SolidWorksMotion虚拟样机运动仿真
SolidWorksMotion虚拟样机运动仿真
注意事项：在建立复杂运动副时，需要注意运动副之间的约束关系是否合理，避免 出现运动学奇异或动力学不稳定的情况。
运动仿真结果分析
运动学分析：对运动过程中各部 件的位置、速度、加速度等参数 进行计算和评估
SolidWorks Motion与 Adams软件无缝 集成，实现运动 仿真与动力学分 析的完美结合。
通过Adams软 件进行更深入 的动力学分析， 包括碰撞检测、 振动分析等。
方便地在 Adams软件中 进行优化设计， 提高产品的性 能和可靠性。
实现从 SolidWorks到 Adams的模型 传递，保持数 据的一致性和 完整性。
结果分析：通过仿真结果分析船舶推进系统的性能表现，如推进效率、稳定性等，为优化 设计和改进提供依据。
PART 07
SolidWorks Motion未来发
展与展望
新功能与技术趋势
人工智能与机器学习在SolidWorks Motion中的应用，提高仿真效率和准确性。 云技术与实时协作功能，实现异地团队共同进行运动仿真与分析。 虚拟现实与增强现实技术，提供更真实的运动仿真体验和可视化效果。
04 S o l i d W o r k s Motion高级功能
06 S o l i d W o r k s Motion应用案例
PART 01 添加章节标题
PART 02
SolidWorks Motion概述
定义与功能
添加标题
定义：SolidWorks Motion是一款基于SolidWorks平台的运动仿真插件，用于对机械系统进行运 动学和动力学仿真。
PART 06
solidworks motion用法
solidworks motion用法"solidworks motion用法"这句话的意思是，使用SolidWorks软件中的Motion插件的方法和技巧。
SolidWorks是一款广泛使用的3D CAD设计软件，而Motion插件是SolidWorks自带的一个功能强大的插件，用于进行运动仿真、干涉检查等操作，以帮助设计者更好地评估产品的可行性和优化设计方案。
具体来说，SolidWorks Motion插件的主要用法包括：1.加载和激活Motion插件：在SolidWorks软件中，选择【工具】/【插件】命令，然后在弹出的【插件】属性管理器中选中SoldWorksMotion复选框，单击【确定】按钮将Motion插件加载进来。
2.创建运动算例：在装配体界面，单击布局选项卡中的【运动算例1】，进入运动算例界面，在【算例类型】下拉列表中选择需要的运动类型，例如"Mation分析"，进入MotionManager界面。
3.定义零部件的运动约束：在MotionManager界面中，可以通过定义零部件之间的运动约束，如旋转、移动等，来模拟产品的运动。
4.进行干涉检查：利用Motion插件的干涉检查功能，可以检测零部件之间是否存在干涉或碰撞，从而评估产品的性能和可行性。
5.动画制作和调整：利用Motion插件的动画制作和调整功能，可以将产品的运动过程制作成动画，并对动画的细节进行调整，以满足设计需求。
总之，"solidworks motion用法"是指使用SolidWorks软件中的Motion 插件的方法和技巧，包括加载和激活插件、创建运动算例、定义零部件的运动约束、进行干涉检查以及制作和调整动画等操作。
这些功能可以帮助设计者更好地评估产品的性能和可行性，优化设计方案，降低产品的制造成本及缩短产品开发周期。
SolidWorks课件教案第13章 运动仿真
（3）在“弹簧”属性管理器中设置其他参数，单击“确定”，完成 弹簧的创建。 （4）单击MotionManager工具栏中的“计算”按钮，计算模拟。 MotionManager界面如图所示。
13.1.4 接触
接触仅限基本运动和运动分析，如果零部件碰撞、滚动或滑动，可以在 运动算例中建模零部件接触。还可以使用接触来约束零件在整个运动分析过 程中保持接触。默认情况下零部件之间的接触将被忽略，除非在运动算例中 配置了“接触”。如果不使用“接触”指定接触，零部件将彼此穿越。
（1）单击MotionManager工具栏中的“接触 “按钮，弹出如图所示的“接触”属性管理器。 （2）在“接触”属性管理器中选择“实体”，然 后在绘图区域选择两个相互接触的零件，添加它 们的配合关系。 （3）在“材料”栏中更改两个材料类型分别为 “Steel（Dry）”与“Aluminum（Dry）”属性 管理器中设置其他参数，单击“确定”，完成接 触的创建。
13.1.3 阻尼
如果对动态系统应用了初始条件，系统会以不断减小的振幅振动，直到最终停 止。这种现象称为阻尼效应。阻尼效应是一种复杂的现象，它以多种机制（例 如内摩擦和外摩擦、轮转的弹性应变材料的微观热效应、以及空气阻力）消耗 能量。
（1）单击MotionManager工具栏中的“阻尼“按钮，弹出 “阻尼”属性管理器。 （2）在“阻尼”属性管理器中选择“线性阻尼”，然后在 绘图区域选取零件上弹簧或阻尼一端所附加到的面或边线。 此时在绘图区域中被选中的特征将高亮显示。 （3）在“阻尼力表达式指数”和“阻尼常数”中可以选择 和输入基于阻尼的函数表达式，单击“确定”，完成接触 的创建。
SOLIDWORKSmotion运动仿真分析
SOLIDWORKSmotion运动仿真分析SOLIDWORKSmotion运动仿真分析SOLIDWROKSmotion是SOLIDWORKS中一个高性能的插件，能够帮助设计中完成
虚拟样机的仿真分析工具，motion既可以对众多的机械结构进行运动学和动力学仿真，同时也可以反馈机械设备的速度、加速度、作用力等，
在SOLIDWROKSmotion完成样机动画制作，图标信息的反馈。
在制作样机前就将可能存在的错误结构反馈到设计者，为后续的改进
提供借鉴与参考。
SOLIDWROKSmotion和运动算例集合是在一起的，在完成装配体之后，在不需要退出设计界面的情况下即可进入
motion界面，可以在该界面下添加约束和载荷，也可以对模型进行运动控制参数的设置。
例如我们需要完成齿轮运动的分析。
首先我们在装配
体中完成使用链整列来完成齿轮的装配配合启用motion插件，并选择运动算例，点击右下角来选择创建的算例类型为Motion分析在Mo
tion添加参数来模拟实际的运动受力状况。
添加三要素引力、接触、马达。
添加所有的要素后通过Motion来对马达的运动过程进行分析。
是否存在不合理之处，并进行修改调整。
也可以通过生成图标来进行检测数据结果。
SolidWorks Motion 运动仿真培训
结果图解: 马达力矩与能量消耗
最大马达力矩: 10 N-mm
同致电子内部培训
最大能量消耗: 0.06 W
组件在全局坐标系下图解
运动结果图解 – 绝对
组件在局部坐标系下图解
组件在全局坐标系下图解
运动结果图解 – 相对
组件在局部坐标系下图解
练习 2
课程要点：
1. 3D接触设置 2. 弹簧与阻尼 3. 运动仿真中的干涉检查 4. 后处理创建结果图解
同致电子内部培训
驱动器3
装载实体箱子 装载中空箱子
同致电子内部培训
驱动器 1 驱动器 2
伺服马达设计
马达位置
伺服马达是专门为基于时间仿真而开发的
同致电子内部培训
传感器
传感器位置
传感器 1 (实体箱子)
传感器 2 (中空箱子)
距离传感器跟踪对象的位置，达到我们所指定的距离
同致电子内部培训
设定接触
solidworksmotion运动仿真培训课程内容前言运动仿真基础第01课运动仿真流程第02课配合及后处理第03课接触弹簧及阻尼简介第04课实体接触第05课曲线接触第06课凸轮合成第07课运动优化第08课输出结果到fea第09课基于事件的仿真微积分读书笔记solidworkssimulationpremiumsolidworkssimulationprofessional静态分析模态屈曲稳态瞬态热分析跌落测试疲劳机构运动学动力学优化非线性时间历程瞬态响应solidworksflowsimulation随机振动压力容器载荷工况合成谐波响应复合材料什么是机构
同致电子内部培训
课程要点：
1. 理解所定义接触的类型 2. 后处理创建结果图解
此问题类似有限元分析中的2D简化
实验指导书实验六SolidWorks运动仿真
实验一 S o l i d W o r k s 运动仿真 一、 实验目的 1.掌握SolidWorks 图形装配方法 2. 掌握SolidWorks 装配图的motion 分析操作方法二、 实验内容完成下列3个模型的装配及运动仿真三、 实验步骤压榨机机构的装配与仿真3.1 压榨机机构的装配3.1.1 选择【文件】/【新建】/【装配体】命令，建立一个新装配体文件。
依次将机架和压榨杆添加进来，添加机架与压榨杆的同轴心配合。
如图4。
再将滑块添加进来，添加滑块与压榨杆的重合配合，如图5。
3.1.2 添加滑块端面与机架端面的重合配合，以及滑块前视基准面与机架前视基准面的重合配合（点击图形区域左边的装配体下的机架前的“+”号即可找到前视基准面）最后将滑块拖动到中间位置。
图1压榨机机构 图2凸轮机构图3夹紧机构图4机架与压榨杆的同轴心配合 图5滑块与压榨杆的重合配合3.2 压榨机机构的运动仿真3.2.1 仿真前先将“solidworks motion ”插件载入，单击工具栏中按钮“”的下三角形，选择其中的“插件”，在弹出的“插件”设置框中，选中“solidworks motion ”的前后框，如下图8所示。
在装配体界面，单击左下角的【运动算例】，再在【算例类型】下拉列表中选择【motion 分析】如下图9所示。
3.2.2添加实体接触：单击工具栏上的“接触按钮”，在弹出的属性管理器中【接触类型】栏内选择“实体接触”，在【选择】栏内，点击视图区中压榨杆和滑块，“材料”栏内都选择“steel (dry)”, 单击“确定”按钮“”，如下图10所示。
同理再为滑块与机架添加实体接触，参数设置与压榨杆与滑块之间的一样。
图8载入插件 图9 motin 分析图6机架与滑块的重合配合 图7机架与滑块前视基准面的重合配合3.2.3 添加驱动力：物体对压榨杆的反作用力即为驱动力，故在压榨杆上添加一恒力即可。
单击工具栏中的“力”按钮“”，在弹出的【力/扭矩】属性管理器中，【类型】选择“力”，【方向】选择“只有作用力”，“作用零件和作用应用点”，选择压榨杆上表面，单击改变力的方向向下，【力函数】选择“常量”，大小输入50牛顿，单击确定按钮。
Solidworks-Motion-运动仿真培训
学习方式 用实际案例来学命令
目录
基本设置 案例分析 失败因素
1.1 设置文档的单位
单击【工具】/【选项】/【文档属性】/【单位】， 确保选中[MMGS(毫米，克，秒)]。
1.2 加载Motion插件
单击【工具】/【插件】，选中Solidworks motion插 件（默认是未开启）。
1.3 运动算例
每个零件或装配体都自动生成一个运动算例选项卡， 单击运动算例就可以切换到运动仿真界面，选择Motion分析 。
1.4 界面
1、计算 2、运动播放、视频输出 3、键码设置与时间轴 4、外界条件添加 5、后处理
2.1 配合与冗余
常见的运动分类 1、旋转 使用铰链代替同轴+面重合 2、平移 使用线线重合+点面重合 3、随动 使用锁定配合 4、齿轮配合、螺旋配合、万向节配合
冗余 不受约束的物体在空间上有6个自由度，3个旋转
和3个平移。一旦对物体的约束超过6个或是对某方向平 移旋转重复约束，就造成冗余。也可以理解成过约束。 而在motion中冗余将被自动压缩，使得配合丢失，导致 仿真计算失败。
2.2 运动单元
运动单元种类 1、马达 分为直线马达、旋转马达、路径配合马达 2、弹簧 分为线性弹簧、扭转弹簧簧 3、阻尼 分为线性阻尼、扭转阻尼 跟空气阻力类似 4、力 分为力和力矩 5、接触 分为实体和曲线 如果不使用接触，零部件将彼此穿 越。使用接触后才有摩擦力 6、引力 重力，需要对零件添加材质属性
SolidWorks Motion
运动仿真培训
By Calon
Motion 概述
Solidworks Motion是一个运动仿真工具，能 够对已设计好的机构进行运动模拟和受力分析，帮助 设计师在设计前期判断设计是否能达到预期目标。
solidworks motion 基本操作
solidworks motion 基本操作SolidWorks Motion是SolidWorks软件中的一个功能模块，可用于进行物体的动态仿真和运动学分析。
它可以帮助工程师们更好地理解产品在运动过程中的动力学行为，并通过模拟和分析来优化设计。
在SolidWorks Motion中，有一些基本的操作可以帮助用户快速开始运动仿真和分析。
下面将介绍这些操作的使用方法和注意事项。
首先，在SolidWorks中打开需要进行运动仿真的装配文件。
确保每个零件的几何体属性和运动属性都已经定义，如材料、质量、固定约束等。
然后，进入MotionStudy管理器，并创建一个新动态仿真。
在创建新动态仿真后，用户需要定义材料和约束。
在运动仿真中，物体的材料属性对于求解运动方程和模拟结果都是非常重要的。
所以，确保为每个物体选择合适的材料。
另外，在SolidWorks中，有多种约束类型可供选择，如固定、柔性、弹性等。
根据需求，为每个物体选择适当的约束类型。
接下来，用户需要定义初始条件和运动属性。
初始条件包括物体的初始位置、速度和加速度等参数。
而运动属性则包括物体的运动轨迹、速度和加速度的变化规律等。
这些参数的定义需要根据具体的仿真要求进行设置。
用户可以通过添加关键帧来定义物体的运动轨迹，也可以通过添加力或扭矩来模拟外部作用力。
在定义初始条件和运动属性后，用户可以开始求解运动方程并进行仿真分析。
在求解过程中，SolidWorks Motion会自动计算物体的位移、速度和加速度等参数，并将结果显示在仿真时间轴上。
用户可以通过时间轴上的滑块来查看任意时刻物体的状态。
完成仿真分析后，用户可以进行结果的后处理和可视化。
SolidWorks Motion提供了丰富的工具和选项，用于分析仿真结果、制作动画和生成报表等。
用户可以通过设置视角、添加标记和调整动画参数等操作来产生清晰直观的仿真结果。
除了基本操作，SolidWorks Motion还支持更高级的功能和工具，如碰撞检测、驱动装配、优化设计等。
- 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)。
常用机构的装配及运动
槽轮的建模及仿真
槽轮/拨盘零件设计
步骤1：绘制如图轮廓草图，其中尺寸（1）为槽轮-拨盘中心距；尺寸（2） 为槽（拨杆）直径；尺寸（3）为拨盘止弧直径，退出轮廓草图。
槽轮/拨盘零件设计
步骤2：绘制一个新的草图，引用拨盘的相关边界线
槽轮/拨盘零件设计
步骤3：完成拉伸，获得拨盘的止弧和拨杆。
间歇机构的装配及运动实例
常用机构的装配及运动
棘轮机构 主要通过在MOTION定义棘爪和棘齿接触来 实现
常用机构的装配及运动
其他常用高级配合： 路径配合、万向节配合、线性耦合、对称、 距离、角度、锁定等 *部分功能只在高版本SW中可用
如何减少大装配仿真中 间歇机构接触副运算量
大装配组合机构仿真中由于运算帧数的限制 有时会出现间歇机构接触副运算错误或卡死 现象
槽轮/拨盘零件装配
步骤4：对槽轮和拨盘的装配平面添加重合配合
槽轮/拨盘零件装配
步骤5：添加临时定位配合（平行），对槽轮和拨盘初始位置进行校准。
槽轮/拨盘零件装配
步骤6：压缩临时配合，释放旋转自由度
槽轮/拨盘零件装配
步骤7：微调布局草图中的中心距尺寸，便于仿真时进行碰撞补偿。
槽轮/拨盘零件装配
6. 使用临时配合定位初始转角，并在MOTION中 添加驱动并进行仿真
常用机构的装配及运动
凸轮机构 定义元素：机架转动副、移动副； 常用配合为：同轴心、重合、相切、 凸轮相切； *重合、相切配合适用于具有完整面的凸轮廓 线；凸轮相切配合适用于连续的多段凸轮面 *有些情况下也在MOTION中可采用接触定义 的方式定义凸轮与滚子。
常用机构的装配及运动
例
常用机构的装配及运动
齿轮、蜗轮、链轮、带轮机构 定义元素：机架转动副、传动比； 常用配合为：同轴心、重合、齿轮； *链条与皮带通常只建模示意，不参与柔性运 动仿真
常用机构的装配及运动
例
常用机构的装配及运动
齿条机构、螺旋机构 定义元素：机架转动副和移动副、传动比； 常用配合为：同轴心、重合、齿条-小齿轮、 螺旋； *低版本SW中可用齿条-小齿轮配合定义丝杆 运动、高版本SW中可直接用螺旋配合定义
常用机构的装配及运动
2. 利用绘制的草图建立定位元素（基准面/基准 轴）
常用机构的装配及运动
3. 插入所建立的零件或基于设计草图在装配体中 直接生成杆类零件
常用机构的装配及运动
4. 将零件配合到装配空间，实现运动
常用机构的装配及运动
5. 验证机构合理后根据装配空间建立机架
常用机构的装配及运动
解决方法：将间歇机构的零件单独装配仿真 获得运动参数表，再将该运动结果在大装配 中通过两个数据点驱动马达实现该运动结果
机架转动副可用点绘制，移动副可用直线绘制 用尺寸标注将机架转动副和移动副位置定义
基准面 基准轴
在装配体中用于辅助配合定位 可在装配体中通过三视面直接生成（通过参
考几何体特征尺寸驱动修改） 可通过装配草图生成（通过草图尺寸驱动修
改）
机架实体零件的建立
机架实体零件可在机构运动仿真满足要求后 根据装配草图建立；
不完全齿轮设计
新建装配体，建立装配空间，调入这对不完全齿轮
不完全齿轮设计
调入MOTION插件，定义两个齿轮间的接触约束
不完全齿轮设计
为齿轮B添加马达驱动，注意旋转方向
不完全齿轮设计
仿真运算（匀速间歇运动，存在刚性冲击）
间歇机构的装配及运动
棘轮机构 主要通过在MOTION定义棘爪和棘齿接触来 实现
槽轮/拨盘零件设计
步骤4：绘制拨盘底盘，与拨杆圆相切。
槽轮/拨盘零件设计
步骤5：拉伸拨盘底盘
槽轮/拨盘零件设计
步骤6：完成拨盘的建模，保存
槽轮/拨盘零件设计
步骤7：删除先前的拉伸特征，创建新草图，引用槽轮边廓线。
槽轮/拨盘零件设计
步骤8：阵列止弧、槽边界线并裁减为槽轮廓线，绘制中心孔草图。
使用CAXA/AUTOCAD 建立齿轮轮廓，齿数 要求能等分； 存为DXF或DWG文件
不完全齿轮设计
以草图块模式导入 SW零件草图
不完全齿轮设计
建立新草图，插入齿轮轮廓块，绘制分度圆并定义中 心距
分度圆
不完全齿轮设计
齿轮A
辅助点 齿轮B
采用辅助点方式定义几何约束，校准啮合区
不完全齿轮设计
拉伸齿轮A成型
机架的配合定义可只采用默认固定； 自顶向下设计的机架可随装配草图的尺寸变
化而产生变化。
常用机构的装配及运动
杆组机构 定义元素：机架转动副、移动副； 常用配合为：同轴心、重合； *配合时可将制作的杆组零件调入配合或直接 自顶向下生成杆组零件。
常用机构的装配及运动
例：
常用机构的装配及运动
1. 新建装配体，在对应的装配空间基准面上绘制 草图，并按需要定义尺寸
不完全齿轮设计
建立草图，绘制齿轮A止弧圆，并切除
不完全齿轮设计
建立草图，拉伸填充止弧处齿槽
不完全齿轮设计
完成止弧阵列，并对止弧入口倒圆角，完成齿轮A
不完全齿轮设计
利用原有草图块建立齿轮B
不完全齿轮设计
绘制草图切除不完全齿
不完全齿轮设计
利用止弧绘制止弧圆
不完全齿轮设计
为齿轮B止弧添加倒角，完成一对不完全齿轮建模， 并将两个实体分别另存为独立的零件
槽轮/拨盘零件设计
步骤9：拉伸获得槽轮。
槽轮/拨盘零件设计
步骤11：将零件另存为槽轮，完成槽轮-拨盘两个部件的建模。
槽轮/拨盘零件装配
步骤1：新建装配体，绘制布局草图并建立两个装配基准轴。
槽轮/拨盘零件装配
步骤2：调入拨盘和槽轮模型。
槽轮/拨盘零件装配
步骤3：将槽轮和拨盘与基准轴添加同轴心配合。
SolidWorks Motion
虚拟样机运动仿真
机械原理课程设计上机操作基础
装配空ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的建立和应用
装配空间的功能： 作为机架使用或辅助生成机架
SW装配空间的组成 1. 装配草图（布局） 2. 基准面（含装配空间三视面） 3. 基准轴 4. 坐标系与点（含装配原点）
装配草图绘制要点
用简化的草图元素在装配三视面上分别绘制出 所设计机构中机架位置
步骤8：建立运动算例，为拨盘添加旋转马达。
槽轮/拨盘零件装配
步骤9：为拨盘和槽轮添加接触
槽轮/拨盘零件装配
步骤11：将仿真类型由“动画”改为“基本运动”，点击运动仿真选项进行 设置，在“基本运动”选项卡中将接触精度设置为“高”，帧数取较大值， 确定后即可进行仿真计算。
不完全齿轮设计
不完全齿轮设计