《proe運動仿真》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《proe運動仿真（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、proe5.0裝配體運動仿真 基礎(chǔ)與重定義主體 基礎(chǔ)是在運動分析中被設(shè)定為不參與運動的主體。 創(chuàng)建新組件時，裝配（或創(chuàng)建）的第一個元件自動成為基礎(chǔ)。 元件使用約束連接（元件放置”窗口中放置”頁面）與基礎(chǔ)發(fā)生關(guān)系，則此元件也成為基礎(chǔ) 的一部份。 如果機構(gòu)不能以預(yù)期的方式移動，或者因兩個零件在同一主體中而不能創(chuàng)建連接， 就可以使 用重定義主體”來確認(rèn)主體之間的約束關(guān)系及刪除某些約束。 進入機構(gòu)”模塊后，編輯”一謹(jǐn)定義主體”進入主體重定義窗口，選定一個主體，將在窗口 里顯示這個主體所受到的約束 （僅約束連接及 剛體”接頭所用的約束）?？梢赃x定一個約束， 將其刪除。如果刪除所有約束，元

2、件將被封裝。、、 特殊連接：凸輪連接 凸輪連接，就是用凸輪的輪廓去控制從動件的運動規(guī)律。 PROE里的凸輪連接，使用的是 平面凸輪。但為了形象，創(chuàng)建凸輪后，都會讓凸輪顯示出一定的厚度 （深度）。 凸輪連接只需要指定兩個主體上的各一個 （或一組）曲面或曲線就可以了。 定義窗口里的凸 輪1”凸'輪2”分別是兩個主體中任何一個，并非從動件就是 凸輪2”。 如果選擇曲面，可將 自動選取”復(fù)選框勾上，這樣，系統(tǒng)將自動把與所選曲面的鄰接曲面選 中，如果不用 自動選取”需要選多個相鄰面時要按住 Ctrl。 如果選擇曲線/邊，自動選取”是無效的。如果所選邊是直邊或基準(zhǔn)曲線， 則還要指定工作平

3、面（即所定義的二維平面凸輪在哪一個平面上）。 凸輪一般是從動件沿凸輪件的表面運動，在 PROE里定義凸輪時，還要確定運動的實際接 觸面。選取了曲面或曲線后，將會出線一個箭頭，這個箭頭指示出所選曲面或曲線的法向， 箭頭指向哪側(cè)，也就是運動時接觸點將在哪側(cè)。如果系統(tǒng)指示出的方向與想定義的方向不同， 可反向。 關(guān)于啟用升離”打開這個選項，凸輪運轉(zhuǎn)時，從動件可離開主動件，不使用此選項時，從 動件始終與主動件接觸。啟用升離后才能定義 恢復(fù)系數(shù)”即啟用升離”復(fù)選框下方的那個 a ?? e 因為是二維凸輪，只要確定了凸輪輪廓和工作平面， 這個凸輪的形狀與位置也就算定義完整 了。為了形象，系統(tǒng)會

4、給這個二維凸輪顯示出一個厚度（即深度）。通常我們可不必去修改 它，使用 自動”就可以了。也可自已定義這個顯示深度，但對分析結(jié)果沒有影響。 需要注意. 需^要工意. A. 所選曲面只能是單向彎曲曲面（如拉伸曲面），不能是多向彎曲曲面（如旋轉(zhuǎn)出來的鼓形 曲面）。 B. 所選曲面或曲線中，可以有平面和直邊，但應(yīng)避免在兩個主體上同時出現(xiàn)。 C. 系統(tǒng)不會自動處理曲面（曲線）中的尖角 /拐點/不連續(xù)，如果存在這樣的問題，應(yīng)在定義 凸輪前適當(dāng)處理。 凸輪可定義 升離”、恢復(fù)系數(shù)”與磨擦”。 特殊連接：齒輪連接 齒輪連接用來控制兩個旋轉(zhuǎn)軸之間的速度關(guān)系。在 PROE中齒輪連接分為標(biāo)準(zhǔn)齒輪和

5、齒輪 齒條兩種類型。標(biāo)準(zhǔn)齒輪需定義兩個齒輪，齒輪齒條需定義一個小齒輪和一個齒條。 一個齒 輪（或齒條）由兩個主體和這兩個主體之間的一個旋轉(zhuǎn)軸構(gòu)成。因此，在定義齒輪前，需先 定義含有旋轉(zhuǎn)軸的接頭連接（如銷釘）。 定義齒輪時，只需選定由接頭連接定義出來的與齒輪本體相關(guān)的那個旋轉(zhuǎn)軸即可， 系統(tǒng)自動 將產(chǎn)生這根軸的兩個主體設(shè)定為 齒輪”（或 小齒輪”、齒條”）和 托架”，托架”一般就是用 來安裝齒輪的主體，它一般是靜止的，如果系統(tǒng)選反了，可用 反向”按鈕將齒輪與托架主體 交換。齒輪2”或齒條”所用軸的旋轉(zhuǎn)方向是可以變更的，點定義窗口里 齒輪2”軸右側(cè)的反 向按鈕就可以，點中后畫面會出現(xiàn)一

6、個很粗的箭頭指示此軸旋轉(zhuǎn)的正向。 速比定義：在 齒輪副定義"窗口的 齒輪1”、齒輪2”、小齒輪"頁面里，都有一個輸入節(jié)圓 直徑的地方，可以在定義齒輪時將齒輪的實際節(jié)圓直徑輸入到這里。 在 屬性"頁面里，齒輪 比”（齒條比”）有兩種選擇，一是 節(jié)圓直徑”，一是用戶定義的”。選擇 節(jié)圓直徑”時，D1、 D2由系統(tǒng)自動根據(jù)前兩個頁面里的數(shù)值計算出來，不可改動。選擇 用戶定義的”時，D1、 D2需要輸入，此情況下，齒輪速度比由此處輸入的 D1、D2確定，前兩個頁面里輸入的節(jié) 圓直徑不起作用。速度比為節(jié)圓直徑比的倒數(shù)， 即:齒輪1速度/齒輪2速度=齒輪2節(jié)圓直 徑/齒輪1節(jié)圓直徑=D2/D1。

7、齒條比為齒輪轉(zhuǎn)一周時齒條平移的距離，齒條比選擇 節(jié)圓直 徑”時，其數(shù)值由系統(tǒng)根據(jù)小齒輪的節(jié)圓數(shù)值計算出來，不可改動，選擇 用戶定義的”時，其 數(shù)值需要輸入，此情況下，小齒輪定義頁面里輸入的節(jié)圓直徑不起作用。 圖標(biāo)位置：定義齒輪后，每一個齒輪都有一個圖標(biāo)，以顯示這里定義了一個齒輪， 一條虛線 把兩個圖標(biāo)的中心連起來。 默認(rèn)情況下，齒輪圖標(biāo)在所選連接軸的零點， 圖標(biāo)位置也可自定 義，點選一個點，圖標(biāo)將平移到那個點所在平面上。圖標(biāo)的位置只是一視覺效果， 不會對分 析產(chǎn)生影響。 要注意的事項： A. PROE里的齒輪連接，只需要指定一個旋轉(zhuǎn)軸和節(jié)圓參數(shù)就可以了。因此，齒輪的具體 形狀可以

8、不用做出來，即使是兩個圓柱，也可以在它們之間定義一個齒輪連接。 B .兩個齒輪應(yīng)使用公共的托架主體，如果沒有公共的托架主體，分析時系統(tǒng)將創(chuàng)建一個不 可見的內(nèi)部主體作為公共托架主體， 此主體的質(zhì)量等于最小主體質(zhì)量的千分之一。 并且在運 行與力相關(guān)的分析（動態(tài)、力平衡、靜態(tài)）時，會提示指出沒有公共托架主體 特殊連接：槽連接 槽連接是兩個主體之間的一個點 ----曲線連接。從動件上的一個點，始終在主動件上的一根 曲線（3D）上運動。槽連接只使兩個主體按所指定的要求運動， 不檢查兩個主體之間是否干涉， 點和曲線甚至可以是零件實體以外的基準(zhǔn)點和基準(zhǔn)曲線，當(dāng)然也可以在實體內(nèi)部。 曲線可以是

9、任何一組相鄰曲線（即要求相連，不必相切），可以是基準(zhǔn)曲線，也可以是實體 /曲面的邊，可以是開放的，也可以是封閉的。 點可以是任何一個基準(zhǔn)點或頂點，但只能是零件中的，組件中的點不能用于槽連接。 運動時，從動件上的點始終在主動件上的指定曲線上，如果曲線是一條（組）開放曲線，則 此曲線（曲線組）的首末兩個端點為槽的默認(rèn)端點，如果是一條（組）封閉曲線，則默認(rèn)無 端點。如果希望運動區(qū)間不是在整條曲線（曲線組）上，而只是在其中的一段上，則需要自 定義槽的端點。對于開放曲線（曲線組），只要指定新的端點就可以了，對于圭寸閉曲線，指 定兩個新端點后，系統(tǒng)自動選取被兩端點分割出的兩段曲線中的一段為運行區(qū)間，

10、 如果不是 所需要的，點 反向”選取另一段。定義槽端點可選取基準(zhǔn)點、頂點、曲線 /邊/曲面，如果選 的是曲線/邊/曲面，則槽端點為槽曲線與所選曲線 /邊/曲面的交點。 槽連接可定義 恢復(fù)系數(shù)”與磨擦”。 拖動與快照 拖動，是在允許的范圍內(nèi)移動機械。 快照，對機械的某一特殊狀態(tài)的記錄。 可以使用拖動調(diào) 整機構(gòu)中各零件的具體位置，初步檢查機構(gòu)的裝配與運動情況， 并可將其保存為快照，快照 可用于后續(xù)的分析定義中，也可用于繪制工程圖。 機構(gòu)”---拖動”進入 拖動”窗口，此窗口具有一個工具欄，工具欄左第一個按鈕為 保存快 照”，即將當(dāng)前屏幕上的狀態(tài)保存為一個快照， 左第二個按鈕為 點

11、拖動”即點取機構(gòu)上的一 個點，移動鼠標(biāo)以改變元件的位置，左第三個按鈕為 主體拖動”選取一個主體，移動鼠標(biāo) 以改變元件的位置。右側(cè)兩個按鈕為 撤消”和恢復(fù)”每一次拖動，系統(tǒng)都會記錄入內(nèi)存， 使用此兩按鈕，可查看已做的各次拖動的結(jié)果。 快照”頁和 約束”頁，分別有一個列表，顯 示當(dāng)前已經(jīng)定義的快照和為當(dāng)前拖動定義的臨時約束。 快照列表左側(cè)有一列工具按鈕， 第一個為顯示當(dāng)前快照，即將屏幕顯示刷新為選定快照的內(nèi) 容；第二個為從其它快照中把某些元件的位置提取入選定快照； 第三個為刷新選定快照， 即 將選定快照的內(nèi)容更新為屏幕上的狀態(tài)； 第四個為繪圖可用，使選定快照可被當(dāng)做分解狀態(tài) 使用，

12、從而在繪圖中使用，這是一個開關(guān)型按鈕， 當(dāng)快照可用于繪圖時，列表中的快照名前 會有一個圖標(biāo)；第五個是刪除選定快照。 約束列表顯示已為當(dāng)前拖動所定義的臨時約束， 這些臨時約束只用于當(dāng)前拖動操作， 以進一 步限制拖動時各主體之間的相對運動。 高級拖動選項”提供了一組工具，用于精確限定拖動時被拖動點或主體的運動。 恢復(fù)系數(shù)與磨擦 即碰撞系數(shù)，其物理定義為兩物體碰撞后的相對速度（ V2-V1 ）與碰撞前的相對速度 （V10-V20 ）的比值，即e=（V2-V1）/（V10-V20），它的值介于0到1之間。典型的恢復(fù)系數(shù) 可從工程書籍或?qū)嶋H經(jīng)驗中得到。 恢復(fù)系數(shù)取決于材料屬性、 主體幾何以

13、及碰撞速度等因素。 在機構(gòu)中應(yīng)用恢復(fù)系數(shù)，是在剛體計算中模擬非剛性屬性的一種方法。 完全彈性碰撞的恢復(fù) 系數(shù)為1。完全非彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)為 0。橡皮球的恢復(fù)系數(shù)相對較高。而濕泥土塊的 恢復(fù)系數(shù)值非常接近 0。 摩擦阻礙凸輪或槽的運動。 摩擦系數(shù)取決于接觸材料的類型以及實驗條件。 可在物理或工程 書籍中查找各種典型的摩擦系數(shù)表。 需要分別指定靜磨擦系數(shù)和動磨擦系數(shù)， 且靜磨擦系數(shù) 應(yīng)大于動磨擦系數(shù)。要在力平衡分析中計算凸輪滑動測量，必須指定凸輪連接的磨擦系數(shù)。 恢復(fù)系數(shù)與磨擦可用于凸輪連接和槽連接，也可用于連接軸設(shè)置。 連接軸設(shè)置 機構(gòu)”一連接軸設(shè)置”，可為由接頭連接（如銷釘）

14、產(chǎn)生的連接軸定義一些具體的屬性，包 括：連接軸的位置，連接軸的零參照，連接軸的再生位置（用于重復(fù)組件分析），連接軸的 運動限制、恢復(fù)系數(shù)及磨擦。 進入此窗口后，需先選取一連接軸，然后再對此軸進行各種設(shè)置。 連接軸位置”，這里顯示的是連接軸的兩個零參照間的位置或距離，未改變時，顯示的是當(dāng) 前屏幕上這個位置時的值。如果自己輸入一個數(shù)值并回車（對于旋轉(zhuǎn)軸，此數(shù)值為 -180到 180，如超出此范圍或超出 屬性”里設(shè)置的限制范圍，系統(tǒng)將自動轉(zhuǎn)換成可接受的范圍內(nèi)的 值），屏幕上的組件也將臨時改變位置以反映當(dāng)前修改，如果按了 生成零點”，則將當(dāng)前位 置設(shè)定為連接軸零點，其它測量都從此零點位置開始

15、。點了 生成零點”后，指定參照”將無 效。如果選了指定參照”，則生成零點”無效。指定參照’可為連接軸的兩個主體分別選定零 位置的幾何參照。 選取 再生值”，可讓組件在非連接軸零點位置再生，這個用于重復(fù)組件分析中。 啟用限制”，設(shè)置接頭運動時的最大最小運動范圍及恢復(fù)系數(shù)。 對于旋轉(zhuǎn)軸，最小”值為-180 到180之間且小于最大值， 最大”值為-180到180之間且大于最小值?；謴?fù)系數(shù)用來模擬 當(dāng)連接軸運動到限制位置時的沖擊力。 啟用磨擦”，設(shè)置接頭的兩個主體之間相互運動的阻力。需指定靜磨擦系數(shù)和動磨擦系數(shù)， 對于旋轉(zhuǎn)軸，還應(yīng)指定一個大于零的接觸半徑值， 它用于定義磨擦扭矩作用于連接軸上

16、的半 徑。靜磨擦系數(shù)應(yīng)大于動磨擦系數(shù)。 在任何連接軸上，都不能創(chuàng)建多個連接軸零點。不能為球接頭定義連接軸設(shè)置。另外， 不能 編輯屬于多旋轉(zhuǎn) DOF接頭（如6DOF或某個一般連接）的旋轉(zhuǎn)連接軸的連接軸設(shè)置。 連接軸設(shè)置：零點參照的要求 定義旋轉(zhuǎn)軸的零點時，要注意以下事項： 點-點零點參照：以垂直于旋轉(zhuǎn)軸的方向從每一點繪制向量。 這兩個向量對連接零點應(yīng)重合。 這兩個點不能位于連接軸上。 點-平面零參照：包含點和旋轉(zhuǎn)連接軸的平面應(yīng)平行于為連接零點選取的平面。該點不能 位于連接軸上。 平面-平面零參照：這兩個平面在連接零點處平行。兩個平面都必須平行于旋轉(zhuǎn)軸。 定義平移軸的零點參照

17、時應(yīng)注意下列事項： 點-點零參照：在連接零點處，兩點之間在平移連接軸方向上的距離將為零。 點-平面零參照：在連接零點處，平面和點之間在平移連接軸方向上的距離將為零。該平面 必須垂直于連接軸。 平面-平面零參照：在連接零點處，平面間的距離為零。兩個平面都必須垂直于連接軸。 定義平面或軸承連接的連接軸零點參照時應(yīng)注意： 平面連接：為避免不可預(yù)測的行為， 只能為平面平移軸定義點 -點或點-平面零點參照。同樣, 只能為平面旋轉(zhuǎn)軸定義平面-平面零點參照。 軸承連接：必須在包含軸承接頭方向定義的主體上選取一個點或平面，即具有點 -線約束的 直線。系統(tǒng)將此參照與定義軸承連接的點對齊。 伺服電

18、動機 伺服電動機可規(guī)定機構(gòu)以特定方式運動。 伺服電動機引起在兩個主體之間、 單個自由度內(nèi)的 特定類型的運動。伺服電動機將位置、 速度或加速度指定為時間的函數(shù)， 并可控制平移或旋 轉(zhuǎn)運動。通過指定伺服電動機函數(shù)， 如常數(shù)或線性函數(shù)， 可以定義運動的輪廓?？蓮亩鄠€預(yù) 定義的函數(shù)中選取，也可輸入自己的函數(shù)?？稍谝粋€圖元上定義任意多個伺服電動機。 如果為非連續(xù)的伺服電動機輪廓選取或定義了位置或速度函數(shù)， 在進行運動或動態(tài)分析時這 個伺服電動機將被忽略。 但是，可在重復(fù)組件分析中使用非連續(xù)伺服電動機輪廓。 當(dāng)用圖形 表示非連續(xù)伺服電動機時，系統(tǒng)將顯示信息指示非連續(xù)的點。 伺服電動機分為兩

19、種， 一種是連接軸伺服電機， 用于定義某一旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運動， 一種是幾 何伺服電機，用于創(chuàng)建復(fù)雜的運動，如螺旋運動。連接軸伺服電機只需要選定一個事先由接 頭連接（如銷釘）所定義的旋轉(zhuǎn)軸，并設(shè)定方向即可，連接軸伺服電機可用于運動分析。幾 何伺服電機需要選取從動件上的一個點 /平面，并選取另一個主體上的一個點 /平面作為運動 的參照，并需確定運動的方向及種類，幾何伺服電機不能用于運動分析。 連接軸伺服電機選取一根旋轉(zhuǎn)軸，并指定方向。 幾何伺服電機根據(jù)選取的對象分以下幾種： 從動 點”參照 點”平移；從動 點”參照 平面”旋轉(zhuǎn)；從動 平面”參照 平面”旋轉(zhuǎn); 從動 點”參照 平面”平移；從

20、動 平面”參照 平面”平移。其中，前三種需要再選取一 條直邊來定義運動方向，后兩種不需要。 電機輪廓也即是從動件的運動規(guī)律， 對于平移運動，它是長度（單位：mm ）對時間的函數(shù)， 對于旋轉(zhuǎn)，它是角度（單位：度）對時間的函數(shù)。點最下方的 圖形”按鈕，將會以圖形的方 式顯示出電機的輪廓，其橫軸就是時間，其縱軸，就是位置或速度或加速度。 ?！倍x的就 是圖形的形狀， 規(guī)范”里定義的就是 ?！彼x的圖形的縱軸所代表的意義。模有九種：常 數(shù)、斜坡、余弦、SCCA、擺線、拋物線、多項式、表、用戶定義的。規(guī)范有三種：位置、 速度、加速度。其中模里的 SCCA這一種，只能用于描述加速度（即對應(yīng)的 規(guī)

21、范”只能是加 速度）。規(guī)范”為位置時，無需自己定義初始位置，為速度時，需定義 初始角”為加速度 時，需定義 初始角”和初始角速度”默認(rèn)位置為當(dāng)前屏幕上的位置。 點規(guī)范'下的那個按鈕，可進入 連接軸設(shè)置”窗口，對當(dāng)前電機所用的連接軸進行設(shè)置 電動機的輪廓（模） 電動機的模用來描述電動機的輪廓， 定義模時，需選定模函數(shù)并輸入函數(shù)的系數(shù)值。 對于伺 機服電動機，函數(shù)中的 X為時間，對于執(zhí)行電動機，函數(shù)中的 X為時間或選取的測量參數(shù)。 模函數(shù)一共有九種：常數(shù)、斜坡、余弦、 SCCA、擺線、拋物線、多項式、表、用戶定義的。 下面先說說常數(shù)、斜坡、余弦、擺線、拋物線、多項式這六種。 常數(shù)

22、，函數(shù)為q=A , A為一常數(shù)。此用于需要恒定輪廓時。 斜坡，即線性，函數(shù)為 q=A+B*X，A為一常數(shù)，B為斜率。用于輪廓隨時間做線性變化時。 余弦，函數(shù)為q=A*cos（360*X/T+B）+C ，A為幅值，B為相位，C為偏移量。用于輪廓呈余 弦規(guī)律變化時。 擺線，函數(shù)為q=L*X/T-L*sin(2*pi*X/T)/2*pi , L為總高度，T為周期。用于模擬凸輪輪廓輸 出。 拋物線，函數(shù)為q=A*X+(1/2)*B*XA2 ，A為線性系數(shù)，B為二次項系數(shù)。用于模擬電動機的 軌跡。 多項式，函數(shù)為 q=A+B*X+C*XA2+D*XA3 ，A為常數(shù)，B為線性系數(shù)，C為二次項系數(shù)

23、，D 為三次項系數(shù)。用于模擬一般的電動機軌跡。 電動機的模:SCCA 此函數(shù)只能用于加速度伺服電機， 不能用于執(zhí)行電機。它用來模擬凸輪輪廓輸出。 它稱做正 弦-常數(shù)-余弦-加速度”運動，縮寫為 SCCA。它一共有五個參數(shù)： A = =漸增加速度歸一化時間部分 B = =恒定加速度歸一化時間部分 C : =遞減加速度的歸一化時間部分 H : =幅值 T = =周期 其中A + B + C = 1 ，用戶必須提供 A和B的值、幅值和周期。 SCCA設(shè)置的值按下表計算： y = :H * sin [ (t

24、*pi)/(2*A)] 0 <= t < A 時 y = :H A <= t < (A + B)時 y = :H * cos [(t - A - B)*pi/(2*C)] (A+B) <= t < (A + B + 2C) 時 y = :-H (A+B+2C) <= t < (A + 2B + 2C) 時 y = :-H * cos [(t - A - 2B - 2C)*pi/(2*A)] (A+2B+2C) <= t <= 2*(A + B + C) 時 上式中的t是歸一化時間，按下式進行計算 ： t=ta*2/T (ta:實際時間；T : SCCA輪廓周期) 如果ta大于T,輪廓將重復(fù)自身。。