7_機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真與分析.ppt

1、7 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真與分析,本章概述,概述 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真實(shí)例 使用預(yù)定義的連接集裝配機(jī)構(gòu)元件 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真與分析 機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真與分析 運(yùn)動(dòng)副：槽、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪副、帶連接,7.1 概述,Pro/E的CAE功能：位置、運(yùn)動(dòng)、受力、受熱等分析 Pro/E的CAE模塊： Pro/ENGINEER Mechanica Simulation Advisor for Pro/E Mechanica Mechanism Design and Mechanism Dynamics Design Animation,7.1 概述,Pro/E MDX (Mechanism Design Extension) 機(jī)構(gòu)

2、設(shè)計(jì)（Mechanism Design） 機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)（Mechanism Dynamics） 功能： 描述Pro/E組件模式下將組件創(chuàng)建為運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)并分析其運(yùn)動(dòng)的過(guò)程 內(nèi)容：創(chuàng)建機(jī)構(gòu)模型、測(cè)量、觀察、分析在受力和不受力情況下機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況,7.1 概述：機(jī)構(gòu)仿真界面,7.1 概述：主體的概念,運(yùn)動(dòng)模型的元件以主體為單位被分為若干組 主體：運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)模型中的一個(gè)元件或彼此間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的一組元件,7.2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真實(shí)例,建立零件并裝配運(yùn)動(dòng)模型 進(jìn)入機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真界面 添加伺服電動(dòng)機(jī) 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析 查看分析結(jié)果,7.3 使用預(yù)定義的連接集裝配機(jī)構(gòu)元件,連接集：MDX中預(yù)定義的約束集合，用于不完全約束模

3、型，以允許元件以特定方式運(yùn)動(dòng) 例如：“銷釘”連接 約束集合：“軸對(duì)齊”、“平移” 連桿元件僅保留了繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)自由度 允許其繞下部支撐元件回轉(zhuǎn),7.3 使用預(yù)定義的連接集裝配機(jī)構(gòu)元件,剛性 銷釘 滑動(dòng)桿 圓柱 平面 球 焊接 軸承 常規(guī) 6DOF 槽,連接接頭的顯示,預(yù)定義連接接頭圖標(biāo) 【視圖】【顯示設(shè)置】【機(jī)構(gòu)顯示】、【顯示圖元】對(duì)話框：控制連接接頭圖標(biāo)的顯示,7.4 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真與分析,機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真流程 創(chuàng)建模型 檢測(cè)模型 添加伺服電動(dòng)機(jī) 準(zhǔn)備分析 分析模型 查看分析結(jié)果,7.4.1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真流程,創(chuàng)建模型：建立可運(yùn)動(dòng)裝配模型、設(shè)置運(yùn)動(dòng)軸位置與限制 檢測(cè)模型：驗(yàn)證其運(yùn)動(dòng) 添加伺服電

4、動(dòng)機(jī)：在運(yùn)動(dòng)軸或幾何圖元上定義機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，指定位置、速度或加速度 準(zhǔn)備分析：定義初始位置快照以及創(chuàng)建測(cè)量 分析模型：運(yùn)動(dòng)學(xué)或位置分析、模擬機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程 查看分析結(jié)果：回放、查看、創(chuàng)建軌跡及運(yùn)動(dòng)包絡(luò),7.4.2 創(chuàng)建模型,創(chuàng)建模型包含兩部分內(nèi)容： 生成運(yùn)動(dòng)連接：建立裝配機(jī)構(gòu)，并保持組件內(nèi)元件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以得到期望的運(yùn)動(dòng) 定義運(yùn)動(dòng)軸設(shè)置兩部分：建立運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)限制，以保證運(yùn)動(dòng)的正確性,7.4.2 創(chuàng)建模型,在機(jī)構(gòu)模型樹中也可定義運(yùn)動(dòng)軸設(shè)置,7.4.3 檢測(cè)模型,運(yùn)動(dòng)模型創(chuàng)建完成后，應(yīng)驗(yàn)證其可運(yùn)動(dòng)性 檢驗(yàn)定義的連接能否產(chǎn)生預(yù)期的運(yùn)動(dòng) 命令：【視圖】【方向】【拖動(dòng)元件】,7.4.4 添加伺服電動(dòng)機(jī),

5、伺服電動(dòng)機(jī)：機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器，用于控制機(jī)構(gòu)中主體的平移或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 在使用時(shí)通過(guò)將機(jī)構(gòu)的位置、速度或加速度指定為時(shí)間的函數(shù)，來(lái)控制主體運(yùn)動(dòng) 注意：伺服電動(dòng)機(jī)只是對(duì)主體添加的運(yùn)動(dòng)約束，不是電動(dòng)機(jī)的實(shí)體模型 命令：【插入】【伺服電動(dòng)機(jī)】,1. 伺服電動(dòng)機(jī)的類型,運(yùn)動(dòng)軸伺服電機(jī)：選取移動(dòng)軸、旋轉(zhuǎn)軸或槽軸，可建立移動(dòng)軸伺服電機(jī)、旋轉(zhuǎn)軸伺服電機(jī)或槽電機(jī) 幾何伺服電機(jī)：指定幾何圖元建立的伺服電機(jī)，可創(chuàng)建復(fù)雜3D運(yùn)動(dòng),2. 伺服電動(dòng)機(jī)的描述（【輪廓】屬性頁(yè)）,設(shè)置伺服電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)類型 位置 速度 加速度,2. 伺服電動(dòng)機(jī)的描述（【輪廓】屬性頁(yè)）,【圖形工具】對(duì)話框：考察伺服電動(dòng)機(jī)的位置、速度或加速度相對(duì)于時(shí)間的函

6、數(shù)關(guān)系 例：速度 “?！睘椤俺?shù)”、A=10、B=5，,2. 伺服電動(dòng)機(jī)的描述（【輪廓】屬性頁(yè)）,機(jī)構(gòu)模型樹的“電動(dòng)機(jī)”節(jié)點(diǎn) 伺服電機(jī)的編輯：【編輯定義】,7.4.5 準(zhǔn)備分析,定義初始位置快照或創(chuàng)建測(cè)量 定義初始位置快照：初始位置快照記錄了機(jī)構(gòu)內(nèi)零件間的相對(duì)位置 創(chuàng)建測(cè)量：若要使用“最大”、“最小”、“整數(shù)”、“平均”、“均方根”或“時(shí)間位置”等來(lái)測(cè)量位置，則必須首先創(chuàng)建測(cè)量,7.4.6 分析模型,進(jìn)行運(yùn)動(dòng)或位置分析，可模擬機(jī)構(gòu)在伺服電動(dòng)機(jī)作用下的運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)模擬時(shí)，機(jī)構(gòu)將在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，按照預(yù)定的形式運(yùn)動(dòng) 命令：【分析】【機(jī)構(gòu)分析】,7.4.6 分析模型,分析類型：位置分析或運(yùn)動(dòng)分析 指定分析

7、的開始時(shí)間、終止時(shí)間等 編輯電動(dòng)機(jī) 添加電動(dòng)機(jī) 刪除電動(dòng)機(jī) 修改電動(dòng)機(jī)執(zhí)行時(shí)間,7.4.7 查看分析結(jié)果,動(dòng)畫回放 動(dòng)畫捕獲,7.4 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真與分析：破碎機(jī),7.4 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真與分析：鐘表,7.5 機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真與分析,對(duì)機(jī)構(gòu)添加重力、外部負(fù)載、彈簧以及阻尼器等要素，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)、靜態(tài)以及力平衡等分析 機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真與分析的內(nèi)容 質(zhì)量屬性、重力與動(dòng)力學(xué)分析 彈簧 阻尼器 力與扭矩 執(zhí)行電動(dòng)機(jī) 初始條件 靜態(tài)分析 平衡分析,7.5.1 機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真流程,創(chuàng)建模型：定義主體與連接、設(shè)置元件質(zhì)量屬性 檢測(cè)模型 添加建模要素：伺服電動(dòng)機(jī)、執(zhí)行電動(dòng)機(jī)、彈簧、阻尼器以及定義力、力矩、重力 準(zhǔn)備分析 分析模型：動(dòng)力學(xué)、靜態(tài)、力平衡分析 查看分析結(jié)果：查看數(shù)據(jù)、創(chuàng)建軌跡曲線、創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)包絡(luò),7.5.2 設(shè)置元件質(zhì)量屬性：?jiǎn)螖[實(shí)例,7.5.3 彈簧與阻尼,7.5.4 力與扭矩、初始條件,7.6 連接副：槽