CREO机构的运动仿真和分析报告书模板.ppt

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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”

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