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运动仿真分析
1 运动分析基本知识
2 创建运动分析对象
3 模型准备与运动分析
4 运动分析实例
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1
运动分析基本知识
1. 基本概念
· 构件
机器中每一个独立的运动单元 , 运动单元可以是单 个零件或多个刚性联接在一起。
· 运动副
以一定的方式把各个构件彼此非刚性(可动) 联接, 构件间能产生某些相对运动。
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3
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4
· 自由度和约束
任意两个没有构成运动副的构件 , 两者之间有6个 自由度(在坐标系中3个运动和3个转动) 。若将两 者以某种方式联接而构成运动副 , 则两者的相对运 动便受到一定的约束。
2. Scenario 模型
选择[应用]- [运动]命令 , 进入运动分析模块 。单击
右侧“Scenario 导航器 ”, 弹出下图。
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5
Scenario 导航器
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6
3. 机构分析的一般步骤
· 打开主模型文件。
· 进入运动分析模块 , 创建一个Scenario模型 并设置机构分析环境。
· 创建各机构对象(构件 、运动副 、标记等) 。
· 指定分析结果类型 , 对机构进行求解分析。
· 输出分析结果。
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创建运动分析对象
在运动分析中 , 连杆和运动副是组成 构件的最基本要素 , 两者都具备是机构 运动的必要条件。
运动副
连杆
8
连杆几何体用于将屏幕
中的几何体定义为连杆,
同时系统对该杆赋予一个
默认的名称。
· 对机构作运动分析,
不必赋予质量和惯性矩等参数。
连杆几何体
1.连杆
名
称
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2. 运动副
运动副的作用: 允许所需的运动和限制不要的运 动。
UG提供了12种运动副共分两大类: 普通运动副 8种 , 它是独特的 , 于自身有关; 特殊运动副4种 , 是在两个普通类型的运动副之间定义了特殊关系的 运动副 , 允许两个不同类型的运动副一起工作完成 特定的功能。
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普通运动副
· 旋转副
连接两个连杆的经典运 动副 , 有 一个绕Z轴旋 转的自由度 , 不允 许两个连杆之间有任何的移动 。
运动形式:
➢ 两个连杆绕同一轴作相对的转动
➢ 一个连杆绕固定在机架上的一根轴 旋转 。
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捕捉连杆:
用于限定用户设置的运动副为连个连杆之间的连接 。
限制:
控制转动副的相对转动范围 。
运动驱动:
➢ 恒定: 给运动副添加一个不变的原始驱动力 , 旋转或线形位移 。
➢ 谐波: 给运动副添加一个谐振变化的原始驱动力 , 如光滑的正弦运动 。
➢ 一般: 由用户通过函数编辑器自定义一个表达式 , 定义运动副的运动 。
➢ 球铰: 用于设置基于位移的动态仿真 , 可设定转动副具有独立时间的运 动 。
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· 滑动副
用来连接两个连杆 , 有一个自由度 , 连杆之间不许有转动 。 可以实现一个部件相对于另一部件的直线运动 。
· 圆柱副
用来连接两个连杆 , 有两个自由度 , 一个移动自由度和一个转动自由度 。
· 螺旋副
圆柱副和滑动副的结合 。
· 万向节
连接两个成一定角度的转动连杆 , 有两个自由度 。
· 球形副
用来连接两个连杆 , 有三个自由度 。
· 平面副
用来创建两个连杆的平面相对运动 , 有三个自由度: 2个移动自由度和1 个旋转自由度 。
· 固定副
在连杆间创建一个固定连接副 , 相当于以刚性连接两连杆 , 连杆间无相 对运动 。
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· 齿轮齿条副: 滑动副和旋转副的结合
· 齿轮副: 两个转动副的结合
· 线缆副: 两个滑动副的结合
· 点线接触副: 4个自由度
· 线线接触副: 4个自由度
· 点面副: 5个自由度
特殊运动副:
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模型准备与运动分析
创建运动对象后 , 可以在模型准备中对 模型进行重新编辑和其他操作 。包括对模型 尺寸的编辑 、运动对象的编辑 、标记点和智 能点的创建 、封装等操作。
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\ \ \ 广 封装
主模型尺寸 智能点 编辑运动对象
模型准备与运动分析
动画 球铰 生成图表 生成电子表格
模型准备
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1. 编辑运动对象
可以对已创建的连杆 、运动副 、标记和约 束进行编辑。
[编辑]- [运动对象]: 或点击
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2. 标记和智能点
在分析解算前通过在机构模型中设置标记或
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