与第第一个连连杆以合合页运动动副连接接的第二

35、二个连杆杆。4） OOrieentaatioon OOn SSecoond Linnk在图形窗窗口中选选择那将将要进行行连接的的第二个个连杆后后，第四四步图标标将会被被自动的的激活，同时在在创建运运动副对对话框中中的Eddit Oriienttatiion选选项被激激活，系系统在该该对话框框中自动动显示点点创建的的方式。与运动动副在第第一个连连杆上参参数的设设置方法法类似，用户可可以完成成运动副副在第二二个连杆杆上参数数的设置置。3运动动副的驱驱动力运动副的的驱动力力是给运运动副设设置的初初始的外外在驱动动，是该该连杆运运动的原原动力。在该选选项的下下拉菜单单中列出出了UGG/Mootioon

36、给用用户提供供的五种种驱动力力的类型型，如图图9-440所示示。图9-440 【驱动动力选择择】对话话框选择不同同的驱动动力类型型，对话话框中将将显示不不同的驱驱动力设设置选项项。下拉拉菜单中中的各个个选项说说明如下下：1）Noone选择该菜菜单项后后，该运运动副将将没有原原始的驱驱动力，其将在在其他零零件的作作用力下下进行运运动。2）Coonsttantt该选项用用于给运运动副添添加一个个不变的的原始驱驱动力。选择该该菜单项项后，在在对话框框中将会会显示设设置不变变的原始始驱动力力的各个个选项，如图99-411所示。图9-441 不变的的原始驱驱动力3）Haarmoonicc该选项用用于给运

37、运动副添添加一个个谐振变变化的原原始驱动动力。选选择该菜菜单项后后，在对对话框中中将会显显示设置置不变的的原始驱驱动力的的各个选选项，如如图9-42所所示。图9-442 谐振变变化的原原始驱动动力4）Geenerral该选项用用于给运运动副添添加一个个一般的的原始驱驱动力。选择该该菜单项项后，在在对话框框中将会会显示设设置不变变的原始始驱动力力的各个个选项，如图99-433所示。图9-443 一般的的原始驱驱动力其中可以以给运动动副外加加根据方方程变化化的驱动动力，在在上图中中单击运运动方程程编辑按按钮就会会弹出运运动方程程编辑对对话框，如图99-444所示。图9-444 【运动动方程】编辑对

38、对话框5）Arrticculaatioon该选项用用于给运运动副添添加一个个铰接的的原始驱驱动力。4运动动副显示示比例该选项用用于设置置运动副副在图形形窗口中中象征符符号显示示的大小小，设置置合适的的显示比比例可以以使用户户更好的的查看两两个零件件之间的的连接关关系。5运动动副名称称该选项用用于设置置运动副副的名称称，用户户可以直直接在文文本输入入框中输输入将要要创建的的运动副副的名称称，缺省省值为JJ0011、J0002。设置完这这些参数数后，在在运动副副参数设设置对话话框中单单击OKK按钮就就可以将将连杆按按一定的的连接方方式机架架连接起起来了。具体操操作如下下例所述述。6运动动副创建建实

39、例在本例中中将要将将两个连连杆铰接接在一起起，首先先点击连连杆特性性和运动动副模块块中的铰铰链连接接（Joointt）按钮钮，系统统将会自自动打开开一个对对话框要要求用户户选择铰铰链连接接的类型型，在该该对话框框中选择择图标 Revvoluute (合页页连接)，对话话框中将将会显示示创建合合页连接接运动副副的各个个选项，同时选选择步骤骤中的图图标 FFirsst LLinkk将自动动被激活活。在该该对话框框中选中中Snaap LLinkks单选选项，同同时在图图形窗口口中选择择将要进进行连接接的第一一个连杆杆L0001，如如图9-45所所示。图9-445 选择第第一个连连杆在图形窗窗口中选选

40、择完成成将要进进行连接接的第一一个连杆杆后，第第二步图图标 OOrieentaatioon OOn FFirsst LLinkk将会被被自动的的激活，同时在在创建运运动副对对话框中中的Eddit Oriienttatiion选选项被激激活，系系统在该该对话框框中自动动显示点点创建的的方式。在点创创建方式式中选择择下拉菜菜单中的的图标，同时在在图形窗窗口中选选择L0001端端面的圆圆心，如如图9-46所所示。图9-446 设置关关节点后，选择择选项EEditt Orrienntattionn（编辑辑方向），系统统将会自自动打开开一个【坐标系系创建】对话框框，如图图9-447所示示，在该该对话框框

41、中选择择图标，以三点点方式创创建一个个坐标系系，该坐坐标系的的Zc方方向即为为运动副副在第一一个连杆杆上的方方向。同同时在图图形窗口口中选择择上一步步选择的的圆环的的中心和和两个象象限点，则该孔孔特征的的轴线方方向即为为运动副副在L0001上上的方向向。图9-447 设置运运动副方方向在设置完完了运动动副在第第一个连连杆上的的相关参参数后，第三步步图标 Seccondd Liink将将会被自自动激活活，此时时要求用用户在图图形窗口口中选择择与第一一个连杆杆以合页页运动副副连接的的第二个个连杆，如图99-488所示，在图形形窗口中中选择LL0022为与LL0011相连接接的连杆杆。图9-448

42、选择第第二个连连杆在图形窗窗口中选选择完成成将要进进行连接接的第二二个连杆杆后，第第四步图图标 OOrieentaatioon OOn SSecoond Linnk将会会被自动动的激活活，同时时在创建建运动副副对话框框中的EEditt Orrienntattionn选项被被激活，系统在在该对话话框中自自动显示示点创建建的方式式。在点点创建方方式中选选择下拉拉菜单中中的图标标，同时时在图形形窗口中中选择LL0022内端面面的圆心心，如图图9-449所示示。图9-449 设置关关节点设置完了了关节点点后，选选择选项项Ediit OOrieentaatioon（编编辑方向向），系系统将会会自动打打开

43、一个个【坐标标系创建建】对话话框，如如图9-50所所示，在在该对话话框中选选择图标标，以三三点方式式创建一一个坐标标系，该该坐标系系的Zcc方向即即为运动动副在第第一个连连杆上的的方向。同时在在图形窗窗口中选选择上一一步选择择的圆环环的中心心和两个个象限点点，则该该孔特征征的轴线线方向即即为运动动副在LL0022上的方方向。图9-550 设置运运动副方方向最后给该该运动副副添加一一定的原原始驱动动力，选选择Mootioon DDrivver下下拉菜单单中的CConsstannt项，在相应应显示的的不变驱驱动力设设置选项项中输入入Vellociity为为2，同同时在该该对话框框中单击击Apppl

44、y键键，系统统将会自自动的将将这两个个连杆以以合页连连接的方方式铰接接在一起起，并在在图形窗窗口中显显示该运运动副的的象征符符合，如如图9-51所所示。图9-551 完成运运动副的的创建9.3.5 运动副副参数的的编辑当运动副副（Joointt）的参参数设置置有误时时，就必必需对各各项参数数进行修修改。与与连杆特特性（LLinkk）相类类似，UUG/MMotiion该该项功能能的实现现也是通通过运动动仿真工工具栏区区运动模模型管理理模块中中的运动动模型部部件编辑辑的功能能来实现现的。点点击运动动模型管管理模块块中的图图标（EEditt Mootioon OObjeect）将弹出出一个类类选择对

45、对话框，要求选选择将要要进行编编辑的部部件，这这与UGG/Moodellingg中的类类选择方方法类似似。将【类选择择】对话话框的选选择类型型设为JJoinnt，选选择了某某一运动动副后将将弹出运运动副参参数设置置的对话话框，如如图9-52所所示，对对各项参参数的编编辑与运运动副建建立时的的参数设设置操作作完全相相同。图9-552 编辑运运动副参参数9.4 机构构载荷UG/MMotiion的的功能许许用户给给运动机机构添加加一定的的外载荷荷，使整整个运动动模型工工作在真真实的工工程状态态下，尽尽可能的的使其运运动状态态与真实实的情况况相吻合合。一个个被应用用的力只只能设置置在运动动机构的的两个

46、连连杆之间间，运动动副上或或是连杆杆与机架架之间，它可以以被用来来模拟两两个零件件之间的的弹性连连接，模模拟弹簧簧和阻尼尼的状态态，以及及传动力力与原动动力等多多种零件件之间的的相互作作用。9.4.1 机构载载荷的类类型UG/MMotiion给给用户提提供了99种机构构载荷，涵盖了了大部分分实际工工程状态态中机构构的受力力形式，如图99-533所示。图9-553 受力形形式工具具栏下面来具具体介绍绍各种载载荷类型型的特点点。1弹簧簧力（SSpriing）弹簧力显显示为两两个零件件之间在在特定的的方向上上一定距距离的状状态下相相互之间间的载荷荷作用，相当于于在两个个连杆之之间或运运动副上上添加了

47、了一个弹弹簧。2缓冲冲力（DDampper）缓冲力是是一种粘粘滞的缓缓冲作用用，可以以被添加加在两个个连杆之之间，连连杆与机机架之间间以及平平动的运运动副和和转动的的运动副副上。3标量量力（SScallar Forrce）标量力是是两个连连杆之间间的直接接作用力力，只需需设置力力的大小小，力的的施加点点和作用用点分别别在两个个相互作作用的连连杆上。4标量量力矩（Scaalarr Toorquue）外加的力力矩，只只能应用用于转动动副上。正的标标量力矩矩表示添添加在转转动副上上绕Z轴轴顺时针针旋转的的力矩。5矢量量力（VVecttor Forrce）矢量力是是作用在在连杆上上设定了了一定的的方向

48、和和大小的的力。6矢量量力矩（Vecctorr Toorquue）矢量力矩矩是作用用在连杆杆上设定定了一定定的方向向和大小小的力矩矩。7套筒筒力（BBushhingg）套筒力是是作用在在有一定定距离的的两个零零件之间间的力，它同时时起到力力和力矩矩的效果果。8三维维碰撞（3D Conntacct）利用三维维碰撞（3D conntacct）的的功能可可以实现现一个球球与连杆杆或是机机架上选选定的一一个面之之间碰撞撞的效果果。9二维维碰撞（2D Conntacct）二维碰撞撞结合了了线线运运动副类类型的特特点和碰碰撞载荷荷类型的的特点。根本上上二维碰碰撞允许许用户设设置作用用在连杆杆上的两两条平面

49、面曲线之之间的碰碰撞载荷荷。9.4.2 机构载载荷的创创建本节主要要通过讲讲解几种种常用的的机构载载荷的创创建过程程来说明明运动机机构载荷荷添加的的方法。弹簧力的的创建在机构载载荷工具具栏中点点击图标标（Spprinng），系统将将打开【创建弹弹簧力】对话框框，在该该对话框框中要求求用户设设置弹簧簧力的类类型，各各选项说说明如图图9-554所示示。图9-554 【创建建弹簧力力】对话话框选择选项项Torrsioonall（扭转转的弹簧簧力），用户可可以设置置作用于于转动副副上的扭扭转弹簧簧力。系系统同时时将会显显示弹簧簧力各项项参数设设置的对对话框，在该对对话框中中输入FFreee Anngl

50、ee（弹簧簧自由伸伸长时的的旋转角角度）值值和Raate（弹簧的的弹性系系数）值值。紧接接着将会会弹出选选择转动动副的对对话框，利用选选择球选选取转动动副或是是在该对对话框的的文本输输入框中中输入转转动副的的名称，点击OOK键，该载荷荷就添加加完毕，系统将将在屏幕幕上显示示该载荷荷，如图图9-555所示示。图9-555 完成扭扭转弹簧簧力的创创建选择选项项Traansllatiionaal（平平移的弹弹簧力），用户户可以设设置作用用于两个个连杆之之间连杆杆与机架架之间或或是运动动副上平平动的弹弹簧设加加的力。系统同同时会打打开弹簧簧参数设设置对话话框，在在该对话话框中输输入Frree Lenn

51、gthh（弹簧簧自由伸伸长时的的长度）值和RRatee(弹簧簧的弹性性系数)值，单单击OKK将会打打开一个个选择对对话框要要求用户户选择弹弹簧连接接的对象象，如图图9-556所示示。图9-556 选择弹弹簧连接接的对象象以两个连连杆连接接为例，选择选选项Liink（连杆），在弹弹出的对对话框中中选择第第一个连连杆，系系统将同同时打开开一个点点创建对对话框，按照一一定的方方式选取取一点作作为弹簧簧在第一一个连杆杆上的作作用点，如图99-577所示。图9-557 选取力力的作用用点接着将会会弹出第第二个连连接对象象选择对对话框，选择LLinkk（连杆杆）选项项，在弹弹出的对对话框中中选择第第二个连

52、连杆，系系统将打打开点创创建对话话框，以以一定的的点创建建方式选选取一点点作为弹弹簧在第第二个连连杆上的的作用点点。设置置完后单单击OKK键，系系统将在在屏幕上上自动显显示所设设置的弹弹簧力即即完成了了两个连连杆之间间的平移移弹簧力力的创建建，如图图9-558所示示。图9-558 完成两两个连杆杆之间的的平移弹弹簧力的的创建2标量量力的创创建标量力只只能设置置在两个个连杆上上，单击击机构载载荷工具具栏中的的图标（Scaalarr Foorcee），系系统将打打开标量量力参数数设置对对话框，在该对对话框中中要求用用户输入入标量力力的大小小，该对对话框各各个选项项的说明明如图99-599所示。它给

53、用用户提供供了两种种设置大大小的方方式，一一种是在在文本输输入框中中输入力力的大小小，另一一种是选选择Ennterr Foorcee Fuuncttionn（输入入力的方方程）选选项，在在弹出的的【方程程编辑】对话框框中设置置力的方方程。图9-559 打开【标量力力参数设设置】对对话框按照一定定的方式式设置了了力的大大小后，将弹出出力的作作用对象象选择对对话框，利用选选择球选选取第一一个连杆杆作为力力的施加加者。系系统同时时将打开开一个【点创建建】对话话框，按按一定的的点创建建方式选选取一点点作为力力的起始始点，如如图9-60所所示。图9-660 选取作作为力的的起始点点紧接着将将再次弹弹出一

54、个个【力的的作用对对象选择择】对话话框，利利用选择择球选取取第二个个连杆作作为受力力体。系系统同时时将打开开一个【点创建建】对话话框，按按一定的的点创建建方式选选取一点点作为力力的作用用点，系系统将自自动在屏屏幕上显显示所设设置的标标量力即即完成了了两个连连杆之间间标量力力的创建建，如图图9-661所示示。图9-661 完成两两个连杆杆之间标标量力的的创建3矢量量力的创创建单击机构构载荷工工具栏中中的图标标 Veectoor FForcce，系系统将会会打开【矢量力力创建】对话框框。当在在该对话话框中选选择Foorcee CSSYS（力的坐坐标系）为Abbsollutee（绝对对坐标系系）选项

55、项时，该该对话框框及其各各个选项项的说明明如图99-622所示。图9-662 【矢量量力创建建】对话话框在矢量力力的创建建过程中中，用户户只需要要根据SSeleectiion Steeps（矢量力力设置步步骤）的的提示，在图形形窗口中中选择施施力连杆杆和受力力连杆，以一定定的点创创建方式式在该连连杆上选选择力的的作用点点，同时时在各个个文本框框中分别别输入力力的名称称，力图图标的显显示大小小和X、Y、ZZ方向力力的大小小，系统统将会自自动的如果在矢矢量力创创建对话话框中选选择Foorcee CSSYS（力的坐坐标系）为Usser Deffineed（用用户定义义）选项项时，该该对话框框及其各各

56、个选项项的说明明如图99-633所示。而此时时矢量力力的创建建过程只只是将由由根据XX、Y、Z方向向力的大大小合成成一个有有一定方方向和大大小的矢矢量力的的方法，转变为为由用户户定义力力的方向向，同时时在对话话框的文文本输入入框中定定义力的的绝对大大小的方方法。图9-663 【矢量量力创建建】对话话框9.4.3 机构载载荷参数数的编辑辑当载荷参参数设置置有误时时，就必必需对各各项参数数进行修修改，UUG/MMotiion该该项功能能的实现现是通过过运动仿仿真工具具栏区运运动模型型管理模模块中的的运动模模型部件件编辑的的功能来来实现的的。点击运动动模型管管理模块块中的图图标（EEditt Moo

57、tioon OObjeect）将弹出出一个类类选择对对话框，要求选选择将要要进行编编辑的部部件，这这与UGG/Moodellingg中的类类选择方方法类似似。在图图形窗口口中选择择某一个个机构载载荷后，单击OOK键，既可打打开该类类型机构构载荷参参数编辑辑对话框框，例如如当在图图形窗口口中选择择一个标标量力后后，系统统将会自自动打开开【标量量力名称称，大小小或方程程以及标标量力作作用点的的编辑】对话框框，如图图9-664所示示。图9-664 编辑机机构载荷荷参数9.5 运动动分析对原来的的三维实实体模型型完成了了连杆特特性的设设置，运运动副的的建立和和外载荷荷的添加加的前置置处理后后，就完完成

58、了运运动模型型的构建建。此时时可以利利用UGG/Mootioon运动动分析工工具栏，对创建建的运动动模型进进行运动动仿真，如图99-655所示。图9-665 运动分分析工具具栏UG/MMotiion模模块嵌入入了Meechaaniccal Dynnamiics公公司（MMDI）的求解解器ADDAMSS/Kiinemmatiics，在建立立运动模模型的同同时UGG/Mootioon已经经为该求求解器建建立了初初始数据据或输入入文件，只有运运行UGG/Mootioon的运运动分析析模块既既可自动动的将初初始数据据和输入入文件输输入到求求解器中中，从而而得出运运动模型型运动后后的各种种数据，完成运运

59、动模型型合理性性的检查查。9.5.1 运动仿仿真过程程的实现现UG/MMotiion的的运动分分析模块块可以设设置运动动分析的的类型，并通过过对运动动分析过过程的控控制，可可以直观观的以动动画的形形式输出出运动模模型不同同的运动动状况，便于用用户比较较准确了了解所设设计的运运动机构构实现的的运动形形式。1设置置运动仿仿真的参参数1）运动动分析类类型的设设定UG/MMotiion的的运动分分析类型型有两类类：静态态分析和和动力学学分析。点击功功能菜单单区运动动分析模模块中的的运动（Aniimattionn）按钮钮，将弹弹出一个个【运动动分析选选项】（Anaalyssis Opttionns）对对

60、话框，该对话话框的第第一个选选择区域域就要求求用户选选择运动动分析的的类型，各选项项的功能能如图99-666所示。图9-666 【运动动分析选选项】对对话框2）运动动控制参参数的设设定在上述的的运动分分析选项项（Annalyysiss Opptioons）对话框框中，第第二个区区域即要要求用户户输入运运动控制制参数：运动时时间和运运动步骤骤。整个个运动模模型运动动的快慢慢就是由由这两个个参数决决定的。2运动动仿真过过程的动动画输出出及控制制1）运动动仿真过过程的控控制设置完了了运动分分析的参参数后，若选择择的运动动分析类类型为静静态分析析点击OOK键，将弹出出一个【静态平平衡】（Staatic