第二章平面和空间机构分析在平面机构中,所有刚体都会在一个平面或相互平行的平面间进行相对运动。在空间机构中,存在不在平面中进行的相对运动。机构的运动学和动力学机构运动学机构运动学仅讨论与刚体运动本身有关的因素,而不讨论为何导致这些运动的影响因素(如力与质量)等;机构动力学动力学是运动学与力学的统称。主要是讨论机构上作用的所有力,包括平衡的或非平衡的力、组件的质心、加速度的惯性力,以及其它外面所加的力。自由度刚体本身具有可独立运动方向的数目。在三维空间中2个或2个以上的刚体,就可以组成所谓的“刚体系统”。运动约束就是在系统中加上某种运动约束,可以减少这些刚体做独立性的运动。运动副机构中的构件都不是自由构件,而是以一定的方式与其它构建组成动联接的。这种使两构件直接接触,并生成一相对运动的连接,称为运动副。在构件上参与接触的点、线、面等,就称为运动副元素。高副与低副高副两构件以点、线接触的运动副称为高副;如凸轮副低副两构件以面接触的运动副称为低副;–转动副两构件之间,只能绕某一轴线做相对转动的运动副。–移动副两构件之间,只能作相对直线移动的运动副。Pro/E的两大模块Pro/Mechanism运动/动力学仿真技术Pro/Mechanica有限元分析技术Pro/Mechanism入门的基本概念主体一个零件或不做相对运动的一组零件。连接定义并约束其相对运动的主体之间的关系。自由度机械系统允许的运动数。拖曳在屏幕上使用鼠标抓取并移动机械装置。动态研究机械装置受力后的运动。执行电动机作用于旋转或平移连接轴上导致运动的力;齿轮副连接作用于两个连接轴的速度约束;基底一个不移动的主体。运动学仅研究机械装置的运动,而不考虑移动机械装置所需的力。循环连接新增到运动循环中的最后一个连接。回放记录并重新展示分析运行运动的功能;伺服电动机定义一个主体相对于另一个主体运动的方式。可在连接或几何图素上放置电动机,并可指定主体间的位置、速度或加速度运动。LCS是一个在主体中定义另一个零件时的默认坐标系。UCS用户自定义的坐标系。WCS组件的全局坐标系Pro/E提供的机构组装功能机构组装连接类型定义的三个目的–定义系统在模型中组装零件时,要采用的放置约束;–约束主体间的相对运动,减少系统可能的总自由度(DOF);–定义一个零件在机构中,可能具有的运动类型。连接与组装的区别允许的放置约束类型受所创建的连接类型约束。将多个放置约束组合在一起来定义单一连接。定义的放置约束不会完全约束模型,除非连接副的类型为刚性连接。可以往一个零件中增加多个连接。10种连接类型刚性刚性连接允许将任何有效的组件约束组合到1个连接类型。焊接焊接是将零件或组件的放置通过对齐坐标系来固定。销钉允许绕着指定的轴进行旋转的连接。滑动杆滑动杆连接允许沿1个轴平移。圆柱圆柱连接允许绕1个轴旋转或沿着它平移。平面平面连接允许绕1个轴旋转,并允许沿着垂直于该轴的两个轴平移。球球连接允许在任意方向旋转。轴承轴承连接允许绕一个轴旋转和沿其平移,并允许绕垂直于第一个轴的2个轴旋转。常规常规连接副视定义它的方式而可能拥有各种自由度6DOF绕3个轴进行旋转和平移运动。Pro/Mechanism的自由度和冗余冗余过多的约束,当某个连接不能对主体运动进行进一步约束时,就成了过度约束。通过适当地选择连接类型,就可以控制模型中的冗余。定义各连接类型所需的几何约束球————点与点对齐轴承————点与边或轴线对齐圆柱体————轴对齐销钉————轴对齐平面匹配/对齐或点对齐平面————平面对齐刚性————一个或多个约束滑动杆————轴对齐平面匹配/对齐以约束沿轴线的旋转焊接————坐标系对齐常规————一个或两个约束6DOF————坐标系对齐,但没有约束连接轴设置对运动组件的连接完成后,可以通过“连接轴设置”功能对连接作参数设定。主体的相对位置、零位置参照、运动范围限制等。建立连接实例插齿机主运动机构–该机构一共用到了9个销钉联接和3个圆柱连接。伺服电动机伺服电动机能够为机构提供驱动。通过伺服电动机可以实现旋转及平动运动,并且能以函数的方式定义运动轮廓。伺服电动机伺服电动机能够为机构提供驱动。通过伺服电动机可以实现旋转及平动运动,并且能以函数的方式定义运动轮廓。伺服电动机伺服电动机能够为机构提供驱动。通过伺服电动机可以实现旋转及平动运动,并且能以函数的方式定义运动轮廓。拖动与快照拖动功能可以在允许的运动范围内移动元组件,快照功能可以保存当前运动机构的位置状态。使用拖动和快照,能够“验证运动关系是否正确”、“利于添加运动关系”、“作为分析的起始点”。拍下当前快照点拖动主体拖动显示快照快照构建更新使快照用于绘图删除快照运动仿真的步骤建立运动连接设置驱动设定分析条件并运行获取分析结果凸轮机构一个凸轮机构通常是由“凸轮”和从动件组成,两者均固定于座架上。凸轮可以定义为一个具有曲面或曲槽的机件,利用其摆动或转动,使另一机件——从动件提供预先设置的运动。凸轮机构在印刷机械上得到了广泛的应用。凸轮设计的主要参数从动件的冲程(行程)升程运动角远休止角返程运动角近休止角高速凸轮高速凸轮主要是振动问题。这需要设计者从动力学的角度出发,选择引起振动较小的运动规律和设计合理的系统刚度。运动规律对机构的力学特征、平稳性和可靠性有决定性。机构动力学分析对零件进行连接;为零件分配质量属性;设置驱动;建立动态分析并运行;–在选取电动机时应在“外部负荷”选项卡钩选“启动重力”进行测量分析点击按钮或下拉式菜单Mechanism(机构)下的分析,即弹出相应的对话框;分析的类型分为运动学、动态、静态、力平衡、重复的组件5种;三个选项卡:“优先选项”选项卡、“电动机”选项卡和“外部负荷”选项卡动态分析在考虑力、质量、惯性的等外力作用的情况下,对机构进行分析可以使用“动态”的类型。选取动态选项后,定义对话框下方的初始配置选项变为了“初始条件”,可以直接选取已设置好的初始条件。Pro/MechanicaMotion简介Pro/MechanicaMotion是集3D静力学、动力学和运动学于一体的机构仿真与优化软件。与MDX相比,Motion的功能更加强大,可以模拟多样、复杂的机构运动,能够分析设计参数的变化和设计目标间的关系,并计算出最佳设计参数,使用Motion可以全面地评估、优化运动机构Pro/MechanicaMotion简介Pro/MechanicaMotion是集3D静力学、动力学和运动学于一体的机构仿真与优化软件。与MDX相比,Motion的功能更加强大,可以模拟多样、复杂的机构运动,能够分析设计参数的变化和设计目标间的关系,并计算出最佳设计参数,使用Motion可以全面地评估、优化运动机构Pro/MechanicaMotion简介Pro/MechanicaMotion是集3D静力学、动力学和运动学于一体的机构仿真与优化软件。与MDX相比,Motion的功能更加强大,可以模拟多样、复杂的机构运动,能够分析设计参数的变化和设计目标间的关系,并计算出最佳设计参数,使用Motion可以全面地评估、优化运动机构Pro/MechanicaMotion简介Pro/MechanicaMotion是集3D静力学、动力学和运动学于一体的机构仿真与优化软件。与MDX相比,Motion的功能更加强大,可以模拟多样、复杂的机构运动,能够分析设计参数的变化和设计目标间的关系,并计算出最佳设计参数,使用Motion可以全面地评估、优化运动机构Pro/MechanicaMotion简介Pro/MechanicaMotion是集3D静力学、动力学和运动学于一体的机构仿真与优化软件。与MDX相比,Motion的功能更加强大,可以模拟多样、复杂的机构运动,能够分析设计参数的变化和设计目标间的关系,并计算出最佳设计参数,使用Motion可以全面地评估、优化运动机构Pro/MechanicaMotion简介Pro/MechanicaMotion是集3D静力学、动力学和运动学于一体的机构仿真与优化软件。与MDX相比,Motion的功能更加强大,可以模拟多样、复杂的机构运动,能够分析设计参数的变化和设计目标间的关系,并计算出最佳设计参数,使用Motion可以全面地评估、优化运动机构Pro/MechanicaMotion简介Pro/MechanicaMotion是集3D静力学、动力学和运动学于一体的机构仿真与优化软件。与MDX相比,Motion的功能更加强大,可以模拟多样、复杂的机构运动,能够分析设计参数的变化和设计目标间的关系,并计算出最佳设计参数,使用Motion可以全面地评估、优化运动机构Pro/MechanicaMotion简介Pro/MechanicaMotion是集3D静力学、动力学和运动学于一体的机构仿真与优化软件。与MDX相比,Motion的功能更加强大,可以模拟多样、复杂的机构运动,能够分析设计参数的变化和设计目标间的关系,并计算出最佳设计参数,使用Motion可以全面地评估、优化运动机构Pro/MechanicaMotion简介Pro/MechanicaMotion是集3D静力学、动力学和运动学于一体的机构仿真与优化软件。与MDX相比,Motion的功能更加强大,可以模拟多样、复杂的机构运动,能够分析设计参数的变化和设计目标间的关系,并计算出最佳设计参数,使用Motion可以全面地评估、优化运动机构动量守恒一小球与小车之间碰撞前后的动量守恒分析Pro/MechanicaMotion简介Pro/MechanicaMotion是集3D静力学、动力学和运动学于一体的机构仿真与优化软件。与MDX相比,Motion的功能更加强大,可以模拟多样、复杂的机构运动,能够分析设计参数的变化和设计目标间的关系,并计算出最佳设计参数,使用Motion可以全面地评估、优化运动机构Pro/MechanicaMotion简介Pro/MechanicaMotion是集3D静力学、动力学和运动学于一体的机构仿真与优化软件。与MDX相比,Motion的功能更加强大,可以模拟多样、复杂的机构运动,能够分析设计参数的变化和设计目标间的关系,并计算出最佳设计参数,使用Motion可以全面地评估、优化运动机构Pro/MechanicaMotion简介Pro/MechanicaMotion是集3D静力学、动力学和运动学于一体的机构仿真与优化软件。与MDX相比,Motion的功能更加强大,可以模拟多样、复杂的机构运动,能够分析设计参数的变化和设计目标间的关系,并计算出最佳设计参数,使用Motion可以全面地评估、优化运动机构Pro/MechanicaMotion简介Pro/MechanicaMotion是集3D静力学、动力学和运动学于一体的机构仿真与优化软件。与MDX相比,Motion的功能更加强大,可以模拟多样、复杂的机构运动,能够分析设计参数的变化和设计目标间的关系,并计算出最佳设计参数,使用Motion可以全面地评估、优化运动机构Pro/MechanicaMotion简介Pro/MechanicaMotion是集3D静力学、动力学和运动学于一体的机构仿真与优化软件。与MDX相比,Motion的功能更加强大,可以模拟多样、复杂的机构运动,能够分析设计参数的变化和设计目标间的关系,并计算出最佳设计参数,使用Motion可以全面地评估、优化运动机构Pro/MechanicaMotion简介Pro/MechanicaMotion是集3D静力学、动力学和运动学于一体的机构仿真与优化软件。与MDX相比,Motion的功能更加强大,可以模拟多样、复杂的机构运动,能够分析设计参数的变化和设计目标间的关系,并计算出最佳设计参数,使用Motion可以全面地评估、优化运动机构Pro/MechanicaMotion简介Pro/Mecha