第三章-任務(wù)一-火星探測車齒輪運(yùn)動演示

Pro/E野火版使用教程第三章運(yùn)動仿真任務(wù)一火星探測車齒輪箱運(yùn)動演示

許多產(chǎn)品設(shè)計中同時涉及到靜態(tài)和動態(tài)的元件。使用

Pro/ENGINEERWildfire時，可利用多種連接類型裝配動態(tài)元件。還可添加動態(tài)實(shí)體（如電動機(jī)），它可用來在產(chǎn)品設(shè)計時分析運(yùn)動。在此創(chuàng)建的機(jī)構(gòu)模型可引入Pro/MECHANICA中，以便進(jìn)行進(jìn)一步的力學(xué)分析；也可帶入“設(shè)計動畫”中創(chuàng)建更為完善的動畫。導(dǎo)入

任務(wù)一火星探測車齒輪箱運(yùn)動演示任務(wù)目標(biāo)任務(wù)分析任務(wù)實(shí)施操作步驟

知識解析

任務(wù)一火星探測車齒輪箱運(yùn)動演示

任務(wù)目標(biāo)完成發(fā)動機(jī)缸體的機(jī)構(gòu)連接使用連接（如接頭和齒輪）裝配元件創(chuàng)建機(jī)構(gòu)實(shí)體（如電動機(jī)）來模擬組件中的運(yùn)動任務(wù)分析火星探測車機(jī)械結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，設(shè)計限制極為苛刻。要求能夠折疊在一個狹小的罐狀空間內(nèi)，能承受宇宙飛船火箭發(fā)射和火星降落的沖擊，盡量輕的重量、能在降落后自己從折疊狀態(tài)展開并開始行走、能靈活伸展、轉(zhuǎn)動探測機(jī)械手進(jìn)行排除路障、鉆探、采樣工作（受力下工作，比5軸CNC還要自由度、關(guān)節(jié)多得多，能承受溫差200度的環(huán)境）。這些苛刻要求和復(fù)雜功能要靠極為巧妙的機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動機(jī)構(gòu)才能完成，比所有汽車的結(jié)構(gòu)都復(fù)雜。該任務(wù)的工作是進(jìn)行火星探測車的齒輪箱的運(yùn)動裝配和仿真。必須使用接頭連接裝配運(yùn)動元件，然后運(yùn)行分析，以便“質(zhì)保人員”能在以后進(jìn)行干涉檢查。任務(wù)一火星探測車齒輪箱運(yùn)動演示

火星探測車齒輪箱運(yùn)動演示步驟五、裝配六、創(chuàng)建齒輪連接

三、使用接頭連接裝配齒輪組1

四、使用接頭連接裝配齒輪組2一、打開火星探測車的齒輪箱GEARBOX．ASM二、使用接頭連接裝配齒輪

七、運(yùn)行機(jī)構(gòu)

八、回放

任務(wù)一操作步驟

九、退出“機(jī)構(gòu)”模式提示

在零件裝配之前將組件模型中的某些零件隱藏，可簡化裝配過程中的圖面，便于捕捉要進(jìn)行約束的對象。零件裝配時必須合理選擇第一個裝配零件，一般選擇整個模型中最為關(guān)鍵的零件。針對不同裝配要求合理選擇約束類型，借助“自動”選項(xiàng)，系統(tǒng)可自動選擇合適的約束類型，有利于加快裝配操作。任務(wù)一操作步驟一、打開火星探測車的齒輪箱GEARBOX．ASM

1．如果Pro/ENGINEERWildfire已經(jīng)打開，請關(guān)閉所有窗口，并從內(nèi)存中拭除所有元件。否則，請啟動Pro/ENGINEERWildfire。2．將工作目錄設(shè)置為火星探測車所在文件夾。3．打開GEARBOX．ASM，如圖3-2所示。

圖3-2打開GEARBOX．ASM

任務(wù)一操作步驟

4．添加DRIVE_GEAR．PRT→單擊“連接”，將連接類型設(shè)置為“圓柱”，如圖3-3所示→設(shè)置“軸對齊”約束（選取DRIVE_GEAR．PRT上軸的圓柱曲面，然后選取ELECTRIC_MOTOR．PRT上的電機(jī)伸出軸曲面，如圖3-4所示）。二、使用接頭連接裝配drive_gear．prt

圖3-3設(shè)置“圓柱”連接圖3-4設(shè)置“軸對齊”約束

任務(wù)一操作步驟

5．進(jìn)入“放置”界面→“新設(shè)置”→連接類型“平面”→選取DRIVE_GEAR．PRT上右端平面，然后選取ELECTRIC_MOTOR．PRT上的電機(jī)伸出軸右端平面。如圖3-5所示→完成元件放置→使用模型樹，確認(rèn)DRIVE_GEAR．PRT是否位于GEARBOX．ASM內(nèi)。圖3-5設(shè)置“平面”連接任務(wù)一操作步驟三、使用接頭連接裝配GEAR_SET01．ASM

6．參照步驟4、5，裝配GEAR_SET01．ASM?！皥A柱”

連接時選取GEAR_SET01．ASM上齒輪軸的外圓面，再選取GEARBOX_SIDEPLATE01．PRT上第二個孔的內(nèi)孔曲面，如圖3-6所示；對于“平面”約束，請選取GEARBOX_SIDEPLATE01．PRT的右端平面，然后選取GEAR_SET01．ASM上的階梯軸的軸肩平面。如圖3-7所示。

任務(wù)一操作步驟圖3-6設(shè)置“軸對齊”約束圖3-7設(shè)置“平面”約束

任務(wù)一操作步驟四、使用接頭連接裝配GEAR_SET02．ASM

7．參照步驟4、5，裝配GEAR_SET02．ASM。“圓柱”

連接時選取GEAR_SET02．ASM上齒輪軸的外圓面，再選取GEARBOX_SIDEPLATE01．PRT上第二個孔的內(nèi)孔曲面，如圖3-8所示；對于“平面”約束，選取GEARBOX_SIDEPLATE01．PRT的右端平面，然后選取GEAR_SET02．ASM上的階梯軸的軸肩平面。如圖3-9所示。

任務(wù)一操作步驟圖3-8設(shè)置“軸對齊”約束圖3-9設(shè)置“平面”約束

任務(wù)一操作步驟五、裝配AXLE_RETAINER．PRT

8．裝配AXLE_RETAINER．PRT。選取AXLE_RETAINER．PRT的內(nèi)孔曲面和GEAR_SET02．ASM上齒輪軸的外圓面，如圖3-10所示→選取AXLE_RETAINER．PRT的右端面，再選取GEARBOX_SIDEPLATE02．PRT的左端面，如圖3-11所示→完成裝配，如圖3-1所示。

任務(wù)一操作步驟圖3-10設(shè)置“插入”約束圖3-11設(shè)置“匹配”約束

任務(wù)一操作步驟

9．使用工具欄按鈕選取滾軸上的一點(diǎn)，以拖動DRIVE_GEAR．PRT，如圖3-12所示。此時GEAR_SET01．ASM和GEAR_SET02．ASM仍然保持固定狀態(tài)。圖3-12拖動DRIVE_GEAR．PRT

任務(wù)一操作步驟六、創(chuàng)建齒輪連接

10．單擊“應(yīng)用程序”→“機(jī)構(gòu)”，啟用“機(jī)構(gòu)”模式。11．單擊右工具箱按鈕→出現(xiàn)“齒輪副定義”對話框→定義齒輪1：選取DRIVE_GEAR．PRT上的圓柱連接，輸入節(jié)圓直徑5，如圖3-13所示→定義齒輪2：單擊“齒輪2”選項(xiàng)卡，選取GEAR_SET01．ASM上的圓柱連接，輸入節(jié)圓直徑23.5。如圖3-14所示→“確定”，完成第一對齒輪定義。12．參照步驟9，拖動DRIVE_GEAR．PRT。請注意，現(xiàn)在GEAR_SET01．ASM可平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動。完成后單擊中鍵。13．定義第二個齒輪副。定義齒輪1（Gear1）：選取GEAR_SET01．ASM上的圓柱連接，輸入節(jié)圓直徑5→定義齒輪2（Gear2）：選取GEAR_SET02．ASM上的圓柱連接，輸入節(jié)圓直徑23．5→完成第二對齒輪定義，并拖動DRIVE_GEAR．PRT，此時GEAR_SET01．ASM和GEAR_SET02．ASM均可平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動。

14．保存模型。

任務(wù)一操作步驟圖3-13定義齒輪1圖3-14定義齒輪2

任務(wù)一操作步驟七、運(yùn)行GEARBOX．ASM機(jī)構(gòu)

15．單擊右工具箱按鈕→打開“伺服電動機(jī)定義”對話框，如圖3-15所示→輸入名稱Gearbox→選取DRIVE_GEAR．PRT上的“圓柱”連接作為被驅(qū)動“運(yùn)動軸”，結(jié)果顯示如圖3-16所示→單擊“反向”(Flip)，使指明轉(zhuǎn)到方向的洋紅色箭頭指向GEARBOX．ASM，如圖3-17所示。圖3-15伺服電機(jī)定義1圖3-16選取運(yùn)動軸

任務(wù)一操作步驟

16．選取“輪廓”

選項(xiàng)卡→將“規(guī)范”

設(shè)置為“速度”→輸入90作為恒定模值（度/秒），如圖3-18所示→完成電動機(jī)定義。

圖3-17反向轉(zhuǎn)到方向圖3-18伺服電機(jī)定義2

反向任務(wù)一操作步驟

17．單擊右工具箱“機(jī)構(gòu)分析”按鈕→打開“分析定義”對話框，如圖3-19所示→輸入名稱Run_Gearbox→輸入終止時間10→單擊“運(yùn)行”(Run)→分析運(yùn)行結(jié)束→單擊“確定”，完成分析。圖3-19分析定義

任務(wù)一操作步驟八、回放

18．單擊右工具箱“回放”按鈕→打開“回放”對話框，如圖3-20所示（也可以使用模型樹展開“回放”

節(jié)點(diǎn)）→選取Run_Gearbox

并單擊右鍵→單擊“播放”

，彈出“動畫”對話框，如圖3-20所示→將速度增加到最大→播放動畫。19．完成后停止動畫并關(guān)閉“動畫”

對話框。20．使用模型樹選取Run_Gearbox

回放并單擊右鍵，然后選取“保存”

。

圖3-20“回放”和“動畫”對話框任務(wù)一操作步驟九、退出“機(jī)構(gòu)”模式

21．單擊“應(yīng)用程序”→“標(biāo)準(zhǔn)”

，返回GEARBOX_CHUCK．ASM窗口。22．保存模型→關(guān)閉窗口→拭除內(nèi)存中的所有模型。

任務(wù)一操作步驟

知識解析一、連接方式

二、機(jī)構(gòu)模式下的右工具箱任務(wù)一知識解析

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