NX三维数字化设计与仿真第13章 平面连杆结构的运动仿真

三维数字化设计与仿真(NX)四连杆机构的运动模拟教学内容1案例分析知识链接2拓展练习34案例实施案例分析案例说明创建简单的平面四连杆机构，完成平面四杆机构仿真运动。案例分析01思路分析分析：四连杆机构的基本类型可以分为曲柄摇杆机构、双曲枘机构和双摇杆机构三种。预先创建平面四连杆的实体模型，并完成装配，再依据连杆机构的尺寸确定其运动类似，最后完成平面四连杆机构运动仿真。案例分析01知识链接运动模拟设计运动模拟：在机械设计过程中引入运动模拟设计功能。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。知识链接02运动模拟设计功能主要是为运动模拟前作好预处理。新建解算方案：为运动模拟创建新的解算方案，开始运动仿真项目；刚体组：运动模拟前，为动画定义对象或组件进行刚体处理。接触：定义对象的接触关系，防止运动演示期间不同对象间发生干涉。知识链接02定义功能区运动模拟设计功能定义刚体之间的连接关系，包括常见的运动副、齿轮副、链带副、齿轮齿条副、机械凸轮。知识链接02关系功能区运动模拟设计功能运动副：定义两个刚体之间的关系。根据刚体结构选定运动副类型（固定副、旋转副、滑动副、柱面副、球面副、点在线上副、线在线上副、螺旋副、平面副、路径约束运动副、胶合运动副），完成运动对象、轴、曲线等参数设置。知识链接02关系功能区运动模拟设计功能齿轮副：创建两个运动副之间相对旋转运动。模拟齿轮的啮合传动关系。知识链接02关系功能区运动模拟设计功能链带副：定义两个独立的运动副之间的旋转运动。模拟链带的运动关系。知识链接02关系功能区运动模拟设计功能齿轮齿条副：定义滑动副和旋转副之间的相对运动。模拟齿轮齿条的运动关系。知识链接02关系功能区运动模拟设计功能机械凸轮：定义凸轮的相对旋转运动和线性运动。模拟机械凸轮的运动关系。知识链接02关系功能区运动模拟设计功能为运动副的运动动作提供驱动。位置马达：根据运动副参数在给定时间内驱动运动副；速度马达：根据运动副参数连续驱动运动副；姿态定义：在运动学仿真中调节运动副；反算机构驱动：创建可将刚体组移动至指定位置的马达；时间线：将位置和速度马达时间显示在表中，时间线在时间线视图区可任意拖动,拖动时,装配体运动单元会随着时间线的时刻点不同而变化位。知识链接02运动功能区运动模拟设计功能动画功能区，控制运动模拟的动画播放，操作简单，在此不多赘述。知识链接02动画功能区运动模拟设计功能报告功能，为运动模拟提供可靠的数据，方便后续的分析。功能包括了：监视、图、包络、干涉、轨迹生成器、迭代包络。知识链接02报告功能区运动模拟设计功能监视：监视几何体之间的距离或角度，或者电动机参数，如速度、加速度。图：在图形窗口中显示测量和马达曲线。包络：创建包络对象，表示由于体随着动画移动而占用的空间，方便查看运动所需的空间。干涉：检查选定包络内机构的碰撞；轨迹生成器：追踪点在对象上的路径并绘制该路径。迭代包络：对所有可能的运动位置进行迭代，以创建总包络或最大值包络。知识链接02报告功能区案例实施1.创建连杆模型由于运动模拟设计需要引入实体模型，所以需要先将主模型打开后才能执行。本例中的主模型是曲柄连杆机构的装配体。案例实施031.创建连杆模型由于运动模拟设计需要引入实体模型，所以需要先将主模型打开后才能执行。本例中的主模型是曲柄连杆机构的装配体。案例实施031.创建连杆模型由于运动模拟设计需要引入实体模型，所以需要先将主模型打开后才能执行。本例中的主模型是曲柄连杆机构的装配体。案例实施032.四连杆装配新建“连杆机构.prt”的装配文件，将创建的连杆和底座装配为连杆机构，主要的约束类型为“接触”和“轴线对齐”。案例实施033.运动模拟设计点击【运动模拟设计】，打开曲柄连杆机构装配体文件，切换至【运动模拟设计】选项卡。选择新建解算方案，资源导航器中的“动画导航器”内显示相应的解算方案信息。设置环境参数，点击【动力学】仿真，单击【确定】按钮进入仿真操作。案例实施033.运动模拟设计设置刚体组：在机构装配好后，各个模块并不能通过装配命令连接起来进行仿真，因此还必须为每个部件赋予一定的运动学特性，即机构指定刚体和运动副。刚体和运动副是机构运动中不可或缺的运动元素。案例实施033.运动模拟设计设置运动副(1)需要先固定底座，即将底座设定为固定。(2)连杆与连杆之间依靠旋转副连接。案例实施033.运动模拟设计设置驱动单击【速度马达】命令，选择运动副为底座与连杆2的旋转副，设置速度30°/s，输入名称，点击【确定】按钮。设置完成后，在【动画导航器】的马达组中出现一个速度马达，表示添加完成。案例实施033.运动模拟设计运动模拟结果经过解算，可对平面四杆机构进行运动仿真显示及其相关的后处理，通过动画可以观察机构的运动过程，并可以随时暂停、倒退，观察机构的运动过程。案例实施03拓展练习底座零件建模拓展练习04在NX下创建凸