PROE运动仿真教程.docx
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1、机构运动的轨迹曲线运动分析工作流程创建模型:定义主体,生成连接,定义连接轴设置,生成特别连接检查模型:拖动组件,检验所定义的连接是否能产生预期的运动加入运动分析图元:设定伺服电机打算分析:定义初始位置及其快照,创建测量分析模型:定义运动分析,运行结果获得:结果I可放,干涉检查,杳看测量结果,创建轨迹曲线,创建运动包络装入元件时的两种方式:接头连接及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,将元件的自由度削减到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
2、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,运用这些组合约束装配的元件,因自由度没有完全消退(刚体、焊接、常规除外),元件可以H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。约束连接及接头连接的相同点:都运用PROE的约束来放置元件,组件及子组件的关系相同。约束连接及接头连接的不同点:约束连接运用个或多个单约束来完全消退元件的自由度,接头连接运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退全部自由度,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:
3、(ydl)gk4_ijr1件A版T政一伏电宛全的京kJ!U-M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:俏钉、圆柱、滑动杆、轴承、平面、球、6D0F、常规、刚性、焊接,共10利1.销钉:由一个轴对齐约束和一个及轴垂宜的平移约束组成。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。阿柱:由个轴对齐约束组成。比销钉约束少了个平移约束,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
4、束可选择直边或轴线或圆柱面,可反向。滑动杆:即滑块,由个轴对齐约束和一个旋转约束(事实上就是一个及轴平行的平移约束)组成。元件可滑轴平移,具有1个平移IiIlh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,偏移量依据元件所处位置H动计算,可反向。轴承:由一个点对齐约束组成。它及机械上的“轴承“不同,它是元件(或组件)上Cr)11tlII修动*I与(GaAIt-O:.0d-、d也必H伏O旭fr义JuuljxJuMa接头连接约束:常规常规:也就是自定义组合约束,可依据须要指定个或多个基本约束来形成一个新的组合约束,其自由度的多少因所用的基本约束种类及数量不同而
5、不同。可用的基本约束有:匹配、对齐、插入、坐标系、线上点、曲面上的点、曲面上的边,共7种。在定义的时候,可依据须要选择一种,也可先不选取类型,干脆选取要运用的对象,此时在类型那里起先显示为自动,然后依据所选择的对象系统自动确定-个合适的基本约束类型。常规一匹配/对齐:对齐)。单的匹配/对齐”构成的自定义组合约束转换为约束连接后,变为只有一个匹配/对齐”约束的不完整约束,再转换为接头约束后变为“平面“连接。OU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。定义完后,在不修改对象的状况下可更改类型(匹配常规一插入:选取对象为两个柱面。单的插入构成的自定义组合约束转换为约束连接后,变
6、为只有个插入约束的不完整约束,再转换为接头约束后变为圆柱连接。常规一坐标系:选取对象为两个坐标系,及6D0F的坐标系约束不同,此坐标系将元件完全定位,消退了全部自由度单一的坐标系”构成的自定义组合约束转换为约束连接后,变为只有一个“坐标系”约束的完整约束,再转换为接头约束后变为焊接连接。常规一线.上点:选取对象为一个点和一条立线或轴线。及轴承等效。单,的线.上点”构成的自定义组合约束转换为约束连接后,变为只有一个线上点约束的不完整约束,再转换为接头约束后变为轴承连接。常规一曲面上的点:选取对象为一个平面和一个点。单-的曲面上的点”构成的自定义组合约束转换为约束连接后,变为只有个“曲面上的点”约
7、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”构成的自定义组合约束。常规一曲而上的边:选取对象为个平面/柱面和条直边。单一的”曲而上的点“构成的自定义组合约束不能转换为约束连接。自由度及冗余约束自由度(DOF)是描述或确定一个系统(主体)的运动或状态(如位置)所必需的独立参变量(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个独立运动参数(自由度),即沿XYZ三个轴的独立移动和绕XYZ三个轴的独立转动,在平面运动时,则只具有3个独立运动参数(自由度),即沿XYZ三个轴的独立移动。主体受到约束后,某些独立运动参数不再存在,相对应的,这些自由度也就被消退。当6个自由度都被消退后
8、,主体就被完全定位并且不行能再发牛.任何运动。如运用销钉连接后,主体沿XYZ三个轴的平移运动被限制,这三个平移H由度被消退,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退,结果只留卜.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,须要将三个独立移动和三个独立转动分别约束住,假如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,使主体受力匀称或削减磨擦、补偿误差,延长设备运用寿命。冗余约束对主体的力状态产生影响,对主体的对运动没有影响。网运动
9、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,必须要适当的处理好冗余约束,以得到正确的分析结果。系统在每次运行分析时,都会对自由度进行计算。并可创建一个测量来计算机构有多少自由度、多少冗余。PROE的帮助里有一个门较链的例子来讲冗余及自由度的计算,但其分析实丰有欠妥当,各位想精确计算模型的自由度的话,请找机构设计方面的书来细致探讨一番。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.约束转换接头连接及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。运用此按钮可在任何时候依据须要
10、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,系统依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足,可再进行编辑。转换的规则,可参考PROE的Fl带帮助。不过,没有很好的空间想像力和耐性的兄弟就不用看了。须要记住的一个:曲线上的点、曲面上的点、相切约束,在转换时是不会转换成常规连接的“下图显示约束转换和反向按钮:(yd3)FE-基础及重定义主体基础是在运动分析中被设定为不参及运动的主体。创建新组件时,装配(或创建)的第个元件自动成为基础。元件运用约束连接(“元件放置窗口中放置页面)及基础发生关系,则此元件也成为基础的一部份。假如机构不能以预期的方
11、式移动,或者因两个零件在同一主体中而不能创建连接,就可以运用重定义主体”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,编辑一、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。假如删除全部约束,元件将被封装。重定义主体窗口:(yd4)JJIbearingZl药筑元件誉照三ARIKGJ-ffi招件。照Iekgiite:偏移肉面偏移:o7-特别连接:凸轮连接凸轮连接,就是用凸轮的轮廓去限制从动件的运动规律。PRoE里的凸轮连接,运用的是平面凸轮。但为了形象,创建凸轮后,都会让凸轮显示出肯定的耳度(深
12、度)。凸轮连接只须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小凸轮2”分别是两个主体中任何个,并非从动件就是凸轮2。假如选择曲而,可将Fl动选取“复选框勾上,这样,系统将自动把及所选曲面的邻接曲面选中,假如不用自动选取,须要选多个相邻面时要按住Ctrl。假如选择曲线/边,自动选取”是无效的。假如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.维平面凸轮在哪个平面上,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,将会出线个筋头,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
13、哪便J。假如系统指示出的方向及想定义的方向不同,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,不运用此选项时,从动件始终及主动件接触。启用升离后才能定义”复原系数,即启用升离”特别连接:齿轮连接齿轮连接用来限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。标准齿轮需定义两个齿轮,齿轮齿条需定义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,在定义齿轮前,需先定义含有旋转轴的接头连接(如销钉)。定义齿轮时,只需选定由接头连接定义出来的及齿轮本体相关的那个旋转轴即可,系统自动将产生这根轴的两个主体设定为
14、“齿轮(或小齿轮、齿条)和托架,托架一般就是用来安装齿轮的主体,它一般是静止的,假如系统选反了,可用反向“按钮将齿轮及托架主体交换J齿轮2或齿条所用轴的旋转方向是可以变更的,点定义窗口里齿轮2轴右侧的反向按钮就可以,点中后画面会出现个很粗的箭头指示此轴旋转的正向。速比定义:在齿轮副定义窗口的齿轮1、齿轮2、小齿轮页面里,都有一个输入节圆直径的地方,可以在定义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,是节圆食径,-是用户定义的”。选择“节阅直径时,DI、D2由系统自动依据前两个页面里的数值计算出来,不行改动。选择用户定义的“时,DkD2须要输入,此状况下
15、,齿轮速度比由此处输入的DI、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节圆宜径/齿轮1节圆直径=D2D1齿条比为齿轮转一周时齿条平移的距离,齿条比选择节圆宜径”时,其数值由系统依据小齿轮的节圆数值计算出来,不行改动,选择用户定义的“时,其数值须要输入,此状况卜.,小齿轮定义页面里输入的节圆直径不起作用。图标位置:定义齿轮后,每一个齿轮都有一个图标,以显示这里定义了个齿轮,一条虚线把两个图标的中心连起来。默认状况下,齿轮图标在所选连接轴的零点,图标位置也可自定义,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,
16、不会对分析产生影响。要留意的事项:A.PROE里的齿轮连接,只须要指定,个旋转轴和节圆参数就可以了。因此,齿轮的具体形态可以不用做出来,即使是两个圆柱,也可以在它们之间定义一个齿轮连接。B.两个齿轮应运用公共的托架主体,假如没有公共的托架主体,分析时系统将创建一个不行见的内部主体作为公共托架主体,此主体的质量等于最小主体质量的千分之一。并且在运行及力相关的分析(动态、力平衡、静态)时,会提示指出没有公共托架主体。齿轮定义窗口:(yd6).”,f1.R.-.aw.55JJj1J*J特别连接:槽连接槽连接是两个主体之间的个点-一曲线连接。从动件上的个点,始终在主动件上的一根曲线(3D)上运动。槽连
17、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,当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,不必相切),可以是基准曲线,也可以机构一连接轴设置“,可为由接头连接(如销钉)产生的连接轴定义一些具体的属性,包括:连接轴的位置,连接轴的零参照,连接轴的再生位置(用于重曳组件分析),连接轴的运动限制、复原系数及磨擦。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。连接轴位置“,这里显示的是连接轴的两个零参照间的位置或距离,未变更时,显示的是当前辨幕上这个位置时的值。假如自己输入个数值并回车(对于旋转轴,此数值为
18、-180到180,如超出此范围或超出、属性”里设置的限制范围,系统将自动转换成可接受的范围内的值),屏幕上的组件也将临时变更位置以反映当前修改,假如按了“生成零点”,则将当前位置设定为连接轴零点,其它测量都从今零点位置起先。点广生成零点后,指定参照将无效。假如选指定参照,则生成零点”无效。指定参照nJ为连接轴的两个主体分别选定零位置的几何参照。选取再生值,可让组件在非连接轴零点位置再生,这个用于谡豆组件分析中。启用限制,设置接头运动时的最大最小运动范围及复原系数。对于旋转轴,最小值为-180到180之间且小于最大值,最大值为-180到180之间且大于最小值。复原系数用来模拟当连接轴运动到限制位
19、置时的冲击力。启用磨擦,设置接头的两个主体之间相互运动的阻力。需指定静磨擦系数和动磨擦系数,对于旋转轴,还应指定一个大于零的接触半径值,它用于定义磨擦扭矩作用于连接轴上的半径。静磨擦系数应大于动磨擦系数。在任何连接轴上,都不能创建多个连接轴零点。不能为球接头定义连接轴设置。另外,不能编辑属于多旋转DOF接头(如6DOF或某个股连接)的旋转连接轴的连接轴设置C连接轴设置窗口:(yd9)度市幡CEEEMi,M唐取淳捧情AlfCweci!o.28QI(Connectlcv2B.ftils.lQICcraetSrv28-als.l53.CC44卜红竽点J4H三ffif530244卜生6点I自竺”(53
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