SolidWorks 2020 建模與仿真 課件 第5、6章 工程圖、動畫與仿真_第1頁
SolidWorks 2020 建模與仿真 課件 第5、6章 工程圖、動畫與仿真_第2頁
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文檔簡介

SolidWorks2020建模與仿真第5章工程圖1.工程圖基本知識3.創(chuàng)建基本視圖4.高級視圖

5.編輯工程視圖2.創(chuàng)建工程圖模板6.工程圖的標(biāo)注7.減速器輸出軸組件裝配體工程圖5.1工程圖基本知識工程圖簡單的說就是通過二維視圖反映三維模型的一種方式,通常被打印出來,并裝訂成圖集,以作為后續(xù)加工制作的參照。工程圖通常具有如下幾個構(gòu)成要素,如下圖所示。

5.1工程圖基本知識菜單欄“前導(dǎo)視圖”工具欄命令管理器控制面板狀態(tài)欄圖形區(qū)設(shè)計(jì)樹任務(wù)窗格一、

工程圖用戶界面工程圖的設(shè)計(jì)樹與建模環(huán)境的設(shè)計(jì)樹有所不同,主要由注解、圖紙格式和工程視圖三部分組成,如下圖所示。5.1工程圖基本知識用于控制當(dāng)前視圖中尺寸或注解的顯示與否“圖紙格式”部分用于定義各種表格的默認(rèn)定位點(diǎn)“工程視圖”部分顯示當(dāng)前窗口中所創(chuàng)建的視圖,展開后,可見到構(gòu)建模型的特征,右擊特征或特征草圖,可選擇相應(yīng)的命令令其輪廓顯示在視圖中

5.1工程圖基本知識二、

工程圖創(chuàng)建步驟步驟1新建工程圖文件步驟2創(chuàng)建視圖步驟3標(biāo)注尺寸步驟4標(biāo)注尺寸公差步驟5插入表面粗糙度步驟6插入基準(zhǔn)特征步驟7插入形位公差符號步驟8填寫標(biāo)題欄二、

工程圖創(chuàng)建步驟5.1工程圖基本知識5.1工程圖基本知識二、

工程圖創(chuàng)建步驟(1)新建工程圖文件并打開模型5.1工程圖基本知識二、

工程圖創(chuàng)建步驟(1)新建工程圖文件并打開模型①②③5.1工程圖基本知識二、

工程圖創(chuàng)建步驟(2)創(chuàng)建視圖①選視圖

類型②放置

視圖

③移動鼠標(biāo),放其

它視圖5.1工程圖基本知識二、

工程圖創(chuàng)建步驟(3)標(biāo)尺寸②設(shè)參數(shù)

①命令

③調(diào)整尺寸線及尺寸位置5.1工程圖基本知識二、

工程圖創(chuàng)建步驟(4)標(biāo)尺寸公差②設(shè)參數(shù)

①單擊尺寸線

5.1工程圖基本知識二、

工程圖創(chuàng)建步驟(5)標(biāo)粗糙度②設(shè)參數(shù)

①執(zhí)行命令③定位置,擊左鍵

5.1工程圖基本知識二、

工程圖創(chuàng)建步驟(6)標(biāo)基準(zhǔn)特征符號②設(shè)參數(shù)

①執(zhí)行命令③定位置,擊左鍵

5.1工程圖基本知識二、

工程圖創(chuàng)建步驟(7)標(biāo)形位公差②設(shè)參數(shù)

①執(zhí)行命令③定位置,擊左鍵

5.1工程圖基本知識二、

工程圖創(chuàng)建步驟(8)標(biāo)技術(shù)要求①執(zhí)行命令②定位置,輸入文字

5.1工程圖基本知識二、

工程圖創(chuàng)建步驟(9)修改標(biāo)題欄①執(zhí)行命令②雙擊,編輯③單擊,返回5.1工程圖基本知識三、

創(chuàng)建多張工程圖紙①單擊①或右擊②5.1工程圖基本知識四、

創(chuàng)建工程圖文件1、從零件或裝配體生成工程圖①打開零件或裝配文件②選擇命令③選擇模板④創(chuàng)建視圖⑤保存文件①②③④5.1工程圖基本知識四、

創(chuàng)建工程圖文件2、創(chuàng)建工程圖文件①執(zhí)行命令②選擇模板③打開模型④創(chuàng)建視圖⑤保存文件5.1工程圖基本知識五、保存工程圖文件①執(zhí)行命令②選擇路徑

(與模型同路徑工)③起名④保存1.保存為普通工程圖

*.SLDDRW2.保存為圖紙格式*.SLDDRT5.1工程圖基本知識六、工程圖術(shù)語1.工程圖文件用于存儲工程圖信息的文件,包括圖紙格式、圖紙內(nèi)容等。SolidWorks2020默認(rèn)工程圖文件的擴(kuò)展名為“.SLDDRW”。SolidWorks工程圖文件可以包含一張或多張圖紙,在每張圖紙中可以包含多個工程視圖。2.圖紙?jiān)赟olidWorks中,可以將“圖紙”的概念理解為一張實(shí)際的繪圖紙。圖紙用來建立工程視圖、繪制幾何元素、進(jìn)行尺寸標(biāo)注、添加注解。注解:包括注釋文字、焊接注解、基準(zhǔn)特征符號、基準(zhǔn)目標(biāo)符號、形位公差、表面粗糙度、多轉(zhuǎn)折引線、孔標(biāo)注、銷釘符號、裝飾螺紋線、區(qū)域剖面線填充、零件序號等。3.圖紙格式圖紙格式通常用于設(shè)置圖紙中固定的內(nèi)容,如圖紙的大小、圖框格式、標(biāo)題欄,也可以加入注釋文字。SolidWorks將工程圖分為圖紙格式和圖紙兩層,圖紙格式在底層,圖紙?jiān)谏蠈?。在圖紙層,無法對圖紙格式進(jìn)行編輯。④5.2創(chuàng)建工程圖模板5.2創(chuàng)建工程圖模板⑤⑥Ctrl+A選中全部圖形

,右鍵單擊,選刪除⑦⑧⑨詳見教材!5.3創(chuàng)建基本視圖1.創(chuàng)建標(biāo)淮三視圖①打開工程圖文件②③打開模型④生成標(biāo)準(zhǔn)三視圖標(biāo)準(zhǔn)三視圖是最基本也是最常見的工程圖,但是它所提供的視角十分固定,主視圖為模型的前視圖,5.3創(chuàng)建基本視圖2.創(chuàng)建模型視圖設(shè)計(jì)者可以從模型文件中選擇視圖名稱和方向(前視、上視、左視等)來定義主視圖,進(jìn)而生成相應(yīng)的投影視圖。①打開工程圖文件②③打開模型5.3創(chuàng)建基本視圖2.創(chuàng)建模型視圖設(shè)計(jì)者可以從模型文件中選擇視圖名稱和方向(前視、上視、左視等)來定義主視圖,進(jìn)而生成相應(yīng)的投影視圖。④設(shè)選項(xiàng)⑤放置主視圖⑥放置投影視圖⑥⑥5.3創(chuàng)建基本視圖2.創(chuàng)建模型視圖設(shè)計(jì)者可以從模型文件中選擇視圖名稱和方向(前視、上視、左視等)來定義主視圖,進(jìn)而生成相應(yīng)的投影視圖。⑦選中視圖,單擊右鍵⑧5.3創(chuàng)建基本視圖3.投影視圖投影視圖是對已有視圖(父視圖)通過正交投影生成的視圖。①打開工程圖文件②③選擇父視圖④移動鼠標(biāo),生成

投影視圖5.4高級視圖1.全剖視圖全剖視圖(剖面視圖)是指用剖切線完全地剖開物體所得的視圖。在SolidWorks中用“切割線”分割工程圖中的視圖,然后從垂直于剖切面方向投影得到的視圖,如圖所示。5.4高級視圖1.全剖視圖①打開工程圖文件②③④選類型⑤放切割線⑥移動鼠標(biāo),生成剖視圖

5.4高級視圖2.半剖視圖半剖視圖是當(dāng)物體具有對稱平面時,向垂直于對稱平面的投影面上投影所得的圖形,可以對稱中心線為界,一半畫成視圖,另一半畫成剖視圖的組合圖形。5.4高級視圖2.半剖視圖①打開工程圖文件②⑦③④⑤⑥5.4高級視圖3.階梯剖視圖5.4高級視圖3.階梯剖視圖①打開工程圖文件②③④選類型5.4高級視圖3.階梯剖視圖③④選類型⑤⑥⑦調(diào)切割線⑧5.4高級視圖4.旋轉(zhuǎn)剖視圖5.4高級視圖4.旋轉(zhuǎn)剖視圖①打開工程圖文件②③5.4高級視圖4.旋轉(zhuǎn)剖視圖③④⑤⑥⑦5.4高級視圖5.局部放大視圖①打開工程圖文件②③提示信息④⑤5.4高級視圖6.輔助視圖-向視圖①打開工程圖文件②③提示信息④⑤5.4高級視圖7.局部剖視圖5.4高級視圖7.局部剖視圖①打開工程圖文件②③④5.4高級視圖8.斷裂視圖②③④①打開工程圖文件⑤結(jié)果5.4高級視圖9.相對視圖相對視圖是利用模型中兩個正交的表面或基準(zhǔn)面來定義視圖方向(即定義空間坐標(biāo)系),從而得到特定視角的視圖(即生成前視圖)。在工程圖創(chuàng)建過程中,當(dāng)默認(rèn)的視圖方向不能滿足要求時,設(shè)計(jì)者可以使用“相對視圖”命令來創(chuàng)建所需的正交視圖。面1面25.4高級視圖9.相對視圖面1面2進(jìn)入工程圖設(shè)計(jì)環(huán)境,生成一個空白圖紙。①②在圖形區(qū),右擊鼠標(biāo)③打開模型文件④結(jié)果5.4高級視圖10.零件的等軸測剖視圖①打開工程圖文件②右擊鼠標(biāo)③④結(jié)果5.5編輯工程視圖1移動與旋轉(zhuǎn)視圖鼠標(biāo)指針移動至視圖界線上時,鼠標(biāo)指針顯示為

形狀,按住鼠標(biāo)左鍵并拖動。5.5編輯工程視圖1移動與旋轉(zhuǎn)視圖所選邊線旋轉(zhuǎn)為水平a)旋轉(zhuǎn)前b)旋轉(zhuǎn)后①鼠標(biāo)右擊②執(zhí)行菜單“工具→對齊工程圖視圖

→水平邊線”命令①選擇邊線②③拖動旋轉(zhuǎn)視圖5.5編輯工程視圖2刪除視圖①鼠標(biāo)右擊②③①鼠標(biāo)右擊②③5.5編輯工程視圖3裁剪視圖①打開工程圖文件②③結(jié)果5.5編輯工程視圖4隱藏/顯示切邊①打開工程圖文件②鼠標(biāo)右擊結(jié)果5.5編輯工程視圖5視圖的線型操作調(diào)出線型工具欄:①右擊鼠標(biāo)調(diào)出線型工具欄:5.5編輯工程視圖5視圖的線型操作修改邊線線寬修改邊線線型①②結(jié)果結(jié)果①②5.6工程圖的標(biāo)注1.模型尺寸②設(shè)參數(shù)

①命令

③調(diào)整尺寸線及尺寸位置5.6工程圖的標(biāo)注2.參考尺寸①命令

參考尺寸是通過“標(biāo)注尺寸”命令在工程圖中創(chuàng)建的尺寸。參考尺寸一般通過手工方式標(biāo)注②點(diǎn)邊線5.6工程圖的標(biāo)注3.編輯尺寸①命令

移動尺寸①選中尺寸

②拖動鼠標(biāo)5.6工程圖的標(biāo)注3.編輯尺寸①單擊

修改尺寸②

③結(jié)果①單擊

③結(jié)果5.6工程圖的標(biāo)注4.添加中心線5.6工程圖的標(biāo)注5.標(biāo)注零件序號①單擊

5.6工程圖的標(biāo)注6.材料明細(xì)表注意:生成材料明細(xì)表前,應(yīng)設(shè)置零件的材料、名稱、質(zhì)量、圖號等屬性。①打開工程圖文件②

③在圖形區(qū)選擇視圖5.6工程圖的標(biāo)注6.材料明細(xì)表注意:生成材料明細(xì)表前,應(yīng)設(shè)置零件的材料、名稱、質(zhì)量、圖號等屬性。在零件設(shè)計(jì)環(huán)境下,單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的,在出現(xiàn)的對話框中進(jìn)行設(shè)置。③在圖形區(qū)選擇視圖⑤

④⑥

5.7減速器輸出軸組件裝配體工程圖5.7減速器輸出軸組件裝配體工程圖在“自定義”選項(xiàng)卡中定義“代號”和“名稱”選項(xiàng)1.為裝配體添加屬性和屬性值5.7減速器輸出軸組件裝配體工程圖2.為零件填加材料等屬性以輸出軸為例:(1)添加材料在零件設(shè)計(jì)環(huán)境下,操作如下:5.7減速器輸出軸組件裝配體工程圖2.為零件填加材料等屬性以輸出軸為例:(2)添加名稱等屬性在零件設(shè)計(jì)環(huán)境下,操作如下:①②

5.7減速器輸出軸組件裝配體工程圖3.創(chuàng)建工程視圖(1)

(2)

(3)5.7減速器輸出軸組件裝配體工程圖3.創(chuàng)建工程視圖(4)(5)5.7減速器輸出軸組件裝配體工程圖3.創(chuàng)建工程視圖(6)(7)5.7減速器輸出軸組件裝配體工程圖3.創(chuàng)建工程視圖(8)(9)(10)5.7減速器輸出軸組件裝配體工程圖3.創(chuàng)建工程視圖(11)(12)單擊滾珠剖面線5.7減速器輸出軸組件裝配體工程圖3.創(chuàng)建工程視圖(13)結(jié)果5.7減速器輸出軸組件裝配體工程圖3.創(chuàng)建工程視圖(14)結(jié)果重復(fù)(12)、(13)步驟:5.7減速器輸出軸組件裝配體工程圖4.插入中心線5.7減速器輸出軸組件裝配體工程圖5.標(biāo)注尺寸與裝配公差5.7減速器輸出軸組件裝配體工程圖6.標(biāo)注零件序號5.7減速器輸出軸組件裝配體工程圖7.插入材料明線表5.7減速器輸出軸組件裝配體工程圖8.插入技術(shù)要求5.7減速器輸出軸組件裝配體工程圖9.保存文件上機(jī)練習(xí)1.使用“資源文件\上機(jī)練習(xí)\第5章\練習(xí)1支撐軸零件.SLDPRT”零件模型,

繪制如圖所示的支撐軸工程圖。上機(jī)練習(xí)2.使用“資源文件\上機(jī)練習(xí)\第5章\練習(xí)2軸承座零件.SLDPRT”零件模型,

繪制如圖

所示的軸承座工程圖。上機(jī)練習(xí)3.使用“資源文件\上機(jī)練習(xí)\第5章\練習(xí)3支架零件.SLDPRT”零件模型,繪制如圖所示的支架主視圖。上機(jī)練習(xí)4.使用“資源文件\上機(jī)練習(xí)\第5章\練習(xí)4平口鉗裝配體.SLDPRT”裝配體模型,

繪制如圖

所示的平口鉗裝配體主視圖并插入其材料明細(xì)表。5.7減速器輸出軸組件裝配體工程圖上機(jī)練習(xí)使用“資源文件\上機(jī)練習(xí)\第5章\練習(xí)1支撐軸零件.SLDPRT”零件模型,繪制如下圖所示的支撐軸工程圖。5.7減速器輸出軸組件裝配體工程圖上機(jī)練習(xí)使用“資源文件\上機(jī)練習(xí)\第5章\練習(xí)2軸承座零件.SLDPRT”零件模型,繪制如下圖所示的軸承座工程圖。本章結(jié)束SolidWorks2020建模與仿真第6章動畫與運(yùn)動仿真分析6.1運(yùn)動仿真概述

6.3Motion運(yùn)動單元

6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析

6.2動畫設(shè)計(jì)

6.1運(yùn)動仿真概述裝配體模型為靜態(tài)圖形分析機(jī)構(gòu)工作原理困難動畫或仿真直觀表達(dá)機(jī)構(gòu)工作原理運(yùn)動仿真:就是在計(jì)算機(jī)上模型機(jī)器的運(yùn)動過程。運(yùn)動仿真分析:在機(jī)器運(yùn)動仿真基礎(chǔ)上,獲得運(yùn)動過程中機(jī)器零部件的運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)特性參數(shù),并以圖表等多種形式顯示出來。6.1運(yùn)動仿真概述1.SolidWorks運(yùn)動仿真類型動畫Motion仿真分析Motion運(yùn)動學(xué)仿真Motion動力學(xué)仿真6.1運(yùn)動仿真概述1.SolidWorks運(yùn)動仿真類型※動畫

動畫是基于人的視覺原理創(chuàng)建運(yùn)動圖像,在一定時間內(nèi)連續(xù)快速觀看一系列相關(guān)連的靜止畫面時,會感覺成連續(xù)動作,每個單幅畫面被稱為幀。下圖為人揮手的單幅畫面,當(dāng)這些畫面(幀)串聯(lián)起來播放時就形成了動畫6.1運(yùn)動仿真概述2.SolidWorks運(yùn)動仿真界面時間線時間欄鍵碼點(diǎn)更改欄①②③④⑤⑥⑦⑧在裝配體環(huán)境下,單擊左下角的“運(yùn)動算例1”按鈕。①表示算例類型

②表示播放工具③表示運(yùn)動管理工具欄

④表示運(yùn)動算例特征設(shè)計(jì)樹⑤表示時間線

⑥表示時間欄⑦表示鍵碼點(diǎn)

⑧表示更改欄6.1運(yùn)動仿真概述2.SolidWorks運(yùn)動仿真界面※算例類型SolidWorks2020核心算例類型加載Motion插件后算例類型6.1運(yùn)動仿真概述2.SolidWorks運(yùn)動仿真界面※播放工具欄①②③④①計(jì)算:單擊此按鈕,生成動畫或Motion仿真。②從頭播放:重新播放動畫③播放:從當(dāng)前時間欄位置播放動畫。④停止:停止播放。6.1運(yùn)動仿真概述2.SolidWorks運(yùn)動仿真界面※播放工具欄①②③④⑤⑥①播放速度:設(shè)定播放速度乘數(shù)或總的播放持續(xù)時間。②播放模式:包括正常、循環(huán)和往復(fù)3種模式。③保存動畫:將動畫保存為AVI或其他類型文件。④動畫向?qū)В阂詣赢嬒驅(qū)问街谱鲃赢?。⑤自動鍵碼:處于按下狀態(tài)時,移動或更改零部件時自動放置新鍵碼。⑥添加/更新鍵碼:單擊以添加新鍵碼或更新現(xiàn)有鍵碼的屬性。6.1運(yùn)動仿真概述2.SolidWorks運(yùn)動仿真界面※運(yùn)動管理工具欄①②③④⑤⑥⑦⑧運(yùn)動管理工具欄①馬達(dá):在零部件上添加模擬馬達(dá),使零部件發(fā)生運(yùn)動。②彈簧:在兩個零部件之間添加模擬彈簧。③阻尼:在兩個零部件之間添加模擬阻尼。④力:對裝配體或零件施加力或力矩。⑤接觸:在零部件之間添加接觸關(guān)系。⑥引力:給仿真模型添加引力。⑦結(jié)果和圖解:生成所需物理屬性的圖表,還可以顯示運(yùn)動軌跡。⑧運(yùn)動算例屬性:設(shè)置運(yùn)動算例的屬性。6.1運(yùn)動仿真概述2.SolidWorks運(yùn)動仿真界面※工具欄①②③④⑤⑥⑦⑧運(yùn)動管理工具欄①馬達(dá):在零部件上添加模擬馬達(dá),使零部件發(fā)生運(yùn)動。②彈簧:在兩個零部件之間添加模擬彈簧。③阻尼:在兩個零部件之間添加模擬阻尼。④力:對裝配體或零件施加力或力矩。⑤接觸:在零部件之間添加接觸關(guān)系。⑥引力:給仿真模型添加引力。⑦結(jié)果和圖解:生成所需物理屬性的圖表,還可以顯示運(yùn)動軌跡。⑧運(yùn)動算例屬性:設(shè)置運(yùn)動算例的屬性。6.1運(yùn)動仿真概述2.SolidWorks運(yùn)動仿真界面※運(yùn)動算例特征設(shè)計(jì)樹運(yùn)動算例特征設(shè)計(jì)樹

管理著零部件實(shí)體、配合、運(yùn)動單元屬性、視向及相機(jī)視圖、光源、相機(jī)與布景。制作動畫和仿真的步驟都會在設(shè)計(jì)樹中顯示。6.1運(yùn)動仿真概述2.SolidWorks運(yùn)動仿真界面★時間線“時間線”是用來設(shè)定和編輯動畫與仿真時間的界面,“時間線區(qū)”被豎直網(wǎng)格線均分,這些網(wǎng)絡(luò)線對應(yīng)于表示時間的數(shù)字標(biāo)記。數(shù)字標(biāo)記從00:00:00開始,其間距取決于窗口的大小。6.1運(yùn)動仿真概述2.SolidWorks運(yùn)動仿真界面★時間欄時間線區(qū)域中的黑色豎直線即為“時間欄”,它表示動畫當(dāng)前所處的時刻,通過定位“時間欄”可以跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的時刻并顯示動畫中當(dāng)前時刻對應(yīng)的模型狀態(tài)。定位“時間欄”的方法:1)拖動選中的時間欄到任意位置。2)在時間線區(qū)域單擊鼠標(biāo),時間欄將會跳轉(zhuǎn)到該處。6.1運(yùn)動仿真概述2.SolidWorks運(yùn)動仿真界面★鍵碼點(diǎn)鍵碼點(diǎn)表示動畫中零部件位置(狀態(tài))更改的起始畫面或結(jié)束畫面,或零部件視像屬性更改的起始畫面或結(jié)束畫面。

可以將SolidWorks中的鍵碼點(diǎn)理解為動畫設(shè)計(jì)軟件中的“關(guān)鍵幀”,“關(guān)鍵幀”為零件所在狀態(tài)的畫面。SolidWorks在兩個“鍵碼點(diǎn)”間自動插入畫面。進(jìn)而生成動畫。6.1運(yùn)動仿真概述2.SolidWorks運(yùn)動仿真界面★關(guān)鍵點(diǎn)時間欄時間線單擊時間線區(qū)域中的任意一點(diǎn),時間欄將會定位到時間線上的一點(diǎn),此點(diǎn)就稱為關(guān)鍵點(diǎn)。在圖形區(qū)顯示此時刻模型零部件的狀態(tài),可以設(shè)置此時刻模型的屬性,如材質(zhì)、顏色、透明度等。6.1運(yùn)動仿真概述2.SolidWorks運(yùn)動仿真界面★更改欄圖標(biāo)更改欄更改欄含義總動畫持續(xù)時間視向及相機(jī)視圖屬性變化

光源、相機(jī)與布景的變化移動動作爆炸動作外觀改變

更改欄是連接鍵碼點(diǎn)之間的水平欄。它們表示兩個鍵碼點(diǎn)之間模型狀態(tài)(屬性)發(fā)生的變化。變化的內(nèi)容包括:動畫時間長度、零部件運(yùn)動狀態(tài)、相機(jī)屬性更改、視圖定向(如縮放、旋轉(zhuǎn))、視向?qū)傩裕ㄈ珙伾庥^或視圖的顯示狀態(tài))等。6.1運(yùn)動仿真概述3.其它術(shù)語1.剛體在SolidWorksMotion仿真分析中,所有構(gòu)件被看作理想剛體,這也意味著在仿真過程中,構(gòu)件內(nèi)部和構(gòu)件之間都不會出現(xiàn)變形。剛性物體可以是單一零部件,也可以是子裝配體。2.固定零件一個零件可以是固定零件,也可以是運(yùn)動零件。固定零件是絕對靜止的,每個固定的零件自由度為零。在仿真時,固定零件為運(yùn)動零件提供參考坐標(biāo)系。3.運(yùn)動零件在仿真時,裝配體中浮動零件被定義為機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動零件,每個運(yùn)動零件有6個自由度。當(dāng)創(chuàng)建一個新的機(jī)構(gòu)并映射裝配體約束時,SolidWorks裝配體中的浮動部件會自動轉(zhuǎn)換為運(yùn)動零件。4.配合配合定義了剛性物體是如何連接和如何做相對運(yùn)動的,配合將移去所連接構(gòu)件的自由度。在兩個剛體間添加一個配合將移去剛體之間的相應(yīng)自由度?!ⅲ涸跈C(jī)械原理中有“運(yùn)動副”的概念,“運(yùn)動副”用于約束剛體間的相對運(yùn)動。在SolidWorks2020中系統(tǒng)自動將“配合”關(guān)系映射為“運(yùn)動副”。6.2動畫設(shè)計(jì)2.動畫設(shè)計(jì)基于時間欄的動畫配合和鍵碼點(diǎn)動畫旋轉(zhuǎn)動畫插值動畫線性馬達(dá)動畫視向?qū)傩詣赢?.2動畫設(shè)計(jì)※基本原理:確定一段時間內(nèi),物體狀態(tài)或?qū)傩愿牡钠鹗籍嬅媾c結(jié)束畫面,系統(tǒng)自動生成中間畫面,從而生成動畫。起始畫面與結(jié)束畫面稱為關(guān)鍵幀。起始畫面結(jié)束畫面……中間畫面6.2動畫設(shè)計(jì)※SW中動畫設(shè)計(jì)過程:

打開裝配體→打開運(yùn)動算例界面→添加/移動/修改鍵碼點(diǎn)→生成動畫

→播放動畫→

保存動畫.步驟1打開裝配體步驟2打開運(yùn)動算例界面步驟3添加/移動/修改鍵碼點(diǎn)步驟4生成動畫步驟5播放動畫步驟6保存動畫6.2動畫設(shè)計(jì)1.基于時間欄的動畫

基于時間欄的動畫,首先定位時間欄,確定機(jī)構(gòu)中某個零部件變化的時間;接著在圖形區(qū)執(zhí)行拖動或旋轉(zhuǎn)等操作,使零部件的位置發(fā)生移動或?qū)傩园l(fā)生改變,這時在時間線區(qū)域中就會生成相應(yīng)的鍵碼點(diǎn)與更改欄。重復(fù)此步驟即可制作基于時間欄的動畫。【例6-1】滑塊的左右移動動畫要求:1)制作0-4秒滑塊從中位運(yùn)動到右位,4-8秒滑塊從右位運(yùn)動到左位的動畫。2)2-6秒滑快漸變至紅色,并保持紅色不變。動畫原理如下圖所示6.2動畫設(shè)計(jì)★設(shè)計(jì)步驟步驟1進(jìn)入動畫設(shè)計(jì)界面步驟2設(shè)置滑塊向右移動的時間步驟3設(shè)置滑塊向右移動的動作步驟4設(shè)置滑塊向左移動的時間步驟5設(shè)置滑塊向左移動的動作步驟6更改模型顏色屬性步驟7生成動畫并保存動畫6.2動畫設(shè)計(jì)1.基于時間欄的動畫(1)進(jìn)入動畫設(shè)計(jì)界面打開“資源文件\模型文件\第6章\模型素材\例6-1\導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu).sldasm”文件。單擊圖形區(qū)域左下角的“運(yùn)動算例1”按鈕,系統(tǒng)彈出運(yùn)動算例界面,在屬性管理器左上方的“算例類型”下拉列表中選擇“動畫”選項(xiàng),系統(tǒng)默認(rèn)“自動鍵碼”已被按下,如下圖所示,完成打開運(yùn)動算例界面操作。②①“自動鍵碼”已被按下:表示起始畫面已確定。

6.2動畫設(shè)計(jì)1.基于時間欄的動畫(2)設(shè)置滑塊向右移動的時間單擊4秒處的“時間線”使“時間欄”定位在4秒處,或拖動“時間欄”至4秒處,如下圖所示,完成設(shè)置滑塊向右移動的時間操作。時間欄定位在4秒處

6.2動畫設(shè)計(jì)1.基于時間欄的動畫(3)設(shè)置滑塊向右移動動作在圖形區(qū)拖動“滑塊”零件向右運(yùn)動一段距離,在“時間線視圖”中,系統(tǒng)在4秒處自動生成“鍵碼點(diǎn)”(代表結(jié)束畫面)、自動生成“動畫總時長”與“滑塊”零件運(yùn)動的“更改欄”;如下圖所示,完成添加本次運(yùn)動動作的操作。更改欄表示移動表示動畫總時長鍵碼點(diǎn)6.2動畫設(shè)計(jì)1.基于時間欄的動畫(4)設(shè)置滑塊向左移動的時間單擊8秒處的“時間線”,使“時間欄”定位在8秒處,或拖動“時間欄”至8秒處,如下圖所示,完成設(shè)置滑塊向左移動的時間操作。時間欄指向8秒處

6.2動畫設(shè)計(jì)1.基于時間欄的動畫(5)設(shè)置滑塊向左移動的動作在圖形區(qū)拖動“滑塊”零部件向左運(yùn)動一段距離,系統(tǒng)在“時間線視圖”中自動生成“動畫總時長”與“滑塊”零件運(yùn)動的“更改欄”,如下圖所示,完成添加本次運(yùn)動動作的操作。添加更改欄6.2動畫設(shè)計(jì)1.基于時間欄的動畫(6)更改模型顏色屬性1)設(shè)置顏色改變的起始時間。單擊2秒處的“時間線”,時間欄移動到2秒處。放置起始鍵碼點(diǎn):右擊此時刻的時間欄,出現(xiàn)快捷菜單,如下圖所示,選擇“放置鍵碼(K)”命令,放置鍵碼。2)放置終止鍵碼點(diǎn)。同理,單擊6秒處的“時間線”,再次放置鍵碼點(diǎn)。更改模型顏色。將6秒時刻圖形區(qū)的滑塊顏色更改為紅色。系統(tǒng)在“時間線視圖”中自動生成“滑塊”零件顏色改變的“更改欄”如下圖所示。更改欄表示顏色鍵碼點(diǎn)鍵碼點(diǎn)6.2動畫設(shè)計(jì)1.基于時間欄的動畫(7)生成動畫并保存1)單擊工具欄中的“計(jì)算”按鈕,系統(tǒng)自動生成動畫,并在圖形區(qū)播放動畫??梢钥吹皆?-2秒,滑塊向右運(yùn)動,滑塊顏色為灰色;2-4秒滑塊繼續(xù)向右,但顏色呈漸變色;4-6秒滑塊向左運(yùn)動,但顏色呈漸變色,6秒時顏色變成紅色;6-8秒滑塊向左運(yùn)動,顏色為紅色。2)單擊工具欄中的“保存動畫”按鈕,系統(tǒng)彈出“保存動畫到文件”對話框。設(shè)置如下圖所示,其他選項(xiàng)默認(rèn)配置。單擊“保存”按鈕,即可保存動畫,完成保存動畫操作。6.2動畫設(shè)計(jì)2.配合與鍵碼點(diǎn)動畫基于時間欄的動畫是通過“拖動”零件改變零件的“位置”、“狀態(tài)”,或設(shè)置零件的顏色等屬性,生成“關(guān)鍵幀”。

配合和鍵碼點(diǎn)動畫是通過修改鍵碼點(diǎn)所代表的配合屬性,生成“關(guān)鍵幀”。其過程如下:1)在某“配合”所對應(yīng)的某時刻時間欄處放置鍵碼點(diǎn)。2)雙擊放置的鍵碼點(diǎn),會彈出配合屬性“修改”對話框。3)修改配合屬性。注:這里的“配合”為裝配體的“高級配合”。6.2動畫設(shè)計(jì)2.配合與鍵碼點(diǎn)動畫【例6-2】連桿彎折動畫1)制作0-2秒“桿1”相對“基桿”彎折90度,“桿2”相對“桿1”不動的動畫;2)2-4秒“桿2”相對“桿1”彎折90度的動畫。動畫效果如下圖所示6.2動畫設(shè)計(jì)2.配合與鍵碼點(diǎn)動畫★設(shè)計(jì)步驟步驟1進(jìn)入動畫設(shè)計(jì)界面步驟2設(shè)置2秒時刻“桿1”與“桿2”相對“基桿”彎折90度畫面步驟3設(shè)置4秒時刻“桿1”與“桿2”相對“基桿”彎折90度畫面步驟4生成動畫并保存動畫6.2動畫設(shè)計(jì)2.配合與鍵碼點(diǎn)動畫步驟一:進(jìn)入動畫設(shè)計(jì)界面打開“資源文件\模型文件\第6章\模型素材\例6-2\連桿機(jī)構(gòu)裝配體.sldasm”文件。單擊“運(yùn)動算例1”按鈕,在圖形區(qū)域下方出現(xiàn)運(yùn)動算例界面,在屬性管理器左上方的“算例類型”下拉列表中選擇“動畫”選項(xiàng),系統(tǒng)默認(rèn)“自動鍵碼”已被按下,如下圖所示,完成打開運(yùn)動算例界面操作。6.2動畫設(shè)計(jì)2.配合與鍵碼點(diǎn)動畫步驟二設(shè)置2秒時刻“桿1”與“桿2”相對“基桿”彎折90度畫面將時間欄拖動至2秒處。單擊設(shè)計(jì)樹“配合”標(biāo)簽左側(cè)箭頭,出現(xiàn)下拉選項(xiàng)。在“角度1”所對應(yīng)的2秒時間欄處右擊,彈出快捷菜單,單擊“放置鍵碼(K)”命令,在時間線區(qū)域出現(xiàn)鍵碼點(diǎn)。雙擊該鍵碼點(diǎn),系統(tǒng)彈出“修改”對話框,在“角度”微調(diào)框中輸入90度。②①單擊工具欄中的“計(jì)算”按鈕,在圖形區(qū)更新裝配體裝態(tài)。6.2動畫設(shè)計(jì)2.配合與鍵碼點(diǎn)動畫步驟三設(shè)置4秒時刻“桿1”與“桿2”相對“基桿”彎折90度畫面在“角度2”所對應(yīng)的2秒時刻時間欄處放置鍵碼點(diǎn),將時間欄拖動至4秒處,并在“角度2”所對應(yīng)的4秒時刻時間欄處放置鍵碼點(diǎn)。雙擊該鍵碼點(diǎn),系統(tǒng)彈出“修改”對話框,在“角度”微調(diào)框中輸入90度。②①③6.2動畫設(shè)計(jì)2.配合與鍵碼點(diǎn)動畫步驟四生成動畫并保存動畫(1)生成動畫單擊工具欄中的“計(jì)算”按鈕,系統(tǒng)自動生成動畫,并在圖形區(qū)播放動畫。(2)保存動畫單擊工具欄中的“保存動畫”按鈕,系統(tǒng)彈出“保存動畫到文件”對話框。設(shè)置如下圖所示,其他選項(xiàng)默認(rèn)配置。單擊“保存”按鈕,即可保存動畫,完成保存動畫操作。6.2動畫設(shè)計(jì)3.旋轉(zhuǎn)動畫旋轉(zhuǎn)動畫是系統(tǒng)改變相機(jī)視角而生成的動畫。圖形區(qū)內(nèi)“裝配體”繞指定的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),多用于機(jī)構(gòu)的外形展示。下面以實(shí)例形式介紹旋轉(zhuǎn)動畫設(shè)計(jì)過程。6.2動畫設(shè)計(jì)3.旋轉(zhuǎn)動畫★設(shè)計(jì)步驟步驟1進(jìn)入動畫設(shè)計(jì)界面步驟2打開動畫向?qū)Р襟E3設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸。步驟4設(shè)置動畫速度和時間6.2動畫設(shè)計(jì)3.旋轉(zhuǎn)動畫步驟一進(jìn)入動畫設(shè)計(jì)界面打開“資源文件\模型文件\第6章\模型素材\例6-3\盤類零件.sldasm”文件。單擊圖形區(qū)域下方的“運(yùn)動算例1”按鈕,在圖形區(qū)域下方出現(xiàn)運(yùn)動算例界面,在屬性管理器左上方的“算例類型”下拉列表中選擇“動畫”選項(xiàng),系統(tǒng)默認(rèn)“自動鍵碼”已被按下,如下圖所示,完成打開運(yùn)動算例界面操作。②①6.2動畫設(shè)計(jì)3.旋轉(zhuǎn)動畫步驟二打開動畫向?qū)螕艄ぞ邫谥械摹皠赢嬒驅(qū)А卑粹o,系統(tǒng)彈出“選擇動畫類型”對話框,如下圖所示,完成打開動畫向?qū)Р僮?。②?.2動畫設(shè)計(jì)3.旋轉(zhuǎn)動畫★設(shè)計(jì)步驟步驟三設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸在“選擇動畫類型對話框”中選擇“旋轉(zhuǎn)模型”,單擊“下一步”,系統(tǒng)彈出“選擇一旋轉(zhuǎn)軸”對話框。在“選擇一旋轉(zhuǎn)軸”選項(xiàng)組中選擇“Y-軸”,“旋轉(zhuǎn)次數(shù)(N)”文本框中輸入1,選擇“順時針(C)”選項(xiàng),如圖6-27所示,完成設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸操作。②①③6.2動畫設(shè)計(jì)3.旋轉(zhuǎn)動畫★設(shè)計(jì)步驟步驟四設(shè)置動畫速度和時間單擊“選擇動畫類型”對話框中“下一步”按鈕,系統(tǒng)彈出“動畫控制選項(xiàng)”對話框。在“時間長度(秒)(D)”文本框中輸入8,在“開始時間(秒)(S)”文本框輸入0,如圖6-28所示。單擊“完成”按鈕,即可創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)動畫。②①6.2動畫設(shè)計(jì)4.插值動畫插值動畫:在動畫中使用插值模式來控制鍵碼點(diǎn)之間動畫變更速度,多用于機(jī)構(gòu)中某一零件變速度的模擬。下面以實(shí)例形式介紹插值動畫設(shè)計(jì)過程。6.2動畫設(shè)計(jì)4.插值動畫★設(shè)計(jì)步驟步驟1進(jìn)入動畫設(shè)計(jì)界面步驟2設(shè)置動畫時間步驟3拖動零部件步驟4添加插值模式6.2動畫設(shè)計(jì)4.插值動畫★設(shè)計(jì)步驟步驟一進(jìn)入動畫設(shè)計(jì)界面打開“資源文件\模型文件\第6章\模型素材\例6-4\球軌機(jī)構(gòu)裝配體.sldasm”文件。單擊圖形區(qū)域下方的“運(yùn)動算例1”按鈕,在圖形區(qū)域下方出現(xiàn)工具欄和時間線,在屬性管理器左上方的“算例類型”下拉列表中選擇“動畫”選項(xiàng),系統(tǒng)默認(rèn)“自動鍵碼”已被按下,如下圖所示,完成打開運(yùn)動算例界面操作②①6.2動畫設(shè)計(jì)4.插值動畫★設(shè)計(jì)步驟步驟二設(shè)置動畫時間拖動“時間欄”定位在6秒處,如圖6-31所示,完成設(shè)置動畫時間操作。6.2動畫設(shè)計(jì)4.插值動畫★設(shè)計(jì)步驟步驟三拖動零部件在“圖形區(qū)”拖動小球至如圖6-32所示的位置。完成拖動零部件操作6.2動畫設(shè)計(jì)4.插值動畫★設(shè)計(jì)步驟步驟四添加插值模式右擊“小球”對應(yīng)的6秒時刻的鍵碼點(diǎn),在彈出的快捷菜單中選擇“插值模式”→“漸入”命令,如圖6-33所示。完成添加“插值”模式操作。②①③6.2動畫設(shè)計(jì)5.線性馬達(dá)動畫線性馬達(dá)動畫是為裝配體零件添加“線性馬達(dá)”驅(qū)動,模擬在“線性馬達(dá)”作用下裝配體的運(yùn)動?!熬€性馬達(dá)”為裝配體提供直線速度。馬達(dá)位置應(yīng)添加在運(yùn)動零件上,盡量選擇與運(yùn)動方向垂直的截面。下面以實(shí)例形式介紹線性馬達(dá)動畫設(shè)計(jì)過程。6.2動畫設(shè)計(jì)5.線性馬達(dá)動畫★設(shè)計(jì)步驟步驟1進(jìn)入動畫設(shè)計(jì)界面步驟2添加馬達(dá)單元步驟3生成動畫并保存6.2動畫設(shè)計(jì)5.線性馬達(dá)動畫★設(shè)計(jì)步驟★設(shè)計(jì)步驟步驟一進(jìn)入動畫設(shè)計(jì)界面打開“資源文件\模型文件\第6章\模型素材\例6-5\平板機(jī)構(gòu)裝配體.sldasm”文件。單擊圖形區(qū)域下方的“運(yùn)動算例1”按鈕,在圖形區(qū)域下方出現(xiàn)工具欄和時間線,在屬性管理器左上方的“算例類型”下拉列表中選擇“動畫”選項(xiàng),系統(tǒng)默認(rèn)“自動鍵碼”已被按下,如下圖所示,完成打開運(yùn)動算例界面操作②①6.2動畫設(shè)計(jì)5.線性馬達(dá)動畫★設(shè)計(jì)步驟步驟二添加“線性馬達(dá)”單元單擊工具欄中的“馬達(dá)”按鈕,系統(tǒng)彈出“馬達(dá)”屬性管理器。在“馬達(dá)類型(T)”選項(xiàng)組中選擇“線性馬達(dá)(驅(qū)動器)(L)”單擊“零部件/方向”選項(xiàng)組中“馬達(dá)位置”拾取框,在圖形區(qū)選擇“板A”零件的左側(cè)表面。單擊“運(yùn)動(M)”選項(xiàng)組中“函數(shù)”下拉列表框,在列表中選擇“等速”運(yùn)動類型,在“速度”微調(diào)框中輸入50mm/s。①②③④6.2動畫設(shè)計(jì)5.線性馬達(dá)動畫★設(shè)計(jì)步驟步驟三生成動畫并保存動畫(1)生成動畫單擊工具欄中的“計(jì)算”按鈕,系統(tǒng)自動生成動畫,并在圖形區(qū)播放動畫。(2)保存動畫單擊工具欄中的“保存動畫”按鈕,系統(tǒng)彈出“保存動畫到文件”對話框。設(shè)置如下圖所示,其他選項(xiàng)默認(rèn)配置。單擊“保存”按鈕,即可保存動畫,完成保存動畫操作。6.2動畫設(shè)計(jì)6.視向?qū)傩詣赢嫛镌O(shè)計(jì)步驟視向?qū)傩詣赢嬍悄P蛥^(qū)視圖變化的動畫,通過設(shè)置“視向及相機(jī)視圖”對應(yīng)某時間欄處鍵碼點(diǎn)所代表的視圖畫面生成的動畫,如旋轉(zhuǎn)視圖、放大視圖等。用于從不同的視角觀察裝配體,其作用主要用來制作產(chǎn)品的宣傳動畫。下面以實(shí)例形式介紹視向?qū)傩詣赢嬙O(shè)計(jì)過程。6.2動畫設(shè)計(jì)6.視向?qū)傩詣赢嫛镌O(shè)計(jì)步驟步驟1進(jìn)入動畫設(shè)計(jì)界面步驟2制作裝配體視向?qū)傩詣赢嫴襟E3制作殼體外觀動畫步驟4卡爪運(yùn)動動畫6.2動畫設(shè)計(jì)6.視向?qū)傩詣赢嫛镌O(shè)計(jì)步驟步驟一進(jìn)入動畫設(shè)計(jì)界面打開“資源文件\模型文件\第6章\模型素材\例6-6\三爪卡盤機(jī)構(gòu)裝配體.sldasm”文件。單擊圖形區(qū)域下方的“運(yùn)動算例1”按鈕,系統(tǒng)彈出運(yùn)動算例界面,在屬性管理器左上方的“算例類型”下拉列表中選擇“動畫”選項(xiàng),系統(tǒng)默認(rèn)“自動鍵碼”已被按下.②①6.2動畫設(shè)計(jì)6.視向?qū)傩詣赢嫛镌O(shè)計(jì)步驟步驟二裝配體視向?qū)傩詣赢嬙O(shè)置動畫時間。將時間欄拖動到4秒處調(diào)整相機(jī)視角。在圖形區(qū),按鼠標(biāo)滾輪,旋轉(zhuǎn)裝配體,將視角調(diào)整至如圖6-40所示的狀態(tài)。在“視向及相機(jī)視圖”所對應(yīng)的4秒時間欄處,“放置鍵碼”點(diǎn),系統(tǒng)自動添加視向及相機(jī)視圖“更改欄”如圖6-41所示。完成放置鍵碼點(diǎn)操作。①②③6.2動畫設(shè)計(jì)6.視向?qū)傩詣赢嫛镌O(shè)計(jì)步驟步驟三殼體外觀動畫設(shè)置動畫時間。將時間欄拖動至8秒處更改透明度。右擊“外殼”零部件,系統(tǒng)彈出快捷菜單如圖6-43所示。單擊“更改透明度”按鈕,“外殼”零部件變?yōu)榘胪该鳡顟B(tài),系統(tǒng)自動添加“外殼”顏色變化的“更改欄”,如圖6-44所示。完成更改透明度操作①②6.2動畫設(shè)計(jì)6.視向?qū)傩詣赢嫛镌O(shè)計(jì)步驟步驟四卡爪運(yùn)動動畫1)拖動零部件。鼠標(biāo)按住“卡爪1”零件不放,拖動鼠標(biāo)至如圖6-45所示狀態(tài),系統(tǒng)自動添加“卡爪1”移動的“更改欄”如圖6-46所示,完成拖動零部件操作。完成卡爪運(yùn)動動畫設(shè)計(jì)。單擊工具欄中的“計(jì)算”按鈕在圖形區(qū)域更新裝配體狀態(tài),完成卡爪運(yùn)動動畫設(shè)計(jì)。6.3Motion運(yùn)動單元 1.在SolidWorks2020中,使用Motion插件可以對裝配體進(jìn)行運(yùn)動仿真與分析,簡稱Motion仿真分析,用于模擬機(jī)構(gòu)在運(yùn)動單元作用下的運(yùn)動,求解出運(yùn)動過程中機(jī)構(gòu)零部件的運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)特性參數(shù),并以圖表等多種形式顯示出來。相對于基本運(yùn)動仿真,它是更高一級的模擬仿真 2.在裝配體設(shè)計(jì)環(huán)境下,單擊SolidWorks“插件”控制面板上的“SolidWorksMotion”按鈕,加載Motion插件后,可以使用Motion仿真分析功能。 3.Motion運(yùn)動單元包括馬達(dá)、引力、彈簧、力、阻尼、接觸。6.3Motion運(yùn)動單元1.馬達(dá)馬達(dá)為機(jī)構(gòu)提供運(yùn)動速度,不提供力。

單擊運(yùn)動管理工具欄上的“馬達(dá)”按鈕,系統(tǒng)彈出“馬達(dá)”屬性管理器①②③①馬達(dá)類型選項(xiàng)組旋轉(zhuǎn)馬達(dá):模擬旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的運(yùn)動,為仿真提供轉(zhuǎn)速,形成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動線性馬達(dá):模擬線性馬達(dá)的運(yùn)動,為仿值提供線速度,形成直線運(yùn)動。路徑配合馬達(dá):在路徑配合中添加馬達(dá),形成路徑運(yùn)動。6.3Motion運(yùn)動單元馬達(dá)位置拾取框反向按鈕要相對此項(xiàng)而移動的零部件拾取框②零部件/方向選項(xiàng)組馬達(dá)位置拾取框:在圖形區(qū)的相應(yīng)零件上拾取馬達(dá)的作用位置。旋轉(zhuǎn)馬達(dá)為繞某軸線運(yùn)動,應(yīng)盡量選擇具有軸線的圓柱面、圓面等為馬達(dá)的作用位置。線性馬達(dá)為線性運(yùn)動,應(yīng)盡量選擇與運(yùn)動垂直的截面。反向按鈕:指定馬達(dá)向相反方向運(yùn)動。要相對此項(xiàng)而移動的零部件拾取框:為馬達(dá)的運(yùn)動選擇參照坐標(biāo)系,一般選擇大地坐標(biāo)系,即選擇機(jī)架,如不指定,系統(tǒng)默認(rèn)裝配體的坐標(biāo)系為馬達(dá)運(yùn)動參考坐標(biāo)系。1.馬達(dá)6.3Motion運(yùn)動單元1.馬達(dá)運(yùn)動類型速度速度圖表③運(yùn)動選項(xiàng)組運(yùn)動類型:在下拉列表框中選擇馬達(dá)的運(yùn)動類型,包括等速、距離、震蕩、插值和表達(dá)式速度:在“等速”類型下的馬達(dá)轉(zhuǎn)動速度。速度圖表:馬達(dá)轉(zhuǎn)動速度的圖表,單擊可放大。注:選擇不同的運(yùn)動類型,“運(yùn)動類型”下的選項(xiàng)則不同。本節(jié)是以“等速”運(yùn)動類型為例。6.3Motion運(yùn)動單元2.引力通過施加引力來模擬裝配體在引力場中的運(yùn)動特性。引力僅限基本運(yùn)動和Motion分析中使用。單擊運(yùn)動管理工具欄上的“引力”按鈕,系統(tǒng)彈出“引力”屬性管理器。①②①引力參數(shù)選項(xiàng)組可單擊X、Y或Z單選按鈕,選擇引力方向,也可以在視圖中選擇線或面作為引力參考。反向按鈕,調(diào)節(jié)所選擇的方向。②數(shù)字引力值微調(diào)框默認(rèn)為9806.65mm/s^2,即重力加速度常量,也可以根據(jù)實(shí)際情況更改這一數(shù)值。6.3Motion運(yùn)動單元2.引力★實(shí)例【例6-7】引力作用下單擺機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真分析6.3Motion運(yùn)動單元2.引力設(shè)計(jì)步驟步驟1進(jìn)入仿真設(shè)計(jì)界面步驟2添加引力單元步驟3運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)構(gòu)步驟4結(jié)果分析6.3Motion運(yùn)動單元2.引力★設(shè)計(jì)步驟步驟一進(jìn)入仿真設(shè)計(jì)界面打開“資源文件\模型文件\第6章\模型素材\例6-7\單擺機(jī)構(gòu)裝配體.sldasm”文件,單擊狀態(tài)欄上方的“運(yùn)動算例1”按鈕,打開“運(yùn)動算例”界面。在屬性管理器左上方的“算例類型”下拉列表中選擇“Motion分析”,系統(tǒng)默認(rèn)“自動鍵碼”已被按下。②6.3Motion運(yùn)動單元2.引力★設(shè)計(jì)步驟步驟二添加引力單元①單擊運(yùn)動管理工具欄上的“引力”按鈕,系統(tǒng)彈出“引力”屬性管理器。②在“引力參數(shù)”選項(xiàng)組中選擇“Y”,單擊“反向”按鈕調(diào)節(jié)方向。③“數(shù)字引力值”微調(diào)框中使用默認(rèn)值“9806.65mm/s^2”。①②③6.3Motion運(yùn)動單元2.引力★設(shè)計(jì)步驟步驟三運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果①單擊工具欄中的“計(jì)算”按鈕,系統(tǒng)自動更新隨動零件的“更改欄”,且在圖形區(qū)播放運(yùn)動仿真動畫,動畫結(jié)束后運(yùn)動參數(shù)計(jì)算完成。②獲取小球的線性速度。單擊工具欄中的“結(jié)果和圖解”按鈕①②6.3Motion運(yùn)動單元2.引力步驟三運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果①在“結(jié)果”選項(xiàng)組中,單擊“<選取類別>”下拉列表框,選擇“位移/速度/加速度”選項(xiàng)。②單擊“<選取子類別>”下拉列表框,在列表中選擇“線性速度”。③單擊“<選取結(jié)果分量>”下拉列表框,在列表中選擇“幅值”。④單擊“零部件”拾取框,在圖形區(qū)選擇“球”表面⑤單擊“確定”按鈕,完成獲取球線性速度圖解的操作,①②③④⑤6.3Motion運(yùn)動單元2.引力步驟三運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果“小球”線性速度-時間曲線6.3Motion運(yùn)動單元2.引力步驟四結(jié)果分析計(jì)算理論值。自由釋放小球,小球重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,由能量守恒可得:

桿長為1m,重力加速度約為9.8m/??^2,求得小球在最低點(diǎn)的速度為4.43m/s。由圖解可知,小球在最低點(diǎn)最大速度為4468mm/s即4.468m/s,在誤差允許范圍內(nèi),仿真結(jié)果和理論結(jié)果相符合,驗(yàn)證了仿真的正確性。6.3Motion運(yùn)動單元3.彈簧通過對裝配體施加各種類型的彈簧,模擬裝配體加入彈簧后的各項(xiàng)運(yùn)動特性。單擊運(yùn)動管理工具欄上的“彈簧”按鈕,系統(tǒng)彈出“彈簧”屬性管理器。①②彈簧端點(diǎn)拾取框彈簧力表達(dá)式指數(shù)下拉列表框彈簧常數(shù)微調(diào)框自由長度微調(diào)框①彈簧類型選項(xiàng)組線性彈簧:提供直線作用方式的常規(guī)力。扭轉(zhuǎn)彈簧:提供旋向的扭轉(zhuǎn)力。②彈簧參數(shù)選項(xiàng)組彈簧端點(diǎn)拾取框:在圖形區(qū)選擇要添加彈簧的表面或零件。彈簧力表達(dá)式指數(shù)下拉列表框:默認(rèn)為1(線性),也可以選擇指數(shù)量,即2、3、-1、-2等。彈簧常數(shù)微調(diào)框:默認(rèn)值為1.00牛頓/mm,表示彈簧每形變1mm將產(chǎn)生1牛頓的力。自由長度微調(diào)框:在兩個端面間添加彈簧后,微調(diào)框中顯示的數(shù)值為兩端面間的距離,輸入彈簧長度值,輸入值為彈簧沒有外力作用下的長度值,即自由長度,單位為mm。6.3Motion運(yùn)動單元3.彈簧③④阻尼力表達(dá)式指數(shù)阻尼常數(shù)微調(diào)框彈簧圈直徑圈數(shù)絲徑③阻尼選項(xiàng)組勾選“阻尼”復(fù)選框可添加阻尼阻尼力表達(dá)式指數(shù)下拉列表框:默認(rèn)選擇1(線性)。阻尼常數(shù)微調(diào)框:輸入阻尼常數(shù),單位為牛頓/(mm/秒)。④顯示選項(xiàng)組在裝配體中顯示彈簧的屬性,可輸入彈簧圈直徑、圈數(shù)和絲徑。這些參數(shù),只表示在圖形區(qū)顯示的畫面,不參與仿真計(jì)算。6.3Motion運(yùn)動單元3.彈簧★實(shí)例【例6-8】彈簧作用下導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真與分析6.3Motion運(yùn)動單元3.彈簧步驟1進(jìn)入仿真設(shè)計(jì)界面步驟2添加彈簧單元步驟3運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)構(gòu)步驟4結(jié)果分析6.3Motion運(yùn)動單元★設(shè)計(jì)步驟步驟一進(jìn)入仿真設(shè)計(jì)界面打開“資源文件\模型文件\第6章\模型素材\例6-8\導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)裝配體.sldasm”文件,單擊狀態(tài)欄上方的“運(yùn)動算例1”按鈕,打開“運(yùn)動算例”界面。在屬性管理器左上方的“算例類型”下拉列表中選擇“Motion分析”,系統(tǒng)默認(rèn)“自動鍵碼”已被按下。①②3.彈簧6.3Motion運(yùn)動單元3.彈簧步驟二添加彈簧單元①單擊運(yùn)動管理工具欄上的“彈簧”按鈕,系統(tǒng)彈出“彈簧”屬性管理器。②“彈簧類型”選項(xiàng)組:選擇“線性彈簧”。③“彈簧端點(diǎn)”拾取框:在圖形區(qū)選擇“導(dǎo)軌機(jī)架”的“導(dǎo)軌擋板”和“滑塊”的右表面。④“自由長度”微調(diào)框中顯示100mm(系統(tǒng)測量出滑塊右端面距導(dǎo)軌擋板的距離為100mm),更改為200mm(彈簧自由長度),故彈簧被壓縮100mm,①②③④6.3Motion運(yùn)動單元3.彈簧步驟三運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果①單擊工具欄中的“計(jì)算”按鈕,系統(tǒng)自動更新隨動零件的“更改欄”,且在圖形區(qū)播放運(yùn)動仿真動畫,動畫結(jié)束后運(yùn)動參數(shù)計(jì)算完成。②滑塊位移結(jié)果。單擊工具欄中的“結(jié)果和圖解”按鈕①②6.3Motion運(yùn)動單元3.彈簧步驟三運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果①在“結(jié)果”選項(xiàng)組中,單擊“<選取類別>”下拉列表框,選擇“位移/速度/加速度”選項(xiàng)。②單擊“<選取子類別>”下拉列表框,在列表中選擇“線性位移”。③單擊“<選取結(jié)果分量>”下拉列表框,選擇“X分量”。④單擊“零部件”拾取框,在圖形區(qū)選擇“滑塊”表面。⑤單擊“確定”按鈕,完成獲取滑塊位移圖解的操作①②③④⑤6.3Motion運(yùn)動單元3.彈簧步驟三運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果“彈簧”位移-時間曲線6.3Motion運(yùn)動單元3.彈簧步驟四結(jié)果分析由圖解可知,滑塊最大位移范圍x為:

已知彈簧初始狀態(tài)被壓縮了100mm,釋放滑塊后,彈簧彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能又轉(zhuǎn)化為彈性勢能,故彈簧總運(yùn)動為200mm,在誤差允許范圍內(nèi),仿真結(jié)果和理論結(jié)果相符合,仿真成功。6.3Motion運(yùn)動單元4.接觸如果零部件滾動、滑動或碰撞,應(yīng)在運(yùn)動算例中使用“接觸”按鈕,來約束零件在運(yùn)動分析過程中保持接觸狀態(tài)。默認(rèn)情況下零部件之間的接觸將被忽略,如果指定“接觸”約束關(guān)系,零部件將彼此穿越。單擊運(yùn)動管理工具欄上的“接觸”按鈕,系統(tǒng)彈出“接觸”屬性管理器①②①接觸類型選項(xiàng)組實(shí)體:在兩個或多個零部件之間添加三維接觸。扭轉(zhuǎn)彈簧:在兩條接觸曲線之間添加二維接觸。②選擇選項(xiàng)組零部件拾取框:選擇兩個或多個需要添加接觸的零部件。當(dāng)沒有勾選“使用接觸組”復(fù)選框時使用6.3Motion運(yùn)動單元4.接觸③④⑤⑥動態(tài)摩擦速度動態(tài)摩擦系數(shù)靜態(tài)摩擦速度靜態(tài)摩擦系數(shù)③材料選項(xiàng)組勾選“材料”選項(xiàng)組復(fù)選框,可添加零件材料類型,默認(rèn)兩個材料類型分別選擇為“Steel(Dry)”與“Aluminum(Dry)”。④摩擦選項(xiàng)組動態(tài)摩擦速度文本框:輸入動態(tài)摩擦速度,默認(rèn)值為10.16mm/秒動態(tài)摩擦系數(shù)文本框:輸入動態(tài)摩擦系數(shù),默認(rèn)值為0.1⑤靜態(tài)摩擦選項(xiàng)組靜態(tài)摩擦速度文本框:輸入靜態(tài)摩擦速度,默認(rèn)值為0.10mm/秒。靜態(tài)摩擦系數(shù)文本框:輸入靜態(tài)摩擦系數(shù)默認(rèn)值為0.15⑥彈性屬性選項(xiàng)組可設(shè)置“沖擊”或“恢復(fù)系數(shù)”等參數(shù)。6.3Motion運(yùn)動單元5.力/力矩力/扭矩可以施加在任何面、邊線、參考點(diǎn)、頂點(diǎn)上,模擬裝配體在力/扭矩作用下的運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)特性。單擊運(yùn)動管理工具欄上的“力”按鈕,彈出“力/扭矩”屬性管理器。①類型選項(xiàng)組力:在零部件上添加線性力。力矩:在零部件上添加扭矩。②方向選項(xiàng)組只有作用力:為力或力矩指定參考特征和方向。力或力矩作用在實(shí)體上,而不是由實(shí)體產(chǎn)生。作用力與反作用力:為力或扭矩指定參考特征和方向。作用在實(shí)體上產(chǎn)生的力或力矩,實(shí)體會產(chǎn)生一個同等大小的反作用力或力矩。作用零件和作用應(yīng)用點(diǎn)拾取框:選擇兩個發(fā)生作用力的零件,可通過“反向”按鈕來調(diào)節(jié)方向。相對于此的力:可選擇“裝配體原點(diǎn)”或“所選零部件”。③力函數(shù)選項(xiàng)組在其“函數(shù)”下拉列表框中選擇類型,包括常量、步進(jìn)、諧波、線段、數(shù)據(jù)點(diǎn)和表達(dá)式。①②③作用零件和作用應(yīng)用點(diǎn)相對于此的力6.3Motion運(yùn)動單元6.阻尼對動態(tài)系統(tǒng)施加了初始能量,系統(tǒng)會以不斷減小的振幅消散能量,直到最終停止,這種現(xiàn)象稱為阻尼效應(yīng)。阻尼效應(yīng)是一種復(fù)雜的現(xiàn)象,它以多種機(jī)制(如內(nèi)摩擦和外摩擦、材料的微觀熱效應(yīng)以及空氣阻力)消耗能量。單擊運(yùn)動管理工具欄上的“阻尼”按鈕,系統(tǒng)彈出“阻尼”屬性管理器。①②阻尼端點(diǎn)阻尼力表達(dá)式指數(shù)阻尼常數(shù)①阻尼類型選項(xiàng)組線性阻尼:提供直線作用方式的阻尼。扭轉(zhuǎn)阻尼:提供旋向的阻尼。②阻尼參數(shù)選項(xiàng)組阻尼端點(diǎn)拾取框:選擇要添加阻尼的表面或零件阻尼力表達(dá)式指數(shù)下拉列表框:默認(rèn)選擇1(線性),也可以選擇指數(shù)量,即2、3、-1、-2等阻尼常數(shù)微調(diào)框:輸入阻尼常數(shù)。默認(rèn)值為1.00牛頓/(mm/秒)。6.4.機(jī)構(gòu)綜合仿真與分析布局草圖機(jī)構(gòu)仿真與分析阻尼桿仿真與分析曲柄滑塊機(jī)構(gòu)仿真與分析夾緊機(jī)構(gòu)仿真與分析牛頭刨床六桿機(jī)構(gòu)仿真與分析6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.1布局草圖機(jī)構(gòu)仿真與分析

6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.1布局草圖機(jī)構(gòu)仿真與分析設(shè)計(jì)步驟步驟1進(jìn)入布局草圖設(shè)計(jì)環(huán)境步驟2繪制布局草圖步驟3進(jìn)入仿真設(shè)計(jì)界面步驟4添加馬達(dá)單元步驟5運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果步驟6結(jié)果分析6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.1布局草圖機(jī)構(gòu)仿真與分析★設(shè)計(jì)步驟步驟一進(jìn)入布局草圖設(shè)計(jì)環(huán)境單擊菜單欄中的“文件”→“新建”命令,彈出“新建SolidWorks文件”對話框,單擊“裝配體”按鈕,單擊“確定”按鈕,系統(tǒng)彈出“打開”對話框,進(jìn)入裝配體設(shè)計(jì)環(huán)境。單擊“布局”控制面板上的“生成布局”按鈕,進(jìn)入布局草圖設(shè)計(jì)環(huán)境①②③6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.1布局草圖機(jī)構(gòu)仿真與分析步驟二繪制布局草圖①繪制二維草圖。按照曲柄搖桿機(jī)構(gòu)原理圖,繪制如下圖所示的二維草圖②制作塊。單擊“布局”控制面板上的“制作塊”按鈕,進(jìn)入制作塊狀態(tài),將“曲柄”、“連桿”、搖桿、“機(jī)架”分別制作成塊③編輯塊。單擊“布局”控制面板上的“編輯塊”按鈕,分別按照已知參數(shù)修改長度,并約束“機(jī)架”水平且固定機(jī)架搖桿連桿曲柄①②③6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.1布局草圖機(jī)構(gòu)仿真與分析步驟三進(jìn)入仿真設(shè)計(jì)界面單擊狀態(tài)欄上的“運(yùn)動算例1”按鈕,打開“運(yùn)動算例”界面。在屬性管理器左上方的“算例類型”下拉列表中選擇“Motion分析”,系統(tǒng)默認(rèn)“自動鍵碼”已被按下。②①6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.1布局草圖機(jī)構(gòu)仿真與分析步驟四添加馬達(dá)單元①單擊工具欄中的“馬達(dá)”按鈕,系統(tǒng)彈出“馬達(dá)”屬性管理器②在“馬達(dá)類型(T)”選項(xiàng)組中選擇“旋轉(zhuǎn)馬達(dá)(R)”③單擊“零部件/方向”選項(xiàng)組中“馬達(dá)位置”拾取框,在如下圖所示圖形區(qū)中選擇圓弧。④單擊“運(yùn)動(M)”選項(xiàng)組中“函數(shù)”下拉列表框,在下拉列表中選擇“距離”運(yùn)動類型,在“位移”微調(diào)框中輸入360度,“開始時間”微調(diào)框中輸入0秒,“持續(xù)時間”微調(diào)框中輸入5秒②①③④6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.1布局草圖機(jī)構(gòu)仿真與分析步驟五運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果①單擊工具欄中的“計(jì)算”按鈕,系統(tǒng)自動更新隨動零件的“更改欄”,且在圖形區(qū)播放運(yùn)動仿真動畫,動畫結(jié)束后運(yùn)動參數(shù)計(jì)算完成。②單擊工具欄中的“結(jié)果和圖解”按鈕①②6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.1布局草圖機(jī)構(gòu)仿真與分析步驟五運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果①在“結(jié)果”選項(xiàng)組中,單擊“<選取類別>”下拉列表框,選擇“位移/速度/加速度”選項(xiàng)。②單擊“<選取子類別>”下拉列表框,在列表中選擇“角位移”。③單擊“<選取結(jié)果分量>”下拉列表框,選擇“幅值”選項(xiàng)。④單擊“零部件”拾取框,在圖形區(qū)選擇“搖桿”。⑤單擊“確定”按鈕,完成獲取搖桿角位移圖解的操作①②③④⑤6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.1布局草圖機(jī)構(gòu)仿真與分析步驟五運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果“搖桿”角位移-時間曲線6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.1布局草圖機(jī)構(gòu)仿真與分析步驟五運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果①在“結(jié)果”選項(xiàng)組中,單擊“<選取類別>”下拉列表框,選擇“位移/速度/加速度”選項(xiàng)。②單擊“<選取子類別>”下拉列表框,在列表中選擇“角位移”。③單擊“<選取結(jié)果分量>”下拉列表框,選擇“幅值”選項(xiàng)。④單擊“零部件”拾取框,在設(shè)計(jì)樹中選擇“旋轉(zhuǎn)馬達(dá)1”。⑤單擊“確定”按鈕,獲取曲柄角位移圖解操作。①②③④⑤6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.1布局草圖機(jī)構(gòu)仿真與分析步驟五運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果“曲柄”角位移-時間曲線6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.1布局草圖機(jī)構(gòu)仿真與分析步驟五運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果①在“結(jié)果”選項(xiàng)組中,單擊“<選取類別>”下拉列表框,選擇“位移/速度/加速度”選項(xiàng)。②單擊“<選取子類別>”下拉列表框,選擇“跟蹤路徑”選項(xiàng)。③單擊“零部件”拾取框,在圖形區(qū)選擇“搖桿”和“連桿”連接點(diǎn)“C”。④單擊“確定”按鈕,完成獲取“C”點(diǎn)位移曲線的操作①②③④6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.1布局草圖機(jī)構(gòu)仿真與分析步驟五運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果“C”點(diǎn)位移曲線“C”點(diǎn)位移曲線6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.1布局草圖機(jī)構(gòu)仿真與分析步驟六結(jié)果分析1)從“搖桿角位移-時間”曲線上可以看出,1.81秒時刻和3.37秒時刻搖桿到達(dá)兩個極點(diǎn),故擺角φ為:

2)從

“曲柄角位移-時間”曲線上可以得出,1.81秒時刻和3.37秒時刻“曲柄”角位移分別為107度和-90度,并以曲柄的初始位置為始邊,計(jì)算曲柄的角位移。極位夾角θ的求解原理如下圖所示。6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.1布局草圖機(jī)構(gòu)仿真與分析

在誤差允許范圍內(nèi)符合設(shè)計(jì)要求。行程速比系數(shù)K為:6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.2曲柄滑塊機(jī)構(gòu)仿真分析曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是指用曲柄和滑塊來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動和移動相互轉(zhuǎn)換的平面連桿機(jī)構(gòu)。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中與機(jī)架構(gòu)成移動副的構(gòu)件為滑塊,通過轉(zhuǎn)動副聯(lián)接曲柄和滑塊的構(gòu)件為連桿。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)原理圖如下圖所示,圖中AB為曲柄、BC為連桿,C為滑塊,e為偏距,L為滑塊的行程。已知曲柄滑塊機(jī)構(gòu)參數(shù)如下:曲柄AB=215mm,連桿BC=465mm,偏距e=200mm。要求:通過仿真求解滑塊的行程L。6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.2曲柄滑塊機(jī)構(gòu)仿真分析步驟1進(jìn)入仿真設(shè)計(jì)界面步驟2添加馬達(dá)單元步驟3運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果步驟4結(jié)果分析6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.2曲柄滑塊機(jī)構(gòu)仿真分析步驟一進(jìn)入仿真設(shè)計(jì)界面打開“資源文件\模型文件\第6章\模型素材\曲柄滑塊\曲柄滑塊機(jī)構(gòu)裝配體.sldasm”文件。單擊狀態(tài)欄上方的“運(yùn)動算例1”按鈕,打開“運(yùn)動算例”界面。在屬性管理器左上方的“算例類型”下拉列表中選擇“Motion分析”選項(xiàng),系統(tǒng)默認(rèn)“自動鍵碼”已被按下。①②6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.2曲柄滑塊機(jī)構(gòu)仿真分析步驟二添加馬達(dá)單元①單擊工具欄中的“馬達(dá)”按鈕,系統(tǒng)彈出“馬達(dá)”屬性管理器。②在“馬達(dá)類型(T)”選項(xiàng)組中選擇“旋轉(zhuǎn)馬達(dá)(R)”③單擊“零部件/方向”選項(xiàng)組中“馬達(dá)位置”拾取框,在圖形區(qū)選擇“曲柄”零部件的旋轉(zhuǎn)中心。④單擊“運(yùn)動(M)”選項(xiàng)組,在其“函數(shù)”下拉列表框中選擇“距離”運(yùn)動類型,在“位移”微調(diào)框中輸入360度,“開始時間”微調(diào)框中輸入0秒,“持續(xù)時間”微調(diào)框中輸入5秒①②③④6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.2曲柄滑塊機(jī)構(gòu)仿真分析步驟三運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果①單擊工具欄中的“計(jì)算”按鈕,系統(tǒng)自動更新隨動零件的“更改欄”,且在圖形區(qū)播放運(yùn)動仿真動畫,動畫結(jié)束后運(yùn)動參數(shù)計(jì)算完成。②單擊工具欄中的“結(jié)果和圖解”按鈕①②6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.2曲柄滑塊機(jī)構(gòu)仿真分析步驟三運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果①在“結(jié)果”選項(xiàng)組中,單擊“<選取類別>”下拉列表框,選擇“位移/速度/加速度”選項(xiàng)。②單擊“<選取子類別>”下拉列表框,選擇“線性位移”選項(xiàng)。③單擊“<選取結(jié)果分量>”下拉列表框,選擇“X分量”選項(xiàng)。④單擊“零部件”拾取框,在圖形區(qū)選擇“滑塊”表面。⑤單擊“確定”按鈕,完成獲取“滑塊”位移操作。①②③④⑤6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.2曲柄滑塊機(jī)構(gòu)仿真分析步驟三運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果“滑塊”線性位移-時間曲線“滑塊”線性位移-時間曲線6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.2曲柄滑塊機(jī)構(gòu)仿真分析步驟四結(jié)果分析1)計(jì)算理論值,利用三角關(guān)系求得滑塊行程L公式為:

解的L=500mm。2)由“滑塊”的“位移-時間”曲線圖可知滑塊的行程為:

仿真結(jié)果和理論結(jié)果相符合,仿真成功。6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.3阻尼桿仿真與分析★阻尼桿機(jī)構(gòu)原理及參數(shù)1.機(jī)構(gòu)原理阻尼桿由缸筒和活塞桿組成,在實(shí)際工程中起到緩沖、減小震蕩的作用。2.設(shè)計(jì)參數(shù)在忽略摩擦情況下,對活塞施加10mm/s的速度,阻尼常數(shù)為10牛頓/(mm/秒)。3.仿真目的通過本例加深對線性馬達(dá)、阻尼運(yùn)動單元的理解。6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.3阻尼桿仿真與分析設(shè)計(jì)步驟步驟1進(jìn)入仿真設(shè)計(jì)界面步驟2添加阻尼單元步驟3添加馬達(dá)單元步驟4運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果步驟5結(jié)果分析6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.3阻尼桿仿真與分析★設(shè)計(jì)步驟步驟一進(jìn)入仿真設(shè)計(jì)界面打開“資源文件\模型文件\第6章\模型素材\阻尼桿\阻尼桿裝配體.sldasm”文件。單擊狀態(tài)欄上方的“運(yùn)動算例1”按鈕,打開“運(yùn)動算例”界面。在屬性管理器左上方的“算例類型”下拉列表中選擇“Motion分析”選項(xiàng),系統(tǒng)默認(rèn)“自動鍵碼”已被按下。①②6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.3阻尼桿仿真與分析★設(shè)計(jì)步驟步驟二添加阻尼單元①單擊工具欄上的“阻尼”按鈕,系統(tǒng)彈出“阻尼”屬性管理器。②在“阻尼類型(T)”選項(xiàng)組中選擇“線性阻尼(L)”③單擊“阻尼參數(shù)”選項(xiàng)組中“阻尼端點(diǎn)”拾取框,選擇“活塞”零部件的活塞面和“氣筒”的內(nèi)邊線。④在“阻尼常數(shù)”微調(diào)框中輸入10牛頓/(mm/秒)⑤單擊“確定”按鈕,完成添加阻尼單元的操作。①②③④6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.3阻尼桿仿真與分析★設(shè)計(jì)步驟步驟三添加馬達(dá)單元①單擊工具欄中的“馬達(dá)”按鈕,系統(tǒng)彈出“馬達(dá)”屬性管理器。②在“馬達(dá)類型(T)”選項(xiàng)組中選擇“線性馬達(dá)(R)”③單擊“零部件/方向”選項(xiàng)組中“馬達(dá)位置”拾取框,在圖形區(qū)選擇“活塞”零件的活塞面。④單擊“運(yùn)動(M)”選項(xiàng)組,在其“函數(shù)”下拉列表框中選擇“等速”運(yùn)動類型,在“速度”微調(diào)框中輸入10mm/s⑤單擊“確定”按鈕,完成添加馬達(dá)單元的操作。①②③④⑤6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.3阻尼桿仿真與分析★設(shè)計(jì)步驟步驟四運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果①單擊工具欄中的“計(jì)算”按鈕,系統(tǒng)自動更新隨動零件的“更改欄”,且在圖形區(qū)播放運(yùn)動仿真動畫,動畫結(jié)束后運(yùn)動參數(shù)計(jì)算完成。②單擊工具欄中的“結(jié)果和圖解”按鈕①②6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.3阻尼桿仿真與分析★設(shè)計(jì)步驟步驟四運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果①在“結(jié)果”選項(xiàng)組中,單擊“<選取類別>”下拉列表框,選擇“力”選項(xiàng)。②單擊“<選取子類別>”下拉列表框,在列表中選擇“反作用力”。③單擊“<選取結(jié)果分量>”下拉列表框,選擇“X分量”選項(xiàng)。④單擊“零部件”拾取框,在設(shè)計(jì)樹中選擇“線性阻尼1”。⑤單擊“確定”按鈕,完成獲取阻尼力圖解的操作。①②③④⑤6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.3阻尼桿仿真與分析★設(shè)計(jì)步驟步驟四運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果“阻尼”反作用力-時間曲線6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.3阻尼桿仿真與分析★設(shè)計(jì)步驟步驟五結(jié)果分析理論計(jì)算值,阻尼常數(shù)為10牛頓/(mm/秒),滑塊的速度為10mm/秒,由阻尼力公式:

解得滑塊所受得阻尼力為100牛頓。由圖解可知,活塞受到的作用力為100牛頓,仿真結(jié)果和理論結(jié)果相符合。6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.4夾緊機(jī)構(gòu)仿真與分析★機(jī)構(gòu)原理如下圖所示是一種應(yīng)用于“阿波羅”飛船上被稱為“掛鎖”的夾緊機(jī)構(gòu)。這種夾緊機(jī)構(gòu)的主要功能是將兩個物體夾緊在一起。該機(jī)構(gòu)的工作原理是在E點(diǎn)處下壓手柄,樞板繞A點(diǎn)順時針旋轉(zhuǎn),使B點(diǎn)向后運(yùn)動,此時,支桿上的D點(diǎn)向下運(yùn)動。當(dāng)D點(diǎn)處于C點(diǎn)和F點(diǎn)的連線上時,夾緊力達(dá)到最大值。即D點(diǎn)應(yīng)在C點(diǎn)和F點(diǎn)連線的上方移動,直到手柄停在鉤頭上,使夾緊力接近最大值。但只需一個較小的力就可以打開掛鎖。6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析6.4.4夾緊機(jī)構(gòu)仿真與分析1.仿真目的基于本模型,驗(yàn)證手柄在80N(垂直手柄)的力作用下,鉤頭端能否產(chǎn)生800N以上的夾持力。2.仿真原理仿真原理如下圖所示。在機(jī)架與鉤頭間添加水平彈簧,通過彈簧力來模擬夾緊力。6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析★設(shè)計(jì)步驟6.4.4夾緊機(jī)構(gòu)仿真與分析步驟1進(jìn)入仿真設(shè)計(jì)界面步驟2添加接觸單元步驟3添加彈簧單元步驟4添加力單元步驟5運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果步驟6結(jié)果分析6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析★設(shè)計(jì)步驟6.4.4夾緊機(jī)構(gòu)仿真與分析步驟一進(jìn)入仿真設(shè)計(jì)界面打開“資源文件\模型文件\第6章\模型素材\夾緊機(jī)構(gòu)\夾緊機(jī)構(gòu)裝配體.sldasm”文件。單擊狀態(tài)欄上方的“運(yùn)動算例1”按鈕,打開“運(yùn)動算例”界面。在屬性管理器左上方的“算例類型”下拉列表中選擇“Motion分析”選項(xiàng),系統(tǒng)默認(rèn)“自動鍵碼”已被按下。①②6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析★設(shè)計(jì)步驟6.4.4夾緊機(jī)構(gòu)仿真與分析步驟二添加接觸單元①單擊工具欄上的“接觸”按鈕,系統(tǒng)彈出“接觸”屬性管理器。②在“接觸類型”選項(xiàng)組中選擇“實(shí)體”③單擊“使用接觸組”。④單擊“組1:零部件”拾取框,在圖形區(qū)選擇“鉤頭”零部件;接著單擊“組2:零部件”拾取框,選擇“機(jī)架”零件和“手柄”零件。⑤在“材料”選項(xiàng)組中選擇相互接觸零件的材料,在“材料”選項(xiàng)組的“材料1”下拉列表框和“材料2”下拉列表框中均選擇“Steel(Dry)”,即相互接觸的零件均為鋼材。①②③④⑤6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析★設(shè)計(jì)步驟6.4.4夾緊機(jī)構(gòu)仿真與分析步驟三添加彈簧單元①單擊工具欄上的“彈簧”按鈕,系統(tǒng)彈出“彈簧”屬性管理器。②“彈簧類型”選項(xiàng)組:選擇“線性彈簧”。③“彈簧端點(diǎn)”拾取框:選擇“機(jī)架”和“鉤頭”的邊線。④“彈簧力表達(dá)式指數(shù)”下拉列表框:默認(rèn)選擇“1(線性)。⑤“彈簧常數(shù)”微調(diào)框:輸入110牛頓/mm。⑥“自由長度”微調(diào)框:自動填入系統(tǒng)測量值。①②④⑤③⑥6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析★設(shè)計(jì)步驟6.4.4夾緊機(jī)構(gòu)仿真與分析步驟四添加力單元①單擊工具欄上的“力”按鈕,系統(tǒng)彈出“力”屬性管理器。②“類型(T)”選項(xiàng)組:選擇“力(F)”。③“方向”選項(xiàng)組:選擇“只有作用力”。④“作用零件和作用應(yīng)用點(diǎn)”拾取框:在圖形區(qū)選擇“手柄”的“面2”。⑤“力的方向”拾取框:選擇“手柄”的“面1”。⑥“力函數(shù)”選項(xiàng)組:在“函數(shù)”下拉列表中選擇“常量”,“常量值”微調(diào)框中輸入80牛頓。①②④⑤③⑥6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析★設(shè)計(jì)步驟6.4.4夾緊機(jī)構(gòu)仿真與分析步驟五運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果①單擊工具欄中的“計(jì)算”按鈕,系統(tǒng)自動更新隨動零件的“更改欄”,且在圖形區(qū)播放運(yùn)動仿真動畫,動畫結(jié)束后運(yùn)動參數(shù)計(jì)算完成。②單擊工具欄中的“結(jié)果和圖解”按鈕①②6.4機(jī)構(gòu)綜合仿真分析★設(shè)計(jì)步驟6.4.4夾緊機(jī)構(gòu)仿真與分析步驟五運(yùn)行仿真獲取仿真結(jié)果①在“結(jié)果”選項(xiàng)組中,單擊“

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