最新ProE机构运动仿真设计及分析.ppt
基于proe的机构运动仿真ppt课件
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四、运动环境
4. 阻尼
与弹簧不同，阻尼为耗散力，它可以作用于连接轴、两主体 之间、槽运动副。 直接点击按钮 ，其中C为阻尼系数。
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四、运动环境
5. 力/扭矩
可以通过力/扭矩来模拟机构运动的外部环境。 直接点击按钮 其类型分为“点力”与“主体扭矩”，即力与扭矩。和其他 矢量相同，定义需要指出“模”和“方向”。
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2. 齿轮（续）
三、运动副
齿轮类型分为一般、正、锥、涡轮、 齿条与小齿轮。
对于所有类型，需对每一个齿轮选 取连接轴，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。
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1. 回放
六、获取结果
使用回放功能主要可以实现运动干涉检测、创建运动包络和动 态影像捕捉。指令为点击按钮
创建运动包络
保存为*.fra文件
播 放 动 画
逆向播放 重新开始
上一帧 循环播放
停止
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捕捉为图片 或动态影像
正向播放 快进至结尾 下一帧 结尾处反转
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➢回放：轨迹曲线
轨迹曲线用来表示机构中某一元素相对于另一零件的运动。分为“轨迹曲线”与 “凸轮合成曲线”两种： “轨迹曲线”表示机构中某一点或顶点相对于另一零件的运动。 “凸轮合成曲线”表示机构中某曲线或边相对于另一零件的运动。
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2. 齿轮（续）
实例演练
三、运动副
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四、运动环境
1. 重力
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机构运动仿真设计及分析
槽连接例子
机构特殊连接
机构的连接是在机构工作台中进行定义的，PROE5.0中有4种特殊的连接。
序号
1 2 3 4
名称
凸轮连接 3D接触 齿轮连接 带传动
说明
凸轮连接需指定两个主体上的各一个（或一组）曲面或曲线，利用凸轮的轮廓控制从动件的运 动规律。如发动机凸轮轴控制摇臂的运动。 元件不作任何约束，只是对3D模型进行空间点重合来使元件与组件发生关联。元件可任意旋 转和平移。 用来控制两个旋转轴之间的速度关系。在定义齿轮前，需先定义含有旋转轴的机构连接（如销 钉） 通过两个带轮曲面与带平面重合连接。两带轮在装配中就进行销钉连接。按CTRL选两带轮的 曲面
a. 凸轮轴只画出轴颈即可,轴颈大小不要过凸轮基圆大小;
b. 挺柱要在底面画出一条曲线,此曲线为挺柱底面的轮廓,
始终与凸轮面相接触,即凸轮面在此线上滑动. C. 基础件，需创建凸轮旋转轴、挺柱滑动轴及对齐平面。
2. 组装模型:装配各主体并设置连接
a. 新建一组件，装配基础零件，按坐标系对齐方式装配到组件中。 b. 装配凸轮零件，按销钉连接。 c. 装配挺柱零件,按滑动杆连接。 注意要使挺柱底面的曲线与凸轮旋转轴垂直。
先装连杆，采用坐标系 对齐方式
技巧：装配完成后可以按住CTRL+ALT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 活塞连杆机 构的装配注 意需要添加
配，曲轴
按销钉连 接装配到 缸体上， 对齐止推 轴承中心 面。
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PROE5.0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。
CREO 机构的运动仿真与分析 ppt课件
使用此区域计算惯性矩。惯性矩是对机构的旋转惯量的定量测量，换言之，也就是主体 围绕固定轴旋转以反抗旋转运动发生改变的这种趋势。
“在坐标系原点”单选钮
测量相对于当前坐标系的惯性矩。
“在重心”单选钮
测量相对于机构的主惯性轴的惯性矩
CREO 机构的运动仿真与 2021/3/26 分析 ppt课件
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11.3.2 重力的定义
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其常用函数的具体含义如下表
CREO 机构的运动仿真与 2021/3/26 分析 ppt课件
函数类型 常数 斜坡
余弦
摆线 抛物线
多项式
公式 y=A y=A+B*t
y=A*cos（2*Pi*t/T+B）+C
y=L*t/TL*sin(2*Pi*t/T)/2*Pi y=A*t+1/2B(t2)
y=A+B*t+C+t2+D*t3
伺服电动机
3．选项说明
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CREO 机构的运动仿真与 2021/3/26 分析 ppt课件
“伺服电动机定义”对话框中的选项含义见表
选项 “类型”选项卡
含义
“运动轴”单选钮
用于沿某一方向明确定义的运动，选择的运动轴可以为移动轴、旋转 轴或者由槽连接建立起的槽轴。
“几何”单选钮
通过指定模型中的几何图元建立运动过程，用于创建复杂的三维运动。
设置伺服电动机的运动类型
“轮廓”选项卡
“规范”选项组
设置电动机的位置、速度、加速度，可分别设置电动机的运动形式
“模”选项组 “图形”选项组
可以指定“模”的函数及参数，指定伺服电动机的位置、速度、加速 度的变化形式。常用函数的具体含义如下表11-2所示。
Creo运动仿真实例 PPT
1、电机位置（类型）：拾取“销钉运动副”； 2、电机大小（轮廓）：速度、A为360 deg/sec。 四、调整：手形“拖动”图标，进行调整，“快照”确定当 前位置。
五、分析
1、类型：运动学； 2、终止时间：1--3 sec； 3、桢频：100-200； 4、若有“快照” ，点“快照”，“运行”。 六、回放
轨迹曲线——纸零件（选装配图或机架）——选取点——选“结果集”— —确定
参照下图，设计一万向连接传动机构，结构、尺寸 均自己设计确定，并装配、运动仿真、分析。
1、播放； 2、生成视频：在“播放”的“动画”窗口内，点“捕获”，输入“路 径”、文件名。
七、分析结果（测量）：分析测量 1、新建“测量点”：测量点1（摇杆的位置）、测量点2（摇杆的速度）、 测量点3（摇杆的加速度）； 2、按ctrl选多个测量点、复选“分别绘制”、选“结果集”中仿真分析名 称；
3、点左上角 “绘制”图标，再点“文件”——“输出EX现方式做保护处理对用户上传分享的文档内容o运动仿真实例 PPT
(装配模块)
(机构运动 仿真模块)
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
(铰链)
(移动副) (丝杆螺母副)
(采用普通装配的方式进行约束) (垫片)
1、刚性：采用普 通装配的方式进行 约束；（自动）
2、焊接：采用坐 标系进行约束； （缺省）
SVA
四连杆机构
一、装配 1、机架（左）：缺省方式； 2、机架（右）：前面、底面对齐，右面相距120； 3、曲柄、连杆：销钉； 4、摇杆：两个销钉（在“放置”页左下点“新设置”，
PROE运动仿真分析
第1章运动仿真本章重点应力分析的一般步骤边界条件的创建查看分析结果报告的生成和分析本章典型效果图机构模块简介在进行机械设计时，建立模型后设计者往往需要通过虚拟的手段，在电脑上模拟所设计的机构，来达到在虚拟的环境中模拟现实机构运动的目的。
对于提高设计效率降低成本有很大的作用。
Pro/ engineer中“机构”模块是专门用来进行运动仿真和动态分析的模块。
PROE的运动仿真与动态分析功能集成在“机构”模块中，包括Mechanism design（机械设计）和Mechanism dynamics（机械动态）两个方面的分析功能。
使用“机械设计”分析功能相当于进行机械运动仿真，使用“机械设计”分析功能来创建某种机构，定义特定运动副，创建能使其运动起来的伺服电动机，来实现机构的运动模拟。
并可以观察并记录分析，可以测量诸如位置、速度、加速度等运动特征，可以通过图形直观的显示这些测量量。
也可创建轨迹曲线和运动包络，用物理方法描述运动。
使用“机械动态”分析功能可在机构上定义重力，力和力矩，弹簧，阻尼等等特征。
可以设置机构的材料，密度等特征，使其更加接近现实中的结构，到达真实的模拟现实的目的。
如果单纯的研究机构的运动，而不涉及质量，重力等参数，只需要使用“机械设计”分析功能即可，即进行运动分析，如果还需要更进一步分析机构受重力，外界输入的力和力矩，阻尼等等的影响，则必须使用“机械设计”来进行静态分析，动态分析等等。
总体界面及使用环境在装配环境下定义机构的连接方式后，单击菜单栏菜单“应用程序”→“机构”，如图1-1所示。
系统进入机构模块环境，呈现图1-2所示的机构模块主界面：菜单栏增加如图1-3所示的“机构”下拉菜单，模型树增加了如图1-4所示“机构”一项内容，窗口右边出现如图1-5所示的工具栏图标。
下拉菜单的每一个选项与工具栏每一个图标相对应。
用户既可以通过菜单选择进行相关操作。
也可以直接点击快捷工具栏图标进行操作。
ProE机构运动仿真设计及分析
活塞速度的测量结果，也可导出为EXCEL和文本格式
测量特征也可加入到运动分析中，进行结果查看，图形输出，如测量连杆大头最外边 与缸体裙部的距离。
应将测量保存为一个特征,然后才能进行测量分析
回放：轨迹曲线
轨迹曲线用来表示机构中某一元素相对于另一零件的运动。分为“轨迹曲线”与“凸轮 合成曲线”两种： “轨迹曲线”表示机构中某一点或顶点相对于另一零件的运动。 “凸轮合成曲线”表示机构中某曲线或边相对于另一零件的运动。 菜单：插入--->轨迹曲线
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
1
2
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。
定义并约束相对运动的主体之间的关系。
自由度（Degrees 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
of Freedom)
总自由度。
执行电动机（ Force Motor）
作用于旋转轴或平移轴上（引起运动）的力。
机构（Joints）
特定的连接类型（例如销钉机构、滑块机构和球机构）
选取运动轴，曲柄连杆机构选 择曲轴的销钉连接图标 反向按钮改变旋向
定义轮廓，“规范”为位置时模选 项定义为斜坡曲轴旋转一圈360度， 图形中可以查看定义的轮廓，横坐 标为时间
PROE运动仿真分析
P R O E运动仿真分析 The manuscript was revised on the evening of 2021第1章运动仿真本章重点应力分析的一般步骤边界条件的创建查看分析结果报告的生成和分析本章典型效果图机构模块简介在进行机械设计时，建立模型后设计者往往需要通过虚拟的手段，在电脑上模拟所设计的机构，来达到在虚拟的环境中模拟现实机构运动的目的。
对于提高设计效率降低成本有很大的作用。
Pro/ engineer中“机构”模块是专门用来进行运动仿真和动态分析的模块。
PROE的运动仿真与动态分析功能集成在“机构”模块中，包括Mechanism design（机械设计）和Mechanism dynamics（机械动态）两个方面的分析功能。
使用“机械设计”分析功能相当于进行机械运动仿真，使用“机械设计”分析功能来创建某种机构，定义特定运动副，创建能使其运动起来的伺服电动机，来实现机构的运动模拟。
并可以观察并记录分析，可以测量诸如位置、速度、加速度等运动特征，可以通过图形直观的显示这些测量量。
也可创建轨迹曲线和运动包络，用物理方法描述运动。
使用“机械动态”分析功能可在机构上定义重力，力和力矩，弹簧，阻尼等等特征。
可以设置机构的材料，密度等特征，使其更加接近现实中的结构，到达真实的模拟现实的目的。
如果单纯的研究机构的运动，而不涉及质量，重力等参数，只需要使用“机械设计”分析功能即可，即进行运动分析，如果还需要更进一步分析机构受重力，外界输入的力和力矩，阻尼等等的影响，则必须使用“机械设计”来进行静态分析，动态分析等等。
总体界面及使用环境在装配环境下定义机构的连接方式后，单击菜单栏菜单“应用程序”→“机构”，如图1-1所示。
系统进入机构模块环境，呈现图1-2所示的机构模块主界面：菜单栏增加如图1-3所示的“机构”下拉菜单，模型树增加了如图1-4所示“机构”一项内容，窗口右边出现如图1-5所示的工具栏图标。
基于proe的机构运动仿真PPT36页
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
PROE运动仿真分析
第1章运动仿真本章重点应力分析的一般步骤边界条件的创建查看分析结果报告的生成和分析本章典型效果图1.1机构模块简介在进行机械设计时，建立模型后设计者往往需要通过虚拟的手段，在电脑上模拟所设计的机构，来达到在虚拟的环境中模拟现实机构运动的目的。
对于提高设计效率降低成本有很大的作用。
Pro/ engineer中“机构”模块是专门用来进行运动仿真和动态分析的模块。
PROE的运动仿真与动态分析功能集成在“机构”模块中，包括Mechanism design（机械设计）和Mechanism dynamics（机械动态）两个方面的分析功能。
使用“机械设计”分析功能相当于进行机械运动仿真，使用“机械设计”分析功能来创建某种机构，定义特定运动副，创建能使其运动起来的伺服电动机，来实现机构的运动模拟。
并可以观察并记录分析，可以测量诸如位置、速度、加速度等运动特征，可以通过图形直观的显示这些测量量。
也可创建轨迹曲线和运动包络，用物理方法描述运动。
使用“机械动态”分析功能可在机构上定义重力，力和力矩，弹簧，阻尼等等特征。
可以设置机构的材料，密度等特征，使其更加接近现实中的结构，到达真实的模拟现实的目的。
如果单纯的研究机构的运动，而不涉及质量，重力等参数，只需要使用“机械设计”分析功能即可，即进行运动分析，如果还需要更进一步分析机构受重力，外界输入的力和力矩，阻尼等等的影响，则必须使用“机械设计”来进行静态分析，动态分析等等。
1.2总体界面及使用环境在装配环境下定义机构的连接方式后，单击菜单栏菜单“应用程序”→“机构”，如图1-1所示。
系统进入机构模块环境，呈现图1-2所示的机构模块主界面：菜单栏增加如图1-3所示的“机构”下拉菜单，模型树增加了如图1-4所示“机构”一项内容，窗口右边出现如图1-5所示的工具栏图标。
下拉菜单的每一个选项与工具栏每一个图标相对应。
用户既可以通过菜单选择进行相关操作。
也可以直接点击快捷工具栏图标进行操作。