ProE 运动仿真参考文档
proe运动仿真
proe5.0装配体运动仿真基础与重定义主体基础是在运动分析中被设定为不参与运动的主体。
创建新组件时，装配（或创建）的第一个元件自动成为基础。
元件使用约束连接（“元件放置”窗口中“放置”页面）与基础发生关系，则此元件也成为基础的一部份。
如果机构不能以预期的方式移动，或者因两个零件在同一主体中而不能创建连接，就可以使用“重定义主体”来确认主体之间的约束关系及删除某些约束。
进入“机构”模块后，“编辑”—>“重定义主体”进入主体重定义窗口，选定一个主体，将在窗口里显示这个主体所受到的约束（仅约束连接及“刚体”接头所用的约束）。
可以选定一个约束，将其删除。
如果删除所有约束，元件将被封装。
、、特殊连接:凸轮连接凸轮连接，就是用凸轮的轮廓去控制从动件的运动规律。
PROE里的凸轮连接，使用的是平面凸轮。
但为了形象，创建凸轮后，都会让凸轮显示出一定的厚度(深度)。
凸轮连接只需要指定两个主体上的各一个（或一组）曲面或曲线就可以了。
定义窗口里的“凸轮1”“凸轮2”分别是两个主体中任何一个，并非从动件就是“凸轮2”。
如果选择曲面，可将“自动选取”复选框勾上，这样，系统将自动把与所选曲面的邻接曲面选中，如果不用“自动选取”，需要选多个相邻面时要按住Ctrl。
如果选择曲线/边，“自动选取”是无效的。
如果所选边是直边或基准曲线，则还要指定工作平面（即所定义的二维平面凸轮在哪一个平面上）。
凸轮一般是从动件沿凸轮件的表面运动，在PROE里定义凸轮时，还要确定运动的实际接触面。
选取了曲面或曲线后，将会出线一个箭头，这个箭头指示出所选曲面或曲线的法向，箭头指向哪侧，也就是运动时接触点将在哪侧。
如果系统指示出的方向与想定义的方向不同，可反向。
关于“启用升离”，打开这个选项，凸轮运转时，从动件可离开主动件，不使用此选项时，从动件始终与主动件接触。
启用升离后才能定义“恢复系数”，即“启用升离”复选框下方的那个“e”。
因为是二维凸轮，只要确定了凸轮轮廓和工作平面，这个凸轮的形状与位置也就算定义完整了。
PROE运动仿真教程共29页
PROE机构仿真之运动分析关键词：PROE 仿真运动分析重复组件分析连接回放运动包络轨迹曲线术语创建机构前，应熟悉下列术语在PROE中的定义：主体(Body) - 一个元件或彼此无相对运动的一组元件，主体内DOF=0。
连接(Connections) - 定义并约束相对运动的主体之间的关系。
自由度(Degrees of Freedom) - 允许的机械系统运动。
连接的作用是约束主体之间的相对运动，减少系统可能的总自由度。
拖动(Dragging) - 在屏幕上用鼠标拾取并移动机构。
动态(Dynamics) - 研究机构在受力后的运动。
执行电动机(Force Motor) - 作用于旋转轴或平移轴上(引起运动)的力。
齿轮副连接(Gear Pair Connection) - 应用到两连接轴的速度约束。
基础(Ground) - 不移动的主体。
其它主体相对于基础运动。
接头(Joints) - 特定的连接类型（例如销钉接头、滑块接头和球接头）。
运动(Kinematics) - 研究机构的运动，而不考虑移动机构所需的力。
环连接(Loop Connection) - 添加到运动环中的最后一个连接。
运动(Motion) - 主体受电动机或负荷作用时的移动方式。
放置约束(Placement Constraint) - 组件中放置元件并限制该元件在组件中运动的图元。
回放(Playback) - 记录并重放分析运行的结果。
伺服电动机(Servo Motor) - 定义一个主体相对于另一个主体运动的方式。
可在接头或几何图元上放置电动机，并可指定主体间的位置、速度或加速度运动。
LCS - 与主体相关的局部坐标系。
LCS 是与主体中定义的第一个零件相关的缺省坐标系。
UCS - 用户坐标系。
WCS - 全局坐标系。
组件的全局坐标系，它包括用于组件及该组件内所有主体的全局坐标系。
运动分析的定义在满足伺服电动机轮廓和接头连接、凸轮从动机构、槽从动机构或齿轮副连接的要求的情况下，模拟机构的运动。
proe运动仿真教程
图 1-16元件放置对话框 图 1-16 元件放置后图
（5）<> 卡，对话框变成如图1-17默认连接的名称为 connnection_1，按照图 1-19a.pb.prt 的 轴 A1 轴 端 大 端 面 和 b.p ， 完 成 后 如 图
1<> <>图1-17 连接中的轴对齐图 图1-18 连接中的平移图
<><> <>
连接元件和附着元件之间没有任何相对运动，六个自由度完全被约束了。 焊接将两个元件连接在一起，没有任何相对运动，只能通过坐标系进行约束。 刚性连接和焊接连接的比较： （1）刚性接头允许将任何有效的组件约束组聚合到一个接头类型。这些约束可 以是使装配元件得以固定的完全约束集或部分约束子集。 焊接接头的作用方式与其它接头类型类似。但零件或子组件的放置是通过 对齐坐标系来固定的。 （3）当装配包含连接的元件且同一主体需要多个连接时，可使用焊接接头。焊 接连接允许根据开放的自由度调整元件以与主组件匹配。 （4）如果使用刚性接头将带有“机械设计”连接的子组件装配到主组件，子组 件连接将不能运动。如果使用焊接连接将带有“机械设计”连接的子组件 装配到主组件，子组件将参照与主组件相同的坐标系，且其子组件的运动 将始终处于活动状态。
1-19 <> <>Pro/E 提供了十种连接定义。主要有刚性连接，销钉连接，滑动
杆连接，圆柱连接，平面连接，球连接 焊接，轴承，常规，6DOF（自由度）。最后两种是 野火2.0新增加的。 连接与装配中的约束不同，连接都具有一定的自由度，可以进行一定的运动 接头连接有三个目的：
◊ 定义“机械设计模块”将采用哪些放置约束，以便在模型中放置元件；
曲柄滑块机构ProE结构分析与运动仿真
曲柄滑块机构Pro/E结构分 析与运动仿真 班级： 学号： 指导教师：
工作条件：
本机构为曲柄滑块机构的简易模拟机 构，利用杆件机构，带动滑块往返运 动。假设滑块受200N横向摩擦力，小 齿轮电机设置为常量30，要求连杆最 大承受应力4MPa。 应用：曲柄滑块机构广泛应用于往复 活塞式发动机、冲床等的主机构中。
分析结束后的云文图：可以看到有应力集中
分析结束后的云文图：可以看到有位移集中
分析结束后的云文图：可以看到有应变集中
谢谢
连杆与滑块连接处的连接位置如下图：
连杆与滑块连接处的连接速度如下图：
连杆与滑块连接处的连接加速度如下图：
第三部分、连杆静态分析
1、静态分析： 打开连杆，进入分析模块，利用上面测量 的最大应力，来定义连杆所受的力，将所 受力进行合成，定义一端力为3.8e+06 另 外一段固定。材料选择 steel
底座
先在平面做大概的图 形尺寸不定连环用6毫 米的孔再拉伸 后再镜 像再底部做垂直平面 拉伸即可
共3个销钉简单不做陈述
第二部分、动态仿真与测量
1、组装：
把上章建的基座，连杆，滑块进行组装. 各个零件组装连接如下： 1）销钉与基座采用销连接约束面与面对齐 2）销钉与连杆采用销连接约束面与面对齐 3）滑块与连杆采用销连接同时约束面与面 对齐
仿真视频如下
第一部分
曲柄滑块机构零件的建立
滑块及垫板
底板长160宽80拉伸10
滑块长40宽30拉伸 19.4圆孔直径6
连杆机构1
前臂长55中间 半径为4圆角和2圆角 上过渡和半径为8的下 过渡厚度为4 后臂长48 拉伸12 另作垂直平面做圆环 最后镜像
PROE运动仿真教程
PROE机构仿真之运动分析之勘阻及广创作关键词：PROE 仿真运动分析重复组件分析连接回放运动包络轨迹曲线术语创立机构前, 应熟悉下列术语在PROE中的界说：主体 (Body) - 一个元件或彼此无相对运动的一组元件, 主体内DOF=0.连接 (Connections) - 界说并约束相对运动的主体之间的关系.自由度 (Degrees of Freedom) - 允许的机械系统运动.连接的作用是约束主体之间的相对运动, 减少系统可能的总自由度.拖动 (Dragging) - 在屏幕上用鼠标拾取并移念头构.静态 (Dynamics) - 研究机构在受力后的运动.执行电念头 (Force Motor) - 作用于旋转轴或平移轴上(引起运动)的力.齿轮副连接 (Gear Pair Connection) - 应用到两连接轴的速度约束.基础 (Ground) - 不移动的主体.其它主体相对基础运动.接头 (Joints) - 特定的连接类型（例如销钉接头、滑块接头和球接头）.运动 (Kinematics) - 研究机构的运动, 而不考虑移念头构所需的力.环连接 (Loop Connection) - 添加到运动环中的最后一个连接.运动 (Motion) - 主体受电念头或负荷作用时的移动方式.放置约束 (Placement Constraint) - 组件中放置元件并限制该元件在组件中运动的图元.回放 (Playback) - 记录偏重放分析运行的结果.伺服电念头 (Servo Motor) - 界说一个主体相对另一个主体运动的方式.可在接头或几何图元上放置电念头, 并可指定主体间的位置、速度或加速度运动.LCS - 与主体相关的局部坐标系.LCS 是与主体中界说的第一个零件相关的缺省坐标系.UCS - 用户坐标系.WCS - 全局坐标系.组件的全局坐标系, 它包括用于组件及该组件内所有主体的全局坐标系.运动分析的界说在满足伺服电念头轮廓和接头连接、凸轮从念头构、槽从念头构或齿轮副连接的要求的情况下, 模拟机构的运动.运动分析不考虑受力, 它模拟除质量和力之外的运动的所有方面.因此, 运动分析不能使用执行电念头, 也不用为机构指定质量属性.运动分析忽略模型中的所有静态图元, 如弹簧、阻尼器、重力、力/力矩以及执行电念头等, 所有静态图元都不影响运动分析结果.如果伺服电念头具有不连续轮廓, 在运行运动分析前软件会检验考试使其轮廓连续, 如果不能使其轮廓连续, 则此伺服机电将不能用于分析.使用运动分析可获得以下信息：几何图元和连接的位置、速度以及加速度元件间的干涉机构运动的轨迹曲线作为 Pro/ENGINEER 零件捕捉机构运动的运动包络重复组件分析WF2.0以前版本里的“运动分析”, 在WF2.0里被称为“重复组件分析”.它与运动分析类似, 所有适用于运动分析的要求及设定, 都可用于重复组件分析, 所有不适于运动分析的因素, 也都不适用于重复组件分析.重复组件分析的输出结果比运动分析少, 不能分析速度、加速度, 不能做机构的运动包络.使用重复组件分析可获得以下信息：几何图元和连接的位置元件间的干涉机构运动的轨迹曲线运动分析工作流程创立模型：界说主体, 生成连接, 界说连接轴设置, 生成特殊连接检查模型：拖动组件, 检验所界说的连接是否能发生预期的运动加入运动分析图元：设定伺服机电准备分析：界说初始位置及其快照, 创立丈量分析模型：界说运动分析, 运行结果获得：结果回放, 干涉检查, 检查丈量结果, 创立轨迹曲线, 创立运动包络装入元件时的两种方式：接头连接与约束连接向组件中增加元件时, 会弹出“元件放置”窗口, 此窗口有三个页面：“放置”、“移动”、“连接”.传统的装配元件方法是在“放置”页面给元件加入各种固定约束, 将元件的自由度减少到0, 因元件的位置被完全固定, 这样装配的元件不能用于运动分析（基体除外）.另一种装配元件的方法是在“连接”页面给元件加入各种组合约束, 如“销钉”、“圆柱”、“刚体”、“球”、“6DOF”等等, 使用这些组合约束装配的元件, 因自由度没有完全消除（刚体、焊接、惯例除外）, 元件可以自由移动或旋转, 这样装配的元件可用于运动分析.传统装配法可称为“约束连接”, 后一种装配法可称为“接头连接”.约束连接与接头连接的相同点：都使用PROE的约束来放置元件, 组件与子组件的关系相同.约束连接与接头连接的分歧点：约束连接使用一个或多个单约束来完全消除元件的自由度, 接头连接使用一个或多个组合约束来约束元件的位置.约束连接装配的目的是消除所有自由度, 元件被完整定位, 接头连接装配的目的是获得特定的运动, 元件通常还具有一个或多个自由度.“元件放置”窗口：(yd1)接头连接的类型接头连接所用的约束都是能实现特定运动(含固定)的组合约束, 包括：销钉、圆柱、滑动杆、轴承、平面、球、6DOF、惯例、刚性、焊接, 共10种.销钉：由一个轴对齐约束和一个与轴垂直的平移约束组成.元件可以绕轴旋转, 具有1个旋转自由度, 总自由度为1.轴对齐约束可选择直边或轴线或圆柱面, 可反向；平移约束可以是两个点对齐, 也可以是两个平面的对齐/配对, 平面对齐/配对时, 可以设置偏移量.圆柱：由一个轴对齐约束组成.比销钉约束少了一个平移约束, 因此元件可绕轴旋转同时可沿轴向平移, 具有1个旋转自由度和1个平移自由度, 总自由度为2.轴对齐约束可选择直边或轴线或圆柱面, 可反向.滑动杆：即滑块, 由一个轴对齐约束和一个旋转约束(实际上就是一个与轴平行的平移约束)组成.元件可滑轴平移, 具有1个平移自由度, 总自由度为 1.轴对齐约束可选择直边或轴线或圆柱面, 可反向.旋转约束选择两个平面, 偏移量根据元件所处位置自动计算, 可反向.轴承：由一个点对齐约束组成.它与机械上的“轴承”分歧, 它是元件（或组件）上的一个点对齐到组件（或元件）上的一条直边或轴线上, 因此元件可沿轴线平移并任意方向旋转, 具有1个平移自由度和3个旋转自由度, 总自由度为4.平面：由一个平面约束组成, 也就是确定了元件上某平面与组件上某平面之间的距离(或重合).元件可绕垂直于平面的轴旋转并在平行于平面的两个方向上平移, 具有1个旋转自由度和2个平移自由度, 总自由度为3.可指定偏移量, 可反向.球：由一个点对齐约束组成.元件上的一个点对齐到组件上的一个点, 比轴承连接小了一个平移自由度, 可以绕着对齐点任意旋转, 具有3个入旋转自由度, 总自由度为3.6DOF：即6自由度, 也就是对元件不作任何约束, 仅用一个元件坐标系和一个组件坐标系重合来使元件与组件发生关联.元件可任意旋转和平移, 具有3个旋转自由度和3个平移自由度, 总自由度为6.刚性：使用一个或多个基本约束, 将元件与组件连接到一起.连接后, 元件与组件成为一个主体, 相互之间不再有自由度, 如果刚性连接没有将自由度完全消除, 则元件将在以后位置被“粘”在组件上.如果将一个子组件与组件用刚性连接, 子组件内各零件也将一起被“粘”住, 其原有自由度不起作用.总自由度为0.焊接：两个坐标系对齐, 元件自由度被完全消除.连接后, 元件与组件成为一个主体, 相互之间不再有自由度.如果将一个子组件与组件用焊接连接, 子组件内各零件将参照组件坐标系发按其原有自由度的作用.总自由度为0.接头连接类型：(yd2)接头连接约束：惯例惯例：也就是自界说组合约束, 可根据需要指定一个或多个基本约束来形成一个新的组合约束, 其自由度的几多因所用的基本约束种类及数量分歧而分歧.可用的基本约束有：匹配、对齐、拔出、坐标系、线上点、曲面上的点、曲面上的边, 共7种.在界说的时候, 可根据需要选择一种, 也可先不选取类型, 直接选取要使用的对象, 此时在类型那里开始显示为“自动”, 然后根据所选择的对象系统自动确定一个合适的基本约束类型.惯例—匹配/对齐：对齐）.单一的“匹配/对齐”构成的自界说组合约束转换为约束连接后, 酿成只有一个“匹配/对齐”约束的不完整约束, 再转换为接头约束后酿成“平面”连接.这两个约束用来确定两个平面的相对位置, 可设定偏距值, 也可反向.界说完后, 在不修改对象的情况下可更改类型（匹配惯例—拔出：选取对象为两个柱面.单一的“拔出”构成的自界说组合约束转换为约束连接后, 酿成只有一个“拔出”约束的不完整约束, 再转换为接头约束后酿成“圆柱”连接.惯例—坐标系：选取对象为两个坐标系, 与6DOF的坐标系约束分歧, 此坐标系将元件完全定位, 消除所有自由度.单一的“坐标系”构成的自界说组合约束转换为约束连接后, 酿成只有一个“坐标系”约束的完整约束, 再转换为接头约束后酿成“焊接”连接.惯例—线上点：选取对象为一个点和一条直线或轴线.与“轴承”等效.单一的“线上点”构成的自界说组合约束转换为约束连接后, 酿成只有一个“线上点”约束的不完整约束, 再转换为接头约束后酿成“轴承”连接.惯例—曲面上的点：选取对象为一个平面和一个点.单一的“曲面上的点”构成的自界说组合约束转换为约束连接后, 酿成只有一个“曲面上的点”约束的不完整约束, 再转换为接头约束后仍为单一的“曲面上的点”构成的自界说组合约束.惯例—曲面上的边：选取对象为一个平面/柱面和一条直边.单一的“曲面上的点”构成的自界说组合约束不能转换为约束连接.自由度与冗余约束自由度（DOF）是描述或确定一个系统（主体）的运动或状态（如位置）所必需的自力参变量（或坐标数）.一个不受任何约束的自由主体, 在空间运动时, 具有6个自力运动参数（自由度）, 即沿XYZ三个轴的自力移动和绕XYZ三个轴的自力转动, 在平面运动时, 则只具有3个自力运动参数（自由度）, 即沿XYZ三个轴的自力移动.主体受到约束后, 某些自力运动参数不再存在, 相对应的, 这些自由度也就被消除.当6个自由度都被消除后, 主体就被完全定位而且不成能再发生任何运动.如使用销钉连接后, 主体沿XYZ三个轴的平移运动被限制, 这三个平移自由度被消除, 主体只能绕指定轴（如X轴）旋转, 不能绕另两个轴（YZ轴）旋转, 绕这两个轴旋转的自由度被消除, 结果只留下一个旋转自由度.冗余约束指过多的约束.在空间里, 要完全约束住一个主体, 需要将三个自力移动和三个自力转动分别约束住, 如果把一个主体的这六个自由度都约束住了, 再另加一个约束去限制它沿X轴的平移, 这个约束就是冗余约束.合理的冗余约束可用来分摊主体各部份受到的力, 使主体受力均匀或减少磨擦、赔偿误差, 延长设备使用寿命.冗余约束对主体的力状态发生影响, 对主体的对运动没有影响.因运动分析只分析主体的运动状况, 不分析主体的力状态, 在运动分析时, 可不考虑冗余约束的作用, 而在涉及力状态的分析里, 必需要适当的处置好冗余约束, 以获得正确的分析结果.系统在每次运行分析时, 城市对自由度进行计算.并可创立一个丈量来计算机构有几多自由度、几多冗余.PROE的帮手里有一个门铰链的例子来讲冗余与自由度的计算, 但其分析实丰有欠妥当, 各位想准确计算模型的自由度的话, 请找机构设计方面的书来仔细研究一番.这也不是几句话能说明白的, 我这里只提一下就是了, 不再详.约束转换接头连接与约束连接可相互转换.在“元件放置”窗口的“放置”页面和“连接”页面里, 在约束列表下方, 都有一个“约束转换”按钮.使用此按钮可在任何时候根据需要将接头连接转换为约束连接, 或将约束连接转换为接头连接.在转换时, 系统根据现有约束及其对象的性质自动选取最相配的新类型.如对系统自动选取的结果不满意, 可再进行编纂.转换的规则, 可参考PROE的自带帮手.不外, 没有很好的空间想像力和耐性的兄弟就不用看了.需要记住的一个：曲线上的点、曲面上的点、相切约束, 在转换时是不会转换成惯例连接的.下图显示“约束转换”和“反向”按钮：(yd3)基础与重界说主体基础是在运动分析中被设定为不介入运动的主体.创立新组件时, 装配（或创立）的第一个元件自动成为基础.元件使用约束连接（“元件放置”窗口中“放置”页面）与基础发生关系, 则此元件也成为基础的一部份.如果机构不能以预期的方式移动, 或者因两个零件在同一主体中而不能创立连接, 就可以使用“重界说主体”来确认主体之间的约束关系及删除某些约束.进入“机构”模块后, “编纂”—>“重界说主体”进入主体重界说窗口, 选定一个主体, 将在窗口里显示这个主体所受到的约束（仅约束连接及“刚体”接头所用的约束）.可以选定一个约束, 将其删除.如果删除所有约束, 元件将被封装.“重界说主体”窗口：(yd4)特殊连接:凸轮连接凸轮连接, 就是用凸轮的轮廓去控制从动件的运动规律.PROE里的凸轮连接, 使用的是平面凸轮.但为了形象, 创立凸轮后, 城市让凸轮显示出一定的厚度(深度).凸轮连接只需要指定两个主体上的各一个（或一组）曲面或曲线就可以了.界说窗口里的“凸轮1”“凸轮2”分别是两个主体中任何一个, 其实不是从动件就是“凸轮2”.如果选择曲面, 可将“自动选取”复选框勾上, 这样, 系统将自动把与所选曲面的邻接曲面选中, 如果不用“自动选取”, 需要选多个相邻面时要按住Ctrl.如果选择曲线/边, “自动选取”是无效的.如果所选边是直边或基准曲线, 则还要指定工作平面（即所界说的二维平面凸轮在哪一个平面上）.凸轮一般是从动件沿凸轮件的概况运动, 在PROE里界说凸轮时, 还要确定运动的实际接触面.选取了曲面或曲线后, 将会出线一个箭头, 这个箭头指示出所选曲面或曲线的法向, 箭头指向哪侧, 也就是运动时接触点将在哪侧.如果系统指示出的方向与想界说的方向分歧, 可反向.关于“启用升离”, 翻开这个选项, 凸轮运转时, 从动件可离开主动件, 不使用此选项时, 从动件始终与主动件接触.启用升离后才华界说“恢复系数”, 即“启用升离”复选框下方的那个“e”.因为是二维凸轮, 只要确定了凸轮轮廓和工作平面, 这个凸轮的形状与位置也就算界说完整了.为了形象, 系统会给这个二维凸轮显示出一个厚度（即深度）.通常我们可不用去修改它, 使用“自动”就可以了.也可自已界说这个显示深度, 但对分析结果没有影响.需要注意：A.所选曲面只能是单向弯曲曲面（如拉伸曲面）, 不能是多向弯曲曲面（如旋转出来的鼓形曲面）.B.所选曲面或曲线中, 可以有平面和直边, 但应防止在两个主体上同时呈现.C.系统不会自动处置曲面（曲线）中的尖角/拐点/不连续, 如果存在这样的问题, 应在界说凸轮前适当处置.凸轮可界说“升离”、“恢复系数”与“磨擦”.凸轮界说窗口：(yd5)特殊连接:齿轮连接齿轮连接用来控制两个旋转轴之间的速度关系.在PROE中齿轮连接分为标准齿轮和齿轮齿条两种类型.标准齿轮需界说两个齿轮, 齿轮齿条需界说一个小齿轮和一个齿条.一个齿轮（或齿条）由两个主体和这两个主体之间的一个旋转轴构成.因此, 在界说齿轮前, 需先界说含有旋转轴的接头连接（如销钉）.界说齿轮时, 只需选定由接头连接界说出来的与齿轮本体相关的那个旋转轴即可, 系统自动将发生这根轴的两个主体设定为“齿轮”（或“小齿轮”、“齿条”）和“托架”, “托架”一般就是用来装置齿轮的主体, 它一般是静止的, 如果系统选反了, 可用“反向”按钮将齿轮与托架主体交换.“齿轮2”或“齿条”所用轴的旋转方向是可以变动的, 点界说窗口里“齿轮2”轴右侧的反向按钮就可以, 点中后画面会呈现一个很粗的箭头指示此轴旋转的正向.速比界说：在“齿轮副界说”窗口的“齿轮1”、“齿轮2”、“小齿轮”页面里, 都有一个输入节圆直径的处所, 可以在界说齿轮时将齿轮的实际节圆直径输入到这里.在“属性”页面里, “齿轮比”（“齿条比”）有两种选择, 一是“节圆直径”, 一是“用户界说的”.选择“节圆直径”时, D1、D2由系统自动根据前两个页面里的数值计算出来, 不成改动.选择“用户界说的”时, D1、D2需要输入, 此情况下, 齿轮速度比由此处输入的D1、D2确定, 前两个页面里输入的节圆直径不起作用.速度比为节圆直径比的倒数, 即：齿轮1速度/齿轮2速度=齿轮2节圆直径/齿轮1节圆直径=D2/D1.齿条比为齿轮转一周时齿条平移的距离, 齿条比选择“节圆直径”时, 其数值由系统根据小齿轮的节圆数值计算出来, 不成改动, 选择“用户界说的”时, 其数值需要输入, 此情况下, 小齿轮界说页面里输入的节圆直径不起作用.图标位置：界说齿轮后, 每一个齿轮都有一个图标, 以显示这里界说了一个齿轮, 一条虚线把两个图标的中心连起来.默认情况下, 齿轮图标在所选连接轴的零点, 图标位置也可自界说, 点选一个点, 图标将平移到那个点所在平面上.图标的位置只是一视觉效果, 不会对分析发生影响.要注意的事项：A．PROE里的齿轮连接, 只需要指定一个旋转轴和节圆参数就可以了.因此, 齿轮的具体形状可以不用做出来, 即使是两个圆柱, 也可以在它们之间界说一个齿轮连接.B．两个齿轮应使用公共的托架主体, 如果没有公共的托架主体, 分析时系统将创立一个不偏见的内部主体作为公共托架主体, 此主体的质量即是最小主体质量的千分之一.而且在运行与力相关的分析（静态、力平衡、静态）时, 会提示指出没有公共托架主体.齿轮界说窗口：(yd6)特殊连接:槽连接槽连接是两个主体之间的一个点----曲线连接.从动件上的一个点, 始终在主动件上的一根曲线(3D)上运动.槽连接只使两个主体按所指定的要求运动, 不检查两个主体之间是否干涉, 点和曲线甚至可以是零件实体以外的基准点和基准曲线, 固然也可以在实体内部.曲线可以是任何一组相邻曲线（即要求相连, 不用相切）, 可以是基准曲线, 也可以是实体/曲面的边, 可以是开放的, 也可以是封闭的.点可以是任何一个基准点或极点, 但只能是零件中的, 组件中的点不能用于槽连接.运动时, 从动件上的点始终在主动件上的指定曲线上, 如果曲线是一条（组）开放曲线, 则此曲线（曲线组）的首末两个端点为槽的默认端点, 如果是一条（组）封闭曲线, 则默认无端点.如果希望运动区间不是在整条曲线（曲线组）上, 而只是在其中的一段上, 则需要自界说槽的端点.对开放曲线（曲线组）, 只要指定新的端点就可以了, 对封闭曲线, 指定两个新端点后, 系统自动选取被两端点分割出的两段曲线中的一段为运行区间, 如果不是所需要的, 点“反向”选取另一段.界说槽端点可选取基准点、极点、曲线/边/曲面, 如果选的是曲线/边/曲面, 则槽端点为槽曲线与所选曲线/边/曲面的交点.槽连接可界说“恢复系数”与“磨擦”.槽连接界说窗口：(yd7)拖动与快照拖动, 是在允许的范围内移念头械.快照, 对机械的某一特殊状态的记录.可以使用拖动调整机构中各零件的具体位置, 初步检查机构的装配与运动情况, 并可将其保管为快照, 快照可用于后续的分析界说中, 也可用于绘制工程图.“机构”----“拖动”, 进入“拖动”窗口, 此窗口具有一个工具栏, 工具栏左第一个按钮为“保管快照”, 即将以后屏幕上的状态保管为一个快照, 左第二个按钮为“点拖动”, 即点取机构上的一个点, 移动鼠标以改变元件的位置, 左第三个按钮为“主体拖动”, 选取一个主体, 移动鼠标以改变元件的位置.右侧两个按钮为“裁撤”和“恢复”, 每一次拖动, 系统城市记录入内存, 使用此两按钮, 可检查已做的各次拖动的结果.“快照”页和“约束”页, 分别有一个列表, 显示以后已经界说的快照和为以后拖动界说的临时约束.快照列表左侧有一列工具按钮, 第一个为显示以后快照, 即将屏幕显示刷新为选定快照的内容；第二个为从其它快照中把某些元件的位置提取入选定快照；第三个为刷新选定快照, 即将选定快照的内容更新为屏幕上的状态；第四个为绘图可用, 使选定快照可被当作分解状态使用, 从而在绘图中使用, 这是一个开关型按钮, 当快照可用于绘图时, 列表中的快照名前会有一个图标；第五个是删除选定快照.约束列表显示已为以后拖动所界说的临时约束, 这些临时约束只用于以后拖动把持, 以进一步限制拖动时各主体之间的相对运动.“高级拖动选项”提供了一组工具, 用于精确限定拖动时被拖动点或主体的运动.拖动窗口：(yd8)恢复系数与磨擦即碰撞系数, 其物理界说为两物体碰撞后的相对速度（V2-V1）与碰撞前的相对速度（V10-V20）的比值, 即e=(V2-V1)/(V10-V20), 它的值介于0到1之间.典范的恢复系数可从工程书籍或实际经验中获得.恢复系数取决于资料属性、主体几何以及碰撞速度等因素.在机构中应用恢复系数, 是在刚体计算中模拟非刚性属性的一种方法.完全弹性碰撞的恢复系数为 1.完全非弹性碰撞的恢复系数为 0.橡皮球的恢复系数相对较高.而湿泥土块的恢复系数值非常接近0.摩擦阻碍凸轮或槽的运动.摩擦系数取决于接触资料的类型以及实验条件.可在物理或工程书籍中查找各种典范的摩擦系数表.需要分别指定静磨擦系数和动磨擦系数, 且静磨擦系数应年夜于动磨擦系数.要在力平衡分析中计算凸轮滑动丈量, 必需指定凸轮连接的磨擦系数.恢复系数与磨擦可用于凸轮连接和槽连接, 也可用于连接轴设置.连接轴设置“机构”—“连接轴设置”,可为由接头连接（如销钉）发生的连接轴界说一些具体的属性, 包括：连接轴的位置, 连接轴的零参照, 连接轴的再生位置（用于重复组件分析）, 连接轴的运动限制、恢复系数及磨擦.进入此窗口后, 需先选取一连接轴, 然后再对此轴进行各种设置.。
PROE4.0曲柄滑块机构运动学仿真
曲柄滑块机构运动学仿真
1、目的
本文档旨在基于PROE4.0版本软件，设计一曲柄滑块机构，并仿真测量其关键点速度、加速度、位移等关键信息。
2、模型设计
2.1 整体尺寸介绍
模型主要包括底座、曲柄、连杆、滑块四个零部件，具体尺寸如图所示。
AB=28mm，BC=68mm，CE=435mm，AD=150mm，DF=60mm。
图1 关键位置尺寸
2.2 部件连接关系
1)底座为机架，固定连接，在PROE软件中，切记连接成“用户定义”-“缺省”
2）曲柄与底座为“铰接”。
与连杆也为“铰接”。
3）滑块与底座为“滑动杆”连接。
4）连杆一端与曲柄为“铰接”；再新建一连接关系，与滑块“铰接”。
3、运动学仿真设置
1）在装配完成后，点击“应用程序”-“机构”菜单，进入机构仿真界面。
2）添加伺服电机驱动，设置成如图界面，并在“速度”一栏，点击“速度、位置、加速度”
3）仿真。
点击仿真按钮，设置成如图所示，选择“运动学”仿真，并点击“运行”，机构开始动作。
4）回放，保存。
仿真完成后，点击回放按钮，可以回放仿真，并进行保存。
5）测量。
仿真结束后，可以测量关键信息，如关键点速度、加速度、位置等，如图所示。
在左上角可以显示相应曲线。
6）仿真结束后，保存。
下一次运行时，可以读取相关数据。
ProE机构运动仿真设计及分析
活塞连杆机 构的装配注 意需要添加 两个连接。 连杆大头销 钉连接到曲 柄销，活塞 在缸孔内滑 动杆连接。
运动影片
三、机构动力学分析
在5.0中,运动仿真和动态分析功能集成于机构模块中,包括机械设计和动态分析 两方面的分析功能. 在机构动力学分析中简单一种的是不涉及重力、弹簧、阻尼、力和力矩等的 分析，实现机构的运动模拟，可以观察并测量记录如位置、距离、速度、加速度 等运动特征，并可以通过图形直观地显示这些测量值。 另外一种可以在机构上定义重力、弹簧、阻尼、力和力矩等特征，对机构设 置材料、密度等属性，使其更加接近现实中的机构，达到真实模拟现实的目的。
活塞连杆机构装配
先装连杆，采用坐标系 对齐方式
采用销钉连接装配活塞销， 对齐中间平面
销钉连接装配活塞，注意需 选择同一主体的轴和平面
技巧：装配完成后可以按住键，按鼠标左 键拖动零件可检查零件的运动情况。
曲轴及活塞连杆机构装配
基础件机 体按坐标 系对齐装 配，曲轴 按销钉连 接装配到 缸体上， 对齐止推 轴承中心 面。
新建装配， 装配缸体或 骨架模型
曲轴按销钉 连接装配到 基础上
分别按销钉连接和滑 动杆连接装配活塞连 杆机构的连杆大头和 活塞
此机构中基础件为机体（也可以用机体总成骨 架），活塞在气缸中上下运动，不能旋转，活塞 采用滑动杆连接。关键有四组相同的活塞连杆机 构，因此活塞连杆可单独装配成一个小机构，然 后再往曲轴和缸体上连接。
机构连接形式:
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
名称
自由度 旋转 平移
0
0
1
0
0
1
1
1
说明
使用一个或多个基本约束，交元件与组件连接在一起，连接后，元件与组件成为一个 主体，相互间没有自由度。 由一个轴对齐约束加一个与轴垂直的平移约束组成。元件可以绕轴旋转，不能平移。 例如，活塞销，齿轮、曲轴等。 由一个轴对齐约束与一个旋转约束组成，元件可沿轴平移，但不能旋转。如活塞。 由一个轴对齐约束组成，元件可绕轴旋转同时可沿轴向平移。如挺柱、气门等。
PROE运动仿真教程
PROE机构仿真之运动分析关键词:PROE 仿真运动分析重复组件分析连接回放运动包络轨迹曲线术语创建机构前,应熟悉下列术语在PROE中的定义:主体(Body) - 一个元件或彼此无相对运动的一组元件,主体内DOF=0。
连接(Connections) - 定义并约束相对运动的主体之间的关系。
自由度(Degrees of Freedom) - 允许的机械系统运动。
连接的作用就是约束主体之间的相对运动,减少系统可能的总自由度。
拖动(Dragging) - 在屏幕上用鼠标拾取并移动机构。
动态(Dynamics) - 研究机构在受力后的运动。
执行电动机(Force Motor) - 作用于旋转轴或平移轴上(引起运动)的力。
齿轮副连接(Gear Pair Connection) - 应用到两连接轴的速度约束。
基础(Ground) - 不移动的主体。
其它主体相对于基础运动。
接头(Joints) - 特定的连接类型(例如销钉接头、滑块接头与球接头)。
运动(Kinematics) - 研究机构的运动,而不考虑移动机构所需的力。
环连接(Loop Connection) - 添加到运动环中的最后一个连接。
运动(Motion) - 主体受电动机或负荷作用时的移动方式。
放置约束(Placement Constraint) - 组件中放置元件并限制该元件在组件中运动的图元。
回放(Playback) - 记录并重放分析运行的结果。
伺服电动机(Servo Motor) - 定义一个主体相对于另一个主体运动的方式。
可在接头或几何图元上放置电动机,并可指定主体间的位置、速度或加速度运动。
LCS - 与主体相关的局部坐标系。
LCS 就是与主体中定义的第一个零件相关的缺省坐标系。
UCS - 用户坐标系。
WCS - 全局坐标系。
组件的全局坐标系,它包括用于组件及该组件内所有主体的全局坐标系。
运动分析的定义在满足伺服电动机轮廓与接头连接、凸轮从动机构、槽从动机构或齿轮副连接的要求的情况下,模拟机构的运动。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
连接轴设置
图 形 显 示
13
6. 实例演练
三、建立运动模型
牛头刨床主运动机构 附件1，2
插齿机主运动机构 14
四、运动副
1. 凸轮
直接点击按钮 或下拉式菜单“Mechanism”→ 凸轮， 可从弹出的对话框中对凸轮机构进行新建、编辑、删除 的操作，大部分Mechainsm所创建的对象都使用此种方 式予以管理）。
⑧ 轴承
点对齐
具有3个旋转自由度和一个平移自由
度，相当于“球”连接的基础上再加一
个平移自由度，使用“点与轴线对齐”
来限制其他两个自由度。
8
三、建立运动模型
1. 运动连接
连接类型
刚性（Rigid） 销钉（Pin） 滑动杆（Slider） 圆柱（Cylinder） 平面（Plannar） 球（Ball） 焊接（Weld） 轴承（Bearing）
5
三、建立运动模型
1. 运动连接
① 刚性 6个自由度被完全限制。
② 销钉 仅有一个旋转自由度，使用“轴对齐”和 “平移”两个约束来限制其他5个自由度 。
③ 滑动杆 仅有一个沿轴向的平移自由度，使用“轴对 齐”和“旋转”两个约束限制其他5个自由度。
轴对齐 平移
旋转
轴对齐
6
三、建立运动模型
1. 运动连接
通过点击下拉式菜单“Mechanism”→ 质量属性， 对质量属性进行设置，或直接按下快捷按钮 。
“定义属性”有三个选项：“缺省”、“密度” 和“质量属性”。一般只需要对“密度”进行设置即 可；如果不指定相关设置，系统则会指派“缺省”的 设置。
“主体”是内部没有自由度的运动单元，可以是 零件也可以是组件。
演示
2
二、工作流程及指令架构
1. 工作流程
建立连接 连接轴设置 运动副 伺服电机
运动学 动态 静态 力平衡 重复组件
建立运动模型 设置运动环境 分析运动机构 获取分析结果
重力 执行电机 弹簧 阻尼 力/扭矩 初始条件
回放
运动干涉检测 运动包络
测量 轨迹曲线
3
二、工作流程及指令架构
2. 指令架构
下
平移 0 0 1 1 2 0 0 1
自由度 旋转 0 1 0 1 1 3 0 3
约束
完全 轴对齐；平面或点对齐 轴对齐；平面或点对齐 轴对齐 平面匹配/对齐 点与点对齐 坐标系对齐 点与边或轴线对齐
9
三、建立运动模型
2. 质量属性
运动模型的质量属性包括密度、体积、质量、重 心和惯性矩。对于不需要考虑“力”的情况，例如纯 粹的机械运动，可以不设置质量属性。
④ 柱面
轴对齐
具有一个旋转自由度和一个沿轴向的平移自 由度，使用“轴对齐”的约束限制其他4个自由度。
⑤ 平面
具有两个平移自由度和一个旋转自由度，使 用“平面”约束限制其他3个自由度。
7
三、建立运动模型
1. 运动连接
⑥球 具有3个旋转自由度，使用“点对齐”约束来限制3个平移自由度。
⑦ 焊接 6个自由度被完全限制，使用“坐标系（重合）”约束所有自由度。
直接点击按钮 （拖动）或下拉式菜单 “Mechanism” → “拖动” 进行操作。
对齐 匹配 定向 连接轴参数 主体锁定 禁用连接 删除 再生
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
12
三、建立运动模型
5. 伺服电机
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移运动，并且能以函数 的方式定义运动轮廓。
10
三、建立运动模型
3. 连接轴设置
对运动组件的连接完成以后，可以通过“连接轴设 置”功能对连接进行一系列的设定。
Mechanism 环 境 中 ， 使 用 下 拉 式 菜 单 “Mechanism”→ 连接轴设置，可以打开连接轴设置对话 框。
11
三、建立运动模型
4. 拖动及快照
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。
15
பைடு நூலகம்
四、运动副
1. 凸轮
凸轮运动副通过两个元件进行定义，可以使用指定曲面或曲线的方式来定义凸轮及凸轮的 工作区域。如果勾选“自动选择”，那么在选取一个曲面后，系统会自动选取包含此曲面在内 的所有相切曲面。
曲线
曲线
曲面
曲面
“属性”选项卡能够控制凸轮之间是否分离和摩擦系数，如 果勾选了“启用分离”，那么两个凸轮将会在运动过程中分开。
拉
式
菜
单
命
令
按
钮
模 型 树
4
三、建立运动模型
1. 运动连接
连接能够限制主体的自由度，仅保留所需的自由度， 以产生机构所需的运动类型。
连接在“装配”环境中建立，点击元件放置对话框 中的“连接”选项即可进入连接设置状态，Pro/E提供了 10种连接模式。
连接的建立过程需要配合“约束”去限制主体的某 些自由度，如上图所示。而常规的装配则限制了元组件 所有的自由度。
16
1. 凸轮
实例演练：槽轮机构
四、运动副
附件3
17
四、运动副
2. 槽
槽从动机构能够实现两个主体之间的点-曲线约束。可以通 过点击按钮 或下拉式菜单“Mechainsm”→ 齿轮 → 新建，建立槽 运动副。
槽机构的定义需要指出“从动机构点”和“槽曲线”，可以 使用“槽端点”选项指定从动机构点的运动范围。
Pro/ENGINEER 专业模块培训
运动仿真
Version 1.1
1
一、关于运动仿真
Mechanism Design eXtension（MDX，机构设计扩展，俗称运动仿真）是Pro/ENGINEER包 含的运动分析模块，能够对设计进行模拟仿真的校验，例如运动仿真显示、运动干涉检测、运 动轨迹、速度、加速度等等。MDX所创建的运动机构，即可以导入Pro/MECHANICA Motion 中进行进一步分析，也可以引入动画（Animation）模块中以创建更完善的仿真动画。
20
四、运动副
3. 齿轮
齿轮类型分为标准（两个齿轮）、齿条与齿轮。 对于标准类，需对每一个齿轮选取连接轴，并指出相 对于接头的两个主体中，哪一个是齿轮，哪一个是机架。 传动比一般都采用齿数比的方式予以确定。 对于齿条类，齿条的定义通常需要指出“滑动杆”连 接轴，传动比定义一般使用 mm/rev，即齿轮旋转一周，齿 条前进的距离。
从动机构点
槽曲线
属性选项卡能够为槽 从动机构设置恢复系数。
18
2. 槽
实例演练：自动改锥
四、运动副
附件４
19
四、运动副
3. 齿轮
使用齿轮运动副可以控制两个连接轴之间的速度关系。点击 按钮 或下拉式菜单“Mechainsm”→ 齿轮 → 新建，建立齿轮运动 副。
齿轮运动副通过两个元件进行定义，彼此间无需相互接触。