CAXA三维CAD约束装配与机构仿真

CAXA三维CAD：约束装配与机构仿真在三维软件中进行机构仿真，可模拟图素、零件、装配等实体的实际运动情况，演示机构运动、进行动态干涉检查，从而提高产品设计能力。在CAXA实体设计中，只需要为机构模型添加适当的约束，然后为主动件添加动画，即可生成机构仿真。下面通过一个活塞泵的实例来介绍机构仿真的制作过程。一、约束定位首先对零件之间进行约束。这些零件包括曲轴、连杆、活塞、活塞销、汽缸。如图1所示。图1组成零件1．装配连杆与曲轴（1）单击【装配】工具栏中【定位约束】按钮。（2）同轴约束在机构中使用频率最高，所以约束类型中默认即为【同轴】。（3）选择连杆的大圆孔表面（内外圆柱面均可），此时连杆变为透明状态，如图2所示。（4）选择曲轴凸台的圆柱面，然后单击鼠标左键完成同轴约束（如果取消约束则单击鼠标右键，鼠标图标有提示）。（5）选择连杆的侧面，约束类型会自动更改为【对齐】，我们再手动更改为【贴合】。（6）按图2所示，再选择要贴合的曲轴表面，单击鼠标左键完成贴合约束。图2同轴和贴合约束2．装配连杆与活塞（1）选择连杆的小圆孔，约束类型会自动更改为【同轴】，再选择活塞的销孔，单击鼠标左键完成同轴约束。（2）选择连杆侧面，将约束类型手动更改为【距离】，再选择活塞的内侧面，单击鼠标左键生成距离约束。（3）单击约束对话框的【应用并退出】按钮，即绿色对勾，完成目前的约束。（4）选择连杆或活塞零件，将鼠标移到出现的尺寸值上，如图3所示，当小手图标出现时单击鼠标右键，从弹出菜单中选择【编辑智能尺寸】，在弹出的对话框中输入【值】为3，确定。图3同轴和距离约束3．约束活塞和活塞销（1）单击【装配】工具栏中【定位约束】按钮。（2）选择活塞销中心，使用【同轴】约束，再选择活塞的孔，单击鼠标左键完成同轴约束。（3）使用【距离】约束，标注活塞的孔和活塞销的轴向尺寸。（4）单击约束对话框的【应用并退出】按钮，即绿色对勾，完成目前的约束。（5）选择活塞销或活塞零件，将鼠标移到出现的尺寸值上，当小手图标出现时单击鼠标右键，从弹出菜单中选择【编辑智能尺寸】，在弹出的对话框中输入【值】为-4，确定。图3同轴和距离约束4．约束活塞和汽缸（1）使用同轴约束，使活塞和汽缸共轴。（2）使用三维球，移动汽缸轴向到合适位置。图4同轴约束和三维球移动定位最终装配后的结果如图5所示。图5约束装配结果二、动画与机构仿真为零部件添加约束之后，为主动件添加动画，带动从动件运动，从而实现机构仿真。在活塞泵中，主动件为曲轴，曲轴做旋转运动。1．添加动画（1）选中曲轴到零件状态（蓝色边）。（2）单击【显示】功能区中的【添加新路径】按钮，出现如图6所示的智能动画向导对话框。（3）添加绕长度轴旋转动画。定位锚为动画的运动中心与参照物，定位锚的长的方向表示对象的高度轴，短的方向为长度轴，没有标记的方向是宽度轴。根据曲轴定位锚的提示，应该添加绕长度轴旋转动画。（4）【下一步】中设置动画时间，可保持默认的2秒，完成。图6添加旋转动画2.机构仿真（1）依次单击【显示】功能区中的【打开】和【播放】按钮，观察机构仿真结果。整个机构在曲轴的带动下进行运动，汽缸也在随机构运动。（2）如果需要汽缸固定，只需选中汽缸到零件状态，然后从其右键菜单选择【固定在父节点】，或【装配】功能区中单击【固定在父节点】按钮，即可固定汽缸零件的位置。3.碰撞检测打开【工具】中的【机构仿真模式】，可选择对机构进行碰撞检测。如果有碰撞会有红色加亮和声音提示。图7碰撞检测