PROE运动仿真分析
proe机构运动仿真教程

proe机构运动仿真教程典型效果图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。
图1-1 由装配环境进入机构环境图图1-2 机构模块下的主界面图图1-3 机构菜单图1-4 模型树菜单图1-5 工具栏图标图1-5所示的“机构”工具栏图标和图1-3中下拉菜单各选项功能解释如下:连接轴设置:打开“连接轴设置”对话框,使用此对话框可定义零参照、再生值以及连接轴的限制设置。
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齿轮齿条运动仿真

Proe5.0齿轮齿条运动仿真目录Proe5.0齿轮齿条运动仿真 (1)1. 理解需要的运动结果 (1)2. 设计装配环境 (2)1) 设计轴 (2)2) 设计齿轮和齿条 (2)3. 进入装配环节 (3)1) 装配齿轮 (3)2) 装配齿条 (3)4. 加上“齿轮副”连接 (5)5. 加上伺服电动机 (6)6. 运行分析 (7)运动仿真是ProE包含的运动分析模块,能够对设计进行模拟仿真,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,本节内容主要介绍的是在Proe5.0中对齿轮齿条组件进行装配和初步分析定义的一个实例,通过本教程的学习能让我们更好地理解运动仿真的意义,从而提高我们设计模型运动仿真的能力。
1.理解需要的运动结果如下图,加上机构仿真的齿轮齿条后,齿轮绕着固定旋转轴旋转;而齿条则沿着直线方向运动。
同时齿轮齿条在节圆线上相切。
2.设计装配环境1)设计轴设计1个轴(AA_1)用于齿轮装配,作为齿轮的旋转中心;设计第2根轴(AA_2) 作为齿条的滑块装配轴。
2)设计齿轮和齿条a)设计齿轮。
为了简化,齿轮设计为一圆柱,在周圈画上圆圈,作为节圆;同时,为了旋转过程能看出来,需要在一个半径方向上设计点区别。
如图,我设计了3个孔,这样旋转时能看出在运动。
b)设计齿条。
同理,为了简化,齿条设计为长条和一条线作为节圆。
3.进入装配环节1)装配齿轮先销钉装配齿轮。
轴对齐旋转AA_1 与齿轮中心轴。
2)装配齿条再滑块装配齿条。
轴对齐旋转AA_2与齿条节圆。
装配后效果。
注意齿轮与齿条的节圆需要相切。
【这是基本的机械原理】4.加上“齿轮副”连接点击进入机构模块。
选择“齿条与小齿轮”/小齿轮选项卡里面,运动轴旋转图形中齿轮的销钉连接;节圆输入之前设计的数值;在选择“齿条”选项卡里面,运动轴选择图形中齿条的滑块。
加上齿轮齿条副之后的效果。
5.加上伺服电动机在齿轮销钉轴上加上伺服电动机,设置“类型”“轮廓”。
Proe活塞机构运动仿真分析毕设

摘要使用Pro/E 软件构建活塞机构的三维模型,对模型进行装配,并用Mechanism 模块对活塞机构进行运动仿真,得到活塞的位移、速度、加速度的运动仿真曲线图;并从理论角度运用数理方法建立运动方程,借助Matlab simulink仿真模块对活塞机构进行仿真得到活塞的位移、速度、加速度的理论曲线。
根据Pro/E运动仿真结果分析表明设计的活塞机构满足要求,活塞运动正常;对比Matlab simulink仿真结果表明Pro/E进行模拟比数值理论方法更具优越性。
关键词:Pro/E Simulink 活塞机构运动仿真ABSTRACTThe paper constructs the three-dimensional model of piston mechanism by using Pro/E software ,gets the assembly model , makes the piston mechanism motion simulation by using Mechanism module and obtains the displacement, velocity , acceleration of slider and the motion simulation curve. From a theoretical point of view by means of mathematical methods to establish the motion equation ,and making simulation by means of Matlab Simulink simulation module and obtaining the displacement ,velocity, acceleration curve.According to the Pro/E simulation results show that the piston mechanism design to meet the requirements, the piston motion is normal; Compared with the Matlab Simulink simulation results show that the Pro/E simulation than numerical theory method is more superiority.Key words: Pro/E Simulink Piston mechanism Motion simulation目录第一章绪论 (1)1.1 选题依据及其意义 (1)1.2 国外研究现状及发展趋势 (2)1.3 课题容 (3)第二章活塞机构简介 (5)2.1 活塞机构的基本构造 (5)2.2 工作原理 (7)2.3 本章小结 (7)第三章Pro/E的建模及装配 (9)3.1 Pro/E简介 (9)3.1.1 简介 (9)3.1.2 主要特性 (9)3.1.3 主要模块 (10)3.2 机构的建模与装配 (11)3.2.1 三维造型建模 (11)3.2.2 整体装配 (14)3.3 本章小结 (18)第四章运动仿真及分析 (19)4.1 Pro/E运动仿真 (19)4.1.1 Mechanism模型的构建 (19)4.1.2 运动仿真 (23)4.2 Simulink仿真 (26)4.2.1 Simulink模型的构建 (26)4.2.2 仿真 (30)4.3 仿真结果对比分析 (32)4.4 本章小结 (33)第五章总结与展望 (35)致 (37)参考文献 (38)第一章绪论1.1 选题依据及其意义在产品的开发过程中,有关产品的结构、功能、操作性能、生产工艺、装配性能,甚至维护性能等许多问题都需要在开发过程的前期解决。
CreoProe槽轮机构运动仿真

CreoProe槽轮机构运动仿真
本篇文章主要分享:Creo/Proe槽轮机构运动仿真,在运动仿真中关于间歇运动的机构里槽轮机构是比较常见的一类,其典型结构由主动转盘、从动槽轮和机架组成,它常被用于将主动件的连续转动转换从从动件的带有停歇的单向周期性转动,下面的文章就结合典型的槽轮机构和大家一起分享槽轮机构的运动仿真装配与仿真过程,具体效果如下图:
机构装配过程
STEP1 新建装配文件,并导入机架,装配方式为:默认(Proe版本为:缺省)
STEP2 装配从动槽轮,装配方式为:销钉连接
①约束轴对齐
②约束平移
③约束旋转轴
STEP3 装配主动转盘,同样采用销钉连接。
旋转轴TOP平面和ASM_FRONT平面,将角度设置为0
STEP4 点击[应用程序]-[机构]进入机构仿真环境中,并添加凸轮连接
STEP5 添加伺服电机。
点击右侧[伺服电机],选择主动转盘的轴作为运动轴
STEP6 创建机构分析,进行运动学分析,时间自定,点击下面的运行即可进行分析
完成效果。
基于ProE的机床运动仿真

基于ProE的机床运动仿真作者:张宏亮一、前言计算机仿真技术就是应用计算机对系统的数学模型求解,以研究实际系统运行的性能的技术,由于计算机仿真是应用计算机中的数学模型做实验,与用实物做实验比较,具有经济、安全、实验周期短等特点。
机床制造业是其它机械加工行业的基础行业,机床做为其它机械产品制造的基础、其作为"母机"作用的重要性是鲜而易见的。
在机床的设计制造过程中引进仿真技术可以大大缩短机床的研发周期、降低机床的研发成本、提高机床的可靠性。
本文通过对一简化机床从建立模型、装配、到机床运动仿真、分析的全过程,简述了仿真技术在机床行业机床设计过程中的应用。
二、机床建模、装配、仿真、分析2.1机床设计目标确定:假设该机床要实现螺纹加工的功能2.2设计目标分析机床要实现螺纹加工,就要求,机床的主运动部分和工件进给部分有一个确定的传动关系,1(主轴)×U×T1 = SU--从主轴到丝杠的总传动比;T1--机床丝杠的导程(例如:CA6140型机床的T1=12mm);S--被加工螺纹的导程;1(主轴)--主轴转动一转。
由上式可知,改变U就能加工出不同的螺纹。
最终由以上公式把机床模型简化为:齿轮组、蜗轮蜗杆传动组、齿轮齿条传动组;其中参数U由齿轮组实现;参数T1由蜗轮蜗杆传动组、齿轮齿条传动组共同实现,也可由丝杠螺母组实现,本文采用前者。
软件选择:Pro/ENGINEER,Pro/MechanismPro/ENGINEER作为一款集成了CAD/CAM/CAE/PDM的工程软件,其三维建模能力很强,而其中的Mechanism模块又具有运动/动力学仿真、动态、静态、力平衡等多种仿真、分析功能,并且Mechanism提供了各种机构配合方式,能够进行连杆机构,凸轮机构、齿轮机构、齿轮系、螺旋机构、多种复合机构等进行仿真、分析。
2.3设计2.3.1建模用Pro/E中的"从方程"方法应用渐开线方程实现齿轮齿型轮廓的建模正齿轮设计的渐开线方程为:将其转化为Pro/E中的关系式为:r=DB/2theta=t×45x=r*cos(theta)+sin(theta)*theta*pi/180x=r*sin(theta)-cos(theta)*theta*pi/180z=0由以上公式在Pro/E中就可建立出一般正齿轮模型:在建立了模型之后可以应用Pro/E中参数设计功能为齿轮各个尺寸参数建立"关系",这样就可由一个齿轮实现相同类型、不同尺寸齿轮的建模了。
ProE机构运动仿真初步
Pro/Mechanism机构运动仿真初步Mechanism的操作流程如下:1.以connections方式建立欲分析之机构组装2.补足相关的运动配合条件3.设定初始位置4.加入驱动条件5.设定分析条件并仿真6.播放分析结果以下我们将以此流程,一步步完成一简单的Pro/Mechanism练习∙建立一新的组装档∙将platform.prt以内定的位置组进组装文件∙组装arm1,组装方式藉由点选Connections改成以connection方式组装(Axis alignment部分以arm1之A_1轴对应platform之A_1轴,Translation部分参考下图对应),组装过程中可使用Ctrl+Alt+鼠标右键动态拖曳调整∙组装arm2,组装方式与arm1相同(Axis alignment部分以arm2之A_2轴对应arm1之A_2轴,Translation部分参考下图对应)∙组装完成后点选Mechanism进入Mechanism环境∙点选Drag,以鼠标左键点取arm1或arm2上任意位置,保持按住并拖曳调整成如下图的位置由于我们尚未告诉系统arm2与platform之间的connection配合关系此时我们必须将此条件加入∙选取Model选项中的Cams设定arm2与platform之间的connection为Cams配合,对应参考如下图,至于Front Reference选PNT0,Back Reference则选PNT1,此时我们已完成本机构所需的connection设定∙使用Drag的功能再次拖曳,注意现在机构的运动方式与未加入Cams设定前有何不同接下来开始设定此机构的初始位置一般而言,若我们不设定机构的初始位置,Mechanism会以屏幕上目前的位置作为初始位置通常那只是我们在组装时的大略位置,因此建议还是加以设定∙选取Model Jt Axis Settings,选取arm1与platform之间的Pin connection,勾选Specify Reference并选取如下右图中的橘色面作为参考∙切换至Regen Value画面,勾选Specify Regeneration Value,输入45,作为将来regenerate之角度此时可试着设定不同的角度值并使用下方的Preview键,观察不同角度的变化要让机构产生动作我们必须加入动力条件,此时选择加上伺服马达动力条件∙选取Servo Motors,选取arm1与platform之间的Pin connection,切换到Profile画面将Specification改成Velocity,设定A值为10,如下图.此时可更改A为任意值,并点选下方的键,观察速度随着时间的数值变化当本练习所需要的条件设定完后,屏幕上看到的画面应如下图所示若没有问题,开始设定分析的条件选取Analyses,使用系统的默认值,点选Run键此时在屏幕上看到机构正以所加入的伺服马达动力开始运动仿真当运动到接近底部时,机构会停住并弹出一警告窗口,告诉我们系统无法继续运算,此为正常情形,因为我们输入的角度过大,当摇臂转到底部时会被底座卡住,而我们正是故意如此设定,因为我们想让系统为我们检查出机构在运动过程中产生的干涉∙选择abort离开并关闭窗口∙选取Results/Playback,勾选Global Interference作总体干涉检查,点选键系统将开始计算,当播放器出现并加以播放后,干涉的部分会以红色显示,如下图。
基于Pro_E的发动机活塞运动仿真分析
马成习 :基于 Pro / E的发动机活塞运动仿真分析
装配时注意 :将转动件的连接设置为销钉连接 ,将移动件的连接 设置为滑动杆连接 ,且连杆的两端均设置为销钉连接 。否则在后续 的运动学分析中可能会失败 。 2. 2 机构运动学分析
在 Pro / E的 Mechanism 模块下 ,机构的运动仿真主要通过以下 3 个步骤进行 :一是对装配好的机构模型建立伺服马达 ,使机构产生一 定形式的运动 ;二是运行一个机构运动分析 ,产生可视化的机构运动 过程 ,保存运动分析结果 ;三是进行分析测量 ,得到分析测量图形 ,同 时输出分析结果 。
在发动机的活塞连杆机构中 ,对曲轴建立一个伺服马达 ;通过运 行机构运动分析 ,产生了整个机构的一个可视化的运动过程 (以发动 机转速 2 200 r/m in为例 ) 。在分析测量阶段 ,主要分析了活塞的位 移 、速度及加速度随时间变化的过程 (如图 3~图 5所示 ) 。
图 3 活塞行程随时间变化规律曲线 F ig. 3 C u rve o f P is to n’s D is ta nce w ith Tim e
3)本文介绍的遗传算法在汽车动力传动系参数设计变量上的优 化运用 ,不仅能对传动系参数匹配快速做出优化选择 ,而且使得在设 计阶段就比较准确地预测传动系匹配方案的节油效果和动力性能 。 这就避免了设计人员在设计阶段的盲目性 、缩短了产品开发研制时 间 。在汽车开发过程中具有一定的使用价值 。
参考文献 : [ 1 ] 张文修 ,梁怡. 遗传算法的数学基础 [M ]. 西安 :西安交通大学出版社 ,
4)基于 Pro / E的机构运动仿真已经进入了可视化仿真以及虚拟 现实仿真技术的新阶段 ,它是未来计算机仿真的发展方向 ,并且它为 发动机理论的研究提供了新的思路 。
(完整版)基于ProE的蜗轮蜗杆参数化建模及运动仿真分析毕业设计
0 ……………………. ………………. ………………山东农业大学毕业论文基于ProE的蜗轮蜗杆参数化建模及运动装仿真分析订线……………….……. …………. …………. …院部机械与电子工程学院专业班级机械电子工程专业届次 2013届学生冯海明指导教师张开兴老师二O一三年六月十日目录摘要 (5)1绪论 (7)1.1课题研究意义 (7)1.2课题研究CAD发展概述 (7)1.2.1CAD技术发展历程 (8)1.2.2CAD的发展趋势 (9)1.3本课题研究的内容 (10)2蜗轮蜗杆参数化设计基础 (11)2.1蜗杆传动机构简介及类型 (11)2.2圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 (11)2.3参数化特征造型技术简介 (13)3 基于PROE的蜗轮参数化建模 (15)3.1P RO E的参数化建模简介 (15)3.2蜗杆的参数化建模 (17)3.2.1零件分析 (17)3.2.2创建蜗杆 (18)3.3蜗轮的参数化建模 (26)3.3.1零件分析 (26)3.3.2蜗轮的参数化建模 (27)4蜗轮传动机构的运动仿真 (41)4.1P RO E运动仿真简介 (41)4.2P RO E平台机构运动仿真的步骤 (41)4.3蜗轮蜗杆机构运动仿真的具体步骤 (42)4.3.1蜗轮蜗杆机构的虚拟装配 (42)4.3.2蜗轮蜗杆机构的运动仿真 (43)5总结 (45)参考文献 (46)致谢 (46)Contents Abstract (6)1Introduction (7)1.1The significance of this research (7)1.2Development of research on CAD project (7)1.2.1 CAD technology development (8)1.2.2 The development trend of CAD (9)1.3The contents of this research project (10)2 Basic worm gear parametric design (11)2.1Introduction and type of worm gear (11)2.2The main parameters and geometric dimensions of a cylindricalworm drive (11)2.3The parametric feature modeling technology (13)3 Modeling of worm gear parameters based on PROE (15)3.1 Parametric modeling of ProE (15)3.2Parametric modeling of worm (17)3.2.1 Part analysis (17)3.2.2 Create a worm (18)3.3Parametric modeling of worm gear (26)3.3.1 Part analysis (26)3.3.2 Parametric modeling of worm gear (27)4 Motion simulation of worm gear transmission mechanism (41)4.1 Introduction the ProE motion simulation (41)4.2 Exercise ProE platform simulation steps (41)4.3The specific steps of mechanism movement simulation of worm gear worm (42)4.3.1 The virtual assembly of the worm gear (42)4.3.2 Motion simulation of worm gear (43)5 Summary (45)Reference documentation (46)Convey thanks (46)基于ProE的蜗轮蜗杆参数化建模及运动仿真分析冯海明(山东农业大学机械与电子工程学院泰安 271018)摘要:蜗杆传动是最重要的齿轮传动之一,它由蜗杆和蜗轮组成,主要用于传递交错轴之间的回转运动和动力,通常两轴交错角为90°。
proe产品装配与运动仿真
第八章产品装配与运动仿真学习目的:各种装配约束类型装配连接类型的概念零件装配与连接的基本方法组件分解图的建立方法组件的装配间隙与干涉分析学习重点:产品的装配方法机械运动仿真的建立完成零件设计后,将设计的零件按设计要求的约束条件或连接方式装配在一起才能形成一个完整的产品或机构装置。
利用P r o/E提供的“组件”模块可实现模型的组装。
在P r o/E系统中,模型装配的过程就是按照一定的约束条件或连接方式,将各零件组装成一个整体并能满足设计功能的过程。
8.1元件放置操控板模型的装配操作是通过元件放置操控板来实现的。
单击菜单【文件】→【新建】命令,在打开的对话框中选择“组件”,如图所示。
单击【确定】按钮,进入“组件”模块工作环境。
在组件模块工作环境中,单击按钮或单在弹出的〖打开〗对话框中选择要装配的零件后,单击【打开】按钮,系统显示如图12-2所示的元件放置操控板。
8.2装配约束类型零件的装配过程,实际上就是一个约束限位的过程,根据不同的零件模型及设计需要,选择合适的装配约束类型,从而完成零件模型的定位。
一般要完成一个零件的完全定位,可能需要同时满足几种约束条件。
P r o/E提供的约束类型有:1.匹配所谓“匹配”就是指两零件指定的平面或基准面重合或平行(当偏移值不为零时两面平行,当偏移值为零时两面重合)且两平面的法线方向相反。
如图所示为使用“匹配”约束方式且偏移值为0的两面配合情况(选择圆台的上端面和直角模型底座的上表面,如图中箭头所示)。
匹配时偏移值为0时的两面配合情况匹配时偏移值不为0时的两面配合情况2.对齐使两零件指定的平面、基准面、基准轴、点或边重合或共线。
如图所示为“对齐”方式且偏移值为0时两面配合情况对齐时偏移值为0时的两面配合情况对齐时偏移值不为0时的两面配合情况3.插入“插入”约束使两零件指定的旋转面共旋转中心线,具有旋转面的模型有圆柱、圆台、球等。
如图所示为“插入”约束方式的一个例子,在选定“插入”约束后,分别选择直角模型中孔特征的内表面和圆柱模型侧表面即可完成“插入”约束组装。
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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。
图1-1 由装配环境进入机构环境图图1-2 机构模块下的主界面图图1-3 机构菜单图1-4 模型树菜单图1-5 工具栏图标图1-5所示的“机构”工具栏图标和图1-3中下拉菜单各选项功能解释如下:连接轴设置:打开“连接轴设置”对话框,使用此对话框可定义零参照、再生值以及连接轴的限制设置。
凸轮:打开“凸轮从动机构连接”对话框,使用此对话框可创建新的凸轮从动机构, 也可编辑或删除现有的凸轮从动机构。
槽:打开“槽从动机构连接”对话框,使用此对话框可创建新的槽从动机构,也可编辑或删除现有的槽从动机构。
齿轮:打开“齿轮副”对话框,使用此对话框可创建新的齿轮副,也可编辑、移除复制现有的齿轮副。
伺服电动机:打开“伺服电动机”对话框,使用此对话框可定义伺服电动机,也可编辑、移除或复制现有的伺服电动机。
执行电动机:打开“执行电动机”对话框,使用此对话框可定义执行电动机,也可编辑、移除或复制现有的执行电动机。
弹簧:打开“弹簧”对话框,使用此对话框可定义弹簧,也可编辑、移除或复制现有的弹簧。
阻尼器:打开“阻尼器”对话框,使用此对话框可定义阻尼器,也可编辑、移除或复制现有的阻尼器。
力/扭矩:打开“力/扭矩”(对话框,使用此对话框可定义力或扭矩。
也可编辑、移除或复制现有的力/扭矩负荷。
重力:打开“重力”对话框,可在其中定义重力。
初始条件:打开“初始条件”对话框,使用此对话框可指定初始位置快照,并可为点、连接轴、主体或槽定义速度初始条件。
质量属性:打开“质量属性”对话框,使用此对话框可指定零件的质量属性,也可指定组件的密度。
拖动:打开“拖动”对话框,使用此对话框可将机构拖动至所需的配置并拍取快照。
连接:打开“连接组件”对话框,使用此对话框可根据需要锁定或解锁任意主体或连接,并运行组件分析。
分析:打开“分析”对话框,使用此对话框可添加、编辑、移除、复制或运行分析。
回放:打开“回放”对话框,使用此对话框可回放分析运行的结果。
也可将结果保存到一个文件中、恢复先前保存的结果或输出结果。
测量:打开“测量结果”对话框,使用此对话框可创建测量,并可选取要显示的测量和结果集。
也可以对结果出图或将其保存到一个表中。
轨迹曲线:打开“轨迹曲线”对话框,使用此对话框生成轨迹曲线或凸轮合成曲线。
除了这些主要的菜单和工具外。
还有几个零散的菜单需要注意。
1.2.1“编辑”菜单在“编辑”菜单中与“机构”模块有关的菜单主要是:重定义主体:打开“重定义主体”对话框,使用此对话框可移除组件中主体的组件约束。
通过单击箭头选择零件后,对话框显示已经定义好的约束,元件和组建参照,设计者可以移除约束,重新指定元件或组件参照,如图1-6所示。
设置:打开“设置”对话框,使用此对话框可指定"机械设计"用来装配机构的公差,也可指定在分析运行失败时“机械设计”将采取的操作。
如是否发出警告声,操作失败时是否暂停运行或是继续运行等等,该配置有利于设计者高效率的完成工作。
如图1-7所示。
图1-6 重定义主体对话框图1-7 设置对话框1.2.2“视图”菜单在“视图”菜单中与“机构”模块有关的菜单主要是:加亮主体:以绿色显示基础主体。
显示设置:机构显示,打开“显示图元”对话框,使用此对话框可打开或关闭工具栏上某个图标的可见性。
去掉任何一个复选框前面的勾号,则该工具在工具栏上不可见。
图1-8 显示图元对话框1.2.3“信息”菜单:单击“信息”→“机构”下拉菜单,或在模型树中右键单击“机构”节点并选取“信息”,系统打开“信息”菜单,如图1-9所示。
使用“信息”菜单上的命令以查看模型的信息摘要。
利用这些摘要不必打开“机构”模型便可以更好地对其进行了解,并可查看所有对话框以获取所需信息。
在两种情况下,都会打开一个带有以下命令的子菜单。
选取其中一个命令打开带有摘要信息的 Pro/ENGINEER 浏览器窗口。
(1)摘要:机构的高级摘要,其中包括机构图元的信息和模型中所出现的项目数。
如图1-10 (2)详细信息:包括所有图元及其相关属性。
如图1-11所示。
(3)质量属性:列出机构的质量、重心及惯性分量。
如图1-12所示。
机构为“模型树”中每个“机械设计”图元都提供一个“信息”选项。
右键单击并为某个特定图元选中此选项后,会打开一个带有针对该图元的详细摘要的浏览器窗口。
图1-9 信息菜单中机构信息图图1-10 摘要信息图图1-11 详细信息图图1-12 质量属性信息图1.3机械设计模块的分析流程要进行机构运动仿真设计,必须遵循一定的步奏。
Pro/Engineer“机械设计”模块包括“机械设计运动”(运动仿真)和“机械设计动态”(动态分析)两部分,使用“机械设计”分析功能,可在不考虑作用于系统上的力的情况下分析机构运动,并测量主体位置、速度和加速度。
和前者不同的是“机械动态”分析包括多个建模图元,其中包括弹簧、阻尼器、力/力矩负荷以及重力。
可根据电动机所施加的力及其位置、速度或加速度来定义电动机。
除重复组件和运动分析外,还可运行动态、静态和力平衡分析。
也可创建测量,以监测连接上的力以及点、顶点或连接轴的速度或加速度。
可确定在分析期间是否出现碰撞,并可使用脉冲测量定量由于碰撞而引起的动量变化。
由于动态分析必须计算作用于机构的力,所以它需要用到主体质量属性。
两者进行分析时流程基本上一致:类型机械设计流程机械动态动流程创建模型定义主体生成连接定义连接轴置生成特殊连接定义主体指定质量属性生成连接定义连接轴设置生成特殊连接添加建模图元应用伺服电动机应用伺服电动机应用弹簧应用阻尼器应用执行电动机定义力/力矩负荷定义重力创建分析模型运行运动学分析运行重复组件分析运行运动学分析运行动态分析运行静态分析运行力平衡分析运行重复组件分析获得结果回放结果检查干涉查看测量创建轨迹曲线创建运动包络回放结果检查干涉查看定义的测量和动态测量创建轨迹曲线和运动包络创建要转移到Mechanica 结构的负荷集表1.1 分析流程表1.4 机械设计运动分析详解了解了上面基本的分析过程后,下面通过具体的例子一步一步来进行具体的分析。
(1)将光盘文件复制到硬盘上,启动pro/engineer。
单击菜单“文件”→“设置工作目录”。
打开“选取工作目录”对话框工作,将目录设置为X:/example_1。
单击确定。
则系统工作在此目录下。
如图1-13所示。
(2)单击菜单“文件”→“新建”。
打开“新建”对话框,选择“组件”选项,将组件名改为asm。
去掉“使用缺省模版”复选框前面的勾号,单击“确定”按钮,系统打开“新文件选项”对话框,如图1-14所示。
(3) 在列表中选择mmns_asm_design为模板,单击确定。
(4)单击图标,打开“打开”对话框,如图1-15所示。
选取a.prt,单击“打开”按钮,系统弹出“元件放置”对话框。
单击按钮接受缺省约束放置,单击确定按钮。
这样系统自动定义此为基础主体。
如图1-16所示。
图1-13 选取工作目录对话框图1-14 新文件选项对话框图1-15 打开对话框图1-16元件放置对话框图1-16 元件放置后图(5)单击图标,打开“打开”对话框,选取b.prt,单击“打开”按钮,系统弹出“元件放置”对话框。
单击“连接”选项卡,对话框变成如图1-17所示,接受默认连接的名称为connnection_1,选择类型为销钉连接,按照图1-19选取a.prt的轴A1对齐b.prt的轴A1,平移选项选取轴端大端面和b.prt一个侧面,单击确定,完成后如图1-19所示。
在完成连接的过程中,可以通过如图1-20 所示的移动选项卡对话框调整机构位置。
可以平移,旋转元件到一定的位置。
便于观察和选取基准轴或面。
图1-17 连接中的轴对齐图图1-18 连接中的平移图1.4.1连接的作用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;◊限制主体之间的相对运动,减少系统可能的总自由度(DOF);◊定义一个元件在机构中可能具有的运动类型;1.销钉连接此连接需要定义两个轴重合,两个平面对齐,元件相对于主体选转,具有一个旋转自由度,没有平移自由度。
如图示图 1-21 销钉连接示意图2.滑动杆连接滑动杆连接仅有一个沿轴向的平移自由度,滑动杆连接需要一个轴对齐约束,一个平面匹配或对齐约束以限制连接元件的旋转运动,与销连接正好相反,滑动杆提供了一个平移自由度,没有旋转自由度。
图 1-22 滑动杆连接示意图3.圆柱连接连接元件即可以绕轴线相对于附着元件转动,也可以沿着轴线相对于附着元件平移,只需要一个轴对齐约束,圆柱连接提供了一个平移自由度,一个旋转自由度。