CREO机构的运动仿真和分析报告书模板.ppt

第11章 机构的运动仿真与分析 11.1 概述 1．模块简介 机构运动分析（Mechanism）模块是Creo Parametric 2.0中一个功能强大的模块。该模块集运动仿真和机构分析于一身，可将已有的机构根据设计意图定义各构件间的运动副、设置动力源，进行机构运动仿真，并能检查干涉以及测量各种机构中需要的参数等。这样，大大提高了设计产品的效率以及可靠性。 运动学和动力学是运动仿真与分析中常用到的两个重点内容，运动学运用几何学的方法来研究物体的运动，不考虑力和质量等因素的影响，即机构在不受力情况下运动；而物体运动和力的关系，则是动力学的研究内容，即机构在受力情况下运动。本章将分为运动学和动力学两种情况进行功能介绍，主要内容为添加动力源、设置初始条件、机构分析与定义以及仿真结果测量与分析。 2．运动仿真与分析的一般过程 （1）创建约束：进入装配界面，对对象机构创建必要的固定元件、以及各构件间的约束，并且检测机构的相关自由度是否符合要求。（此部分内容，已在第6章详细陈述，故在此章节省略） （2）参数设置：在动力学里需要定义质量属性、重力、弹簧、阻尼器等力学因素。 （3）添加动力源：为机构添加动力源，如伺服电动机、执行电动机等，为机构的仿真做准备。 （4）设置初始条件：运用“快照”功能设置机构的起始位置。 （5）机构分析与定义：进行运动分析，设置运动仿真的运行时间、帧数、电动机的运行时间以及外部载荷等因素。 （6）仿真结果测量与分析：演示机构的运动，进行碰撞等相关检测，并根据之前的数据，将机构的运动用图片或影片的形式展示，而且可以测量机构的仿真结果。 11.2 运动学仿真与分析 11.2.1 伺服电动机的定义 1．执行方式 单击“机构”功能区“插入”面板中的“伺服电动机”按钮 2．操作步骤 （1）打开文件。 （2）单击“应用”功能区“运动”面板中的“机构”按钮，进入运动仿真模块。 （3）执行上述方式后系统弹出“伺服电动机定义”和“选择”对话框。 （4）在“从动图元”中选择“运动轴”，在绘图窗口中选择如图所示的“Connection_4.axis_1”作为运动轴。 （5）单击“轮廓”选项卡，在“规范”下拉列表中选择“速度”选项，“模”下拉列表中选择“常数”选项，在A输入框中输入速度值“500”，在“图形”选项组中选中“位置”、“速度”、“加速度”，如图所示，单击“图形”中的按钮，系统弹出“图形工具”对话框，如图所示，观察完后单击“关闭”按钮，单击“确定”按钮，完成伺服电动机的定义，如图所示。 3．选项说明 选项 含义 “类型”选项卡 “运动轴”单选钮 用于沿某一方向明确定义的运动，选择的运动轴可以为移动轴、旋转轴或者由槽连接建立起的槽轴。 “几何”单选钮 通过指定模型中的几何图元建立运动过程，用于创建复杂的三维运动。 “轮廓”选项卡 设置伺服电动机的运动类型 “规范”选项组 设置电动机的位置、速度、加速度，可分别设置电动机的运动形式 “模”选项组 可以指定“模”的函数及参数，指定伺服电动机的位置、速度、加速度的变化形式。常用函数的具体含义如下表11-2所示。 “图形”选项组 图形来表示位置、速度、加速度的变化，勾选“在单独图形中”复选框，则一个图形表示一项参数量，否则一个图形表示多个参数量。 “伺服电动机定义”对话框中的选项含义见表 其常用函数的具体含义如下表 函数类型 公式 含义 参数 常数 y=A 位置、速度、加速度恒定 A=常量 斜坡 y=A+B*t 位置、速度、加速度随时间线性变化 A=常量 B=斜率 余弦 y=A*cos（2*Pi*t/T+B）+C 位置、速度、加速度随时间呈余弦变化 A=振幅 B=相位 C=偏移量 T=周期 摆线 y=L*t/TL*sin(2*Pi*t/T)/2*Pi 用于模拟一个凸轮轮廓输出 L=总上升量 T=周期 抛物线 y=A*t+1/2B(t2) 模拟电动机轨迹 A=线性系数 B=二次项系数 多项式 y=A+B*t+C+t2+D*t3 用于一般的电动机轮廓 A=常数项 B=线性项系数 C=二次项系数 D=三次项系数 11.2.2 初始条件设置 1．执行方式 单击“机构”功能区“运动”面板中的“拖动”按钮 2．操作步骤 （1）打开文件，然后进入仿真环境。 （2）执行上述方式，系统弹出“拖动”对话框和“选择”对话框，如图所示。 （3）把模型调整到如图所示的位置，单击“快照”按钮，单击“选择”对话框中的“确定”按钮，单击“拖动”对话框中的“关闭”按钮，完成初始位置快照的定义。 3．选项说明 选项 含义 “主体拖动”按钮 将主体拖动到关键的位置。默认的情况下，主体可以被自由地拖动，也可以定义主体沿某一方向拖动。 “快照”按钮 拍下当前位置的快照。 “显示快照”