Creo2.0动态机构仿真操作手册范本_第1页
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文档简介

1、Creo2.0动态机制模拟操作手册包围本标准规定了Creo2.0动态机制的仿真建模方法和思路。本标准适用于公司产品结构的设计和选择。Creo2.0机制模块介绍在机械设计中,模型建立后,设计者往往需要通过虚拟的手段在计算机上对所设计的机构进行仿真,以达到在虚拟环境中模拟真实机构运动的目的。它对提高设计效率和降低成本具有重要作用。Creparametric 2.0中的“mechanism”模块专门用于运动模拟和动态分析。设计(机械设计)和机构动力学(机械动力学)分析功能。在装配环境中定义好机构的连接方式后,点击菜单栏“应用”“机构”,如图1-1所示。进入系统模块环境,显示如图1-2所示的机构模块主

2、界面:菜单栏添加如图1-3所示的“机构”下拉菜单,模型树添加如图1-3所示的“机构”项,窗口顶部出现工具栏图标。下拉菜单中的每个选项对应于工具栏中的每个图标。用户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从装配环境进入机构的环境图图1-2机构模块下的主界面图图1-3机构菜单图1-4模型树菜单如图1-4所示,图1-3中“组织结构树”的工具栏图标和下拉菜单的功能解释如下:连接轴设置:打开“连接轴设置”对话框,可用于定义零参考、再生值和连接轴的限制设置。 HYPERLINK ./././E: 凸轮:打开“凸轮从动件连接”对话框,可用于创建新的凸轮从动件,或编辑或删除

3、现有的凸轮从动件。3D接触:打开“3D接触从动件连接”对话框,该对话框可用于创建新的3D接触从动件,或者编辑或删除现有的3D接触从动件。 HYPERLINK ./././E: 齿轮:打开“齿轮对”对话框,该对话框可用于创建新的齿轮对,或编辑、删除和复制现有的齿轮对。 HYPERLINK ./././E: 伺服电机:打开“伺服电机”对话框,该对话框可用于定义伺服电机或编辑、删除或复制现有的伺服电机。 HYPERLINK ./././E: 执行电机:打开“执行电机”对话框,可用于定义执行电机或编辑、删除或复制现有的执行电机。 HYPERLINK ./././E: 弹簧:开启弹簧对话方块,可让您定义

4、弹簧或编辑、移除或复制现有弹簧。 HYPERLINK ./././E: Damper:打开阻尼器对话框,允许您定义阻尼器或编辑、删除或复制现有阻尼器。 HYPERLINK ./././E: t orques 力/扭矩:开启力/扭矩对话方块,可让您定义力或扭矩。您也可以编辑、移除或复制现有的力/扭矩负载。 HYPERLINK ./././E: 重力:打开“重力”对话框,从中可以定义重力。 HYPERLINK ./././E: 初始条件:打开“初始条件”对话框,可用于指定初始位置快照,并定义点、连接轴、主体或槽的速度初始条件。 HYPERLINK ./././E: 质量属性:打开“质量属性”( M

5、ass Properties)对话框,该对话框可用于指定零件的质量属性和元件的密度。 HYPERLINK ./././E: 拖动:打开“拖动”对话框,该对话框可用于将机构拖动到所需的配置并拍摄快照。连接:打开“连接组件”对话框,该对话框可用于根据需要锁定或解锁任何主题或连接,并运行组件分析。 HYPERLINK ./././E: 分析:打开分析对话框,允许您添加、编辑、移除、复制或运行分析。 HYPERLINK ./././E: 回放:打开回放对话框,允许您回放分析运行的结果。您还可以将结果保存到文件中,恢复以前保存的结果,或输出结果。 HYPERLINK ./././E: 测量:打开“测量结

6、果”(Measurement Results)对话框,允许您创建测量并选择要显示的测量和结果集。您还可以绘制结果或将结果保存在表格中。 HYPERLINK ./././E: 轨迹:开启轨迹曲线( Trajectory Curve)对话方块,并使用此对话方块来产生轨迹曲线或cam复合曲线。除了这些主菜单和工具。还有几个零散的菜单需要注意。编辑菜单重定义实体:打开“重定义实体”对话框,该对话框可用于删除零部件中实体的零部件约束。通过单击箭头选择零件后,对话框显示定义的约束、组件和装配参考,设计者可以删除约束并重新指定组件或装配参考,如图1-6所示。 HYPERLINK ./././E: 设置:开启

7、设定( Settings)对话方块,此对话方块可用来指定Mechanical Design用来组装机构的公差,也可指定Mechanical Design在分析失败时将采取的动作。例如是否发出警告声音、当操作失败时是否暂停或继续操作等。,这种配置有利于设计者高效地完成工作。定义主对话框设置对话框。查看菜单 HYPERLINK ./././E: 设置:机构显示,打开“显示元素”对话框,该对话框可用于打开或关闭工具栏上图标的可见性。移除任何复选框前面的复选标记,该工具将不会在工具栏上显示。显示基本对话框信息菜单:点击下拉菜单信息机构,或者右键点击模型树中的机构节点,选择信息。系统将打开信息菜单,如下

8、左图所示。使用“信息”( Info)菜单上的命令查看模型的信息摘要。有了这些摘要,您可以更好地理解机制模型,而无需打开它,并且可以查看所有对话框以获得所需的信息。在这两种情况下,都将打开包含以下命令的子菜单。选择其中一个命令以打开带有摘要信息的Creo参数化浏览器窗口。(1)摘要:组织的高层总结,包括组织原语的信息和模型中出现的项数。(2)细节:包括所有图元及其相关属性。信息菜单组织信息图表摘要信息图表详细信息图质量属性信息图机械设计模块的分析过程进行机构运动的仿真设计,必须遵循一定的步骤。Creparametric的机械设计模块包括机械设计运动(运动仿真)和机械设计动力学(动力学分析)两部分

9、。利用机械设计分析功能,可以在不考虑系统受力的情况下,分析机构的运动,测量主体的位置、速度和加速度。与前者不同,“机械动力学”分析包括几个建模元素,包括弹簧、阻尼器、力/力矩载荷和重力。可以根据电机施加的力及其位置、速度或加速度来定义电机。除了重复元件和运动分析,您还可以运行动态、静态和力平衡分析。还可以创建一个测量值,通过点、顶点或连接轴的速度或加速度来监控连接上的力。可以确定在分析期间是否发生碰撞,并且可以使用脉冲测量来量化由碰撞引起的动量变化。因为动态分析必须计算作用在机构上的力,所以需要使用主质量属性。分析的过程基本相同:类型机械设计过程机械动态过程创建模型定义主题生成连接定义连接轴生

10、成特殊连接定义主题指定质量属性。生成连接定义连接轴设置。生成特殊连接 HYPERLINK ./././E: 添加建模实体伺服电机的应用伺服电机的应用应用弹簧应用阻尼器应用执行马达定义力/力矩负载定义重力建立 HYPERLINK ./././E: 分析模型操作运动学分析运行重复的成分分析操作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的成分分析 HYPERLINK ./././E: 获得结果回放结果检查干扰查看测量创建轨迹曲线创建运动包络回放结果检查干扰查看定义的和动态的测量。创建轨迹曲线和运动包络。创建要转移到机械结构的载荷集表1.1分析流程图机械运动分析的详细说明连接(1)将CD

11、文件复制到硬盘并启动Creo Parametric。点击菜单“文件”“设置工作目录”。打开“选择工作目录”对话框,将目录设置为E:PROE模拟袁文建3。单击确定。那么系统在这个目录下工作。如图所示。选择工作目录对话框(2)创建一个新的装配图。“新建文件选项”对话框(3)装载零件打开对话框“元件放置”对话框(5),对话框变成如图1-17所示。默认的连接名称是connection,DT002.prt的轴与DT001.prt的轴重合,如图1所示。图1-17组件放置对话框连接中的转换图Oparametric 2.0提供了十种连接定义。主要有刚性连接、销连接、滑杆连接、圆柱连接、平面连接、球连接焊接、轴

12、承、常规、6DOF(自由度)。连接和约束与联接装配中的约束不同,联接具有一定的自由度,可以进行一定的运动。该接头有三个目的:定义机械设计模块将采用哪些放置约束来放置模型中的组件;限制主体之间的相对运动,减少系统的可能总量 HYPERLINK ./././E: 自由度(自由度);定义机构中元素的可能运动类型;刚性连接使用一个或多个基本约束将元件连接到组件。连接后,部件和组件成为一个主体,它们之间没有自由。如果刚性连接没有完全消除自由度,零部件将在当前位置“粘合”到组件上。如果子组件刚性连接到组件,则该子组件的所有零件将粘在一起,其原始自由度将不起作用,总自由度为0。引脚连接此连接需要定义两个轴重

13、合,两个平面对齐,元件相对于主体旋转,并且有一个旋转自由度,但没有平移自由度。如图所示滑动连接滑杆连接仅具有沿轴向的一个平移自由度,这需要轴向对准约束和平面匹配或对准约束来限制连接元件的旋转运动。与销连接相反,滑杆提供平移自由度而没有旋转自由度。圆柱形连接连接元件可以相对于附接元件围绕轴线旋转或者沿着轴线平移,仅需要一个轴线对准约束,并且圆柱形连接提供一个平移自由度和一个旋转自由度。平面连接连接的元素可以在一个平面内相对于连接的元素移动,也可以围绕一个垂直于该平面的平面旋转。当轴相对于连接元素旋转时,只需要一个平面匹配约束。球连接连接元素可以在约束点处沿附着元件的任何方向旋转,并且仅允许两个点

14、对齐约束,这提供了一个平移自由度和三个旋转自由度。轴承连接通过点轴约束实现连接,可以三个方向旋转和沿轴移动。它需要一个点和一个轴约束,它有一个平移自由度和三个旋转自由度。焊接连接在连接元件和附接元件之间没有相对运动,并且六个自由度被完全约束。将两个部件焊接在一起,没有任何相对运动,只能受坐标系约束。刚性连接与焊接连接的比较:(1)刚性连接允许任何有效的零部件约束组聚合到一个连接类型中。这些约束可以是一组完整的约束,也可以是固定装配元素的部分约束的子集。焊接接头的工作方式与其他接头类型类似。但是,通过对齐坐标系来固定零件或子组件的放置。(3)当总成包括连接的部件且同一车身需要多个连接时,可使用焊

15、接接头。焊接允许根据开放自由度调整零部件以匹配主组件。(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上,则子组件连接不会移动。如果具有“机械设计”连接的子组件通过焊接连接装配到主组件,则子组件将参照与主组件相同的坐标系,并且其运动将始终处于活动状态。一般连接通过根据需要定义一个或多个基本约束来形成新的组合约束。由于基本约束的类型和数量不同,新的组合约束的自由度也不同。有四个基本的限制条件:距离、寿命、平行度和自动化。在定义的时候,可以根据需要选择一个,也可以不选择类型,直接选择要使用的对象。此时类型上会显示“自动”,然后系统会根据选择的对象自动确定一个合适的基本约束类型。6自

16、由度连接对部件没有施加约束,并保持6个自由度。只有一个元件坐标系和一个组件坐标系重合,才能将元件与组件相关联。该元素可以在平移中自由旋转,具有3个旋转自由度和3个平移自由度,总自由度为6。插槽连接它是两个物体之间的点-曲线连接。从动零件上的点总是在驱动零件上的曲线(3D)上移动。连接只是使两个物体按照指定的要求运动,并不检查两个物体之间是否存在干涉。点曲线甚至可以是零件实体外的基准点和基准曲线,但也可以在实体零件内。特殊连接Creo中有三种特殊的连接,可以设置用于各种分析。这四种连接是凸轮连接、3D接触连接、齿轮连接和传动带连接。下面分别介绍:凸轮连接点击【应用】【机构】【凸轮】或直接点击图标

17、进入凸轮机构连接对话框。单击“新弹出凸轮从动件连接定义”对话框,名称编辑框默认显示系统定义的凸轮名称。1 Cam 1选项卡:定义第一个Cam。(1)“曲面/曲线”:单击箭头选择一条曲线或曲面来定义cam工作曲面。选取曲面时,如果选中了“自动选取”( automatic selection)复选框,系统将自动选取与所选曲面相邻的任何曲面。凸轮与另一个凸轮相互作用的一侧由凸轮的法线方向表示。如果选择一个开放曲线或曲面,将出现一个洋红色箭头,从交互侧延伸,指示cam的法线方向。选定的曲线或边是直的,Mechanical Design模块将提示您在同一几何体上选择一个点、顶点、平面实体曲面或基准平面来

18、定义cam的工作曲面。选定的点不能在选定的线上。工作面上将出现一个洋红色箭头,指示cam法线方向。通过表面选择通过直线选择2 Cam 2选项卡:定义第二个Cam,类似于Cam 1选项卡。3属性标签(1)提离:启用提离允许在拖动操作或分析操作期间分离凸轮从动件连接。E 0-1(2)摩擦力:s静摩擦系数k动态摩擦系数3D接触连接3D Contact工具不对组件施加任何约束,只是在3D模型上执行空间点重合,以将组件与装配关联起来。该元素可以自由旋转和平移,具有3个旋转自由度和3个平移自由度,总自由度为6。以下面两个球为例,说明如何使用3D contact工具。创建新的装配图。选择球零件“q01.pr

19、t”并将其加载到当前装配图中。选择连接类型为用户定义,约束类型为固定,完成第一个焊球的放置。使用assemble命令将另一个球加载到当前装配图中。选择功能区中的应用机构命令,系统将自动进入机构设计平台。在功能区中选择【机构】【连接】【3D接触】命令,会弹出3D接触控制面板,如下图所示。在3D模型中,分别选择两个球,单击完成按钮,完成3D接触连接。齿轮连接齿轮副可用于控制两个连接轴之间的速度关系。齿轮副中的每个齿轮都需要连接两个主体和一个接头。第一个物体称为支架,通常保持静止。第二个几何体可以移动,根据创建的齿轮副的类型,可以将其称为齿轮、小齿轮或齿条。齿轮连接可以约束两个连接轴的速度,但不能约

20、束关节连接的主体的相对空间方位。在齿轮副中,两个运动物体的表面可以不接触地工作。这是因为“机械设计”中的齿轮副是速度约束,不是基于模型几何的,所以可以直接指定传动比。1档位1选项卡:(1)连接轴:选择一个连接轴。(2)科目:齿轮:选择旋转连接轴。连接器上将出现一个双向彩色箭头,指示轴的正方向。旋转方向由右手定则决定。括号:选择括号。将齿轮和支架倒置。(3)节圆:输入节圆直径,按回车键改变节圆尺寸。(4)图标位置:显示节圆和连接轴的零基准。单击鼠标中键接受默认位置。22档选项卡:同上。3属性标签:齿轮比:定义齿轮对中两个齿轮的相对速度。(1)中径:使用“齿轮1”和“齿轮2”选项卡中定义的中径比的

21、倒数作为速比,D1和D2不可编辑。2)自定义:输入“齿轮1”和“齿轮2”下的节圆直径值。齿轮速比等于中径比。安全带连接传输带工具是将两个滑轮的曲面与带的平面连接起来的工具。带传动是一种柔性摩擦传动,由两个滑轮和一条紧紧缠绕在两个滑轮上的传动带组成。皮带和滑轮接触之间的摩擦力用于传递运动的动力。传动带的连接和使用示例:对图中机构的连接方式进行了分析:带传动机构将输入轴的旋转运动传递到输出轴,可以进行长距离的传动,所以装配时两个滑轮之间用销钉连接。选择皮带轮零件所在的文件夹作为工作目录,并使用模板“mmns_asm_design”创建一个新的装配图。创建skeleton model,并创建垂直于模

22、型前表面的两个平行基准轴,两轴之间的距离设置为100。采用“销”连接方式,两个基准轴上分别安装一个皮带轮,两个皮带轮与前平面对称。在功能区选择【应用】【组织】【连接】【波段】命令,会弹出波段控制面板,如下图所示。按Ctrl键在三维图形中选择两个皮带轮的曲面,如下图所示:点击“参考”下拉面板中的with plane文本框,在3D图中选择小滑轮的前基准面。单击“完成”( Finish)按钮完成带传动的设计,带传动连接被添加到模型树和机构树中,如下图所示。连接过程中的调整模式在连接机构时,经常出现位置不合理的情况,使得连接设置无法快速定位。您可以通过手动方式直接将组件移动或旋转到更合适的位置。此过程

23、主要通过“元件放置”对话框中的“移动”选项卡来完成。如图所示。运动模式图(1)“定向模式”:视图可以相对于特定的几何图形进行重定向,视图重定向方式可以改变,除了标准的旋转、平移、缩放之外,还可以提供更多的查看功能。(2)“平移”:点击机构上的一点,使构件平行移动。(3)“旋转”:单击机构上的一个点来旋转元件。(4)“调整”:可以选择构件上的曲面调整到参考面、边、坐标系等。根据后面的运动参考类型。选择,弹出如图1-28所示的选择对话框。2.“运动参考”组合框:选择要参考的类型。(1)“视图平面”:默认采用该参照,不会弹出图1-28所示的对话框。除此项外,选择以下任何一项都会弹出如1-28所示的对

24、话框。(2)“选择平面”:可以选择创建的基准面或曲面作为参照。(3)“元素/边”:可以选择元素上的边作为参照。(4)“平面法线”:如果可以选择一个平面,系统会自动选择该平面的法线作为参考。(5)“2点”:可以选择两个点定义矢量方向作为参考。(6)“坐标系”:选择坐标系作为参照。3.“翻译”(1)“平移”下拉框:有四个选项:平滑、1、5、10。选择“平滑”,您可以一次移动任意长度的距离。其余的每次移动选定的长度和相应的距离。(2)“选择转移”下拉框:有6个选项:平滑、5、10、30、45、90。其中平滑度是每次旋转的任意角度。其余的每次都以相应的角度旋转选定的角度。4.“位置”组合框:当用鼠标移

25、动组件时,移动的距离显示在“相对”文本框中。连接轴的设置定义连接后,构件可以相对主体移动,可以设置连接轴,进一步设置移动范围、起点等。点击【机构】【连接轴设置】,进入【连接轴设置】对话框,如图所示。这些选项描述如下:1.选择组件零参考选项组单击箭头并用鼠标选取机构上的连接轴。2.连接组件的零参考选项组指示连接轴位置的测量值以连接轴的角度表示,是相对于零位的角度值,介于-180度和180度之间。3.设置零位选项卡(1)指定参考复选框:选中此复选框时,绿色主题参考和橙色主题参考变为可选。(2)【绿色主体参照】选项组:选择一个点、顶点、曲面或平面作为“绿色主体参照”。(3)【橙色主体参照】选项组:选

26、择一个点、顶点、曲面或平面作为“橙色主体参照”。这里的主体主要是指如果主体通过Creo Parametric中的连接方法连接在一起,那么第一个主体就是一个组件,添加的主体就是一个组件。“零参照”( Zero Reference)选项卡上的绿色主体是指放置元件时的组件主体,而橙色主体是指元件。选取轴后,系统将分别以绿色和橙色显示组件主体和元件主体。同时,机械设计还会显示一个平面或向量来定义零参考。对于平移连接轴,将显示一个绿色平面和一个橙色平面。为了旋转连接轴,将显示一个绿色箭头和一个橙色箭头。另一个绿色箭头用于指示正在测量的方向。这些参照会改变方向,以反映连接轴位置文本框中的值。4.重新生成值

27、选项卡:选中复选框以指定再生值,在再生值文本框中输入所需位置,然后按Enter键根据指定位置再生机构。如图所示。“连接轴设置”对话框(1)启用限制:通过选中此复选框,您可以指定连接轴的最小和最大位置,并限制连接轴在此位置周围的移动。恢复系数用于有冲击的运动,如凸轮驱动连接和槽连接。恢复系数定义为两个图元碰撞前后的速度比,取值范围为0-1。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。(2)启用摩擦力:选中此复选框以指定连接轴的摩擦力。 HYPERLINK ./././E: 是静摩擦系数,是动摩擦系数,r HYPERLINK ./././E: 是接触半径。(仅旋转轴)。动态属性选项卡

28、示例1从上面的示例中(6)点击【应用】【机构】,选择【连接轴设置】。弹出连接轴设置对话框,点击“选择连接轴”,用鼠标选择上面定义的连接轴。在“连接轴位置”文本框中输入120度的角度,并点击生成零点。(7)点击【再生值】页签,勾选【启用再生值】复选框,在【再生值】文本框中输入60,按回车键,机构会立即改变到如图所示的位置。重新输入-120度,按回车键,机构会立即改变到图1-33所示的位置。单击确定按钮。根据读者的系统,这两张图是不同的。主要是体验一下接轴的设定功能。读者可以输入自己的角度值进行比较。60度位置图120度位置图拖曳功能定义连接轴后,可以使用拖动功能检查定义是否正确,连接轴是否可以按

29、预期移动。您可以使用快照来创建分析的起点,或者将组件放置在特定的配置中。您可以使用关节禁用和身体锁定功能来研究整个机器或部分机器的运动。点击【机构】【拖动】或直接点击工具栏图标进入拖动对话框。1.快照和拖动工具栏:拍机构照片。拖到某个位置拍照时,点按此按钮。同时,照片会添加到快照列表中。拖动该点。在主体上选择一个点,该点将高亮显示并随光标移动,同时保持连接。该点不能是基体上的点。拖尸体。主体将高亮显示,并在保持连接的同时随光标移动。不能拖动基础几何体。撤消命令。重做命令。接受默认约束定义作为基本体。2.快照选项卡:显示选定的快照。在列表中选择一个快照后,单击此按钮以显示快照中组织的具体位置。开

30、启快照建构( Snapshot Construction)对话方块,并为新快照选取另一个快照零件位置。就是复制其他快照。将选定快照的名称更改为当前快照输入框中的名称。相当于在列表框中更改快照的名称。使选定的快照可用作Creo参数分解状态。然后,可以在Creo参数化工程视图中使用分解状态。单击此按钮时,Mechanical Design会在列表中的快照旁边放置一个图标。从列表中删除选定的快照。图1-34拖动对话框图1-35约束选项卡3.约束选项卡:应用约束后,Mechanical Design会将其名称放入约束列表中。通过选中或清除列表中选定约束旁边的复选框,可以打开或关闭约束。您也可以为临时约

31、束选择以下选项:选择两点、两条线或两个平面。在拖动操作过程中,这些元素将保持对齐。选择两个平面。在拖动操作过程中,这两个平面将保持彼此匹配。两架飞机。 HYPERLINK ./././E: 定向,使它们相互成一定角度。并选择连接轴以指定连接轴的位置。指定不能拖动后部几何体。您可以设置是否允许凸轮分离。并选择主体以锁定主体。并选择连接。连接被禁用。从列表中删除选定的临时约束。使用应用的临时约束装配模型。4.“高级拖动选项”选项卡:打开移动对话框,该对话框允许您执行封装移动。指定当前坐标系。通过选择主机来选择坐标系,所选主机的默认坐标系就是要使用的坐标系。x、Y或Z平移或旋转将在该坐标系中发生。指

32、定当前坐标系的x方向平移。指定当前坐标系的Y方向平移。指定当前坐标系的z方向平移。指定绕当前坐标系的x轴旋转。指定围绕当前坐标系y轴的旋转。指定围绕当前坐标系的z轴的旋转。参考坐标系:可以使用选择器箭头在模型中选择坐标系。拖动点位置:实时显示拖动点相对于选定坐标系的x、y和z坐标。拖动高级选项卡按照前面的示例,示例1:(8)选择应用标准重新进入装配环境。点击“添加零件”打开“打开”对话框,选择DT003.prt,点击“打开”打开“元件放置”对话框。单击“连接”选项卡,选择DT003.prt的轴与DT001.prt的轴对齐,选择轴的小端面与DT003.prt的一边对齐,如图1-40所示。完成连接

33、定义,然后单击确定。实体请参考下图。销钉连接实体图和连接完成图轴对齐图翻译图(9)单击【拖动】对话框弹出,单击图标,然后选择DT002.prt的一点拖动DT002.prt绕DT001旋转。按下以拍摄当前机构的照片,并将快照快照1添加到列表框中。拖动DT002.prt拍摄不同位置的照片,在列表框中添加Snapshot2、Snapshot3、Snapshot4等快照列表。如图1-41所示。(10)选择任意快照,点击将组织重新定义为快照中记录的组织位置,选择Snapshot3,在文本框中将其更改为snapshot4,然后点击将Snapshot3更改为snapshot4中记录的组织位置。(11)点击约

34、束页签点击锁定主题图标,选择DT002.prt和DT003.prt,点击确定确定完成主题锁定的定义。列表框中出现【主体-主体锁定】复选框,去掉前面的勾号即可解除主体-主体锁定。系统以青色显示活动主体DT002.prt,以橙色显示从动主体DT003.prt。单击拖动。可以看出,DT003.prt随DT002.prt一起旋转。添加快照图表和主锁图表。主体锁定实例参考图定义伺服电机在定义好连接后,需要添加一个伺服电机来驱动机构移动。单击机构伺服电机或直接单击工具栏图标。弹出“伺服电机”对话框,如下图所示。对话框右侧有四个按钮:新建、编辑、复制、删除,左侧列表框显示定义的进给电机的名称和状态。Creo

35、 Parametric中有很多这样的对话框,可以方便的管理。1.新建按钮:您可以创建一个伺服电机。2.编辑按钮:重新编辑选中的伺服电机。3.复制按钮:在原来的基础上重新创建同一个电机。4.【删除】按钮:删除选中的电机。点击【新建】按钮,弹出进给电机定义对话框。“伺服电机”对话框1.【名称】文本框:默认名称ServerMotor1由系统自动建立,用户可以更改。2.类型选项卡:指定伺服电机的类型和方向,如下图所示。(1)驱动实体下拉列表框。选择由伺服电机驱动的驱动像素的类型,作为连接轴类型、点类型和表面类型之一。连接轴:按规定移动接头。点:使模型中的一个点做指定的运动。平面:使模型中的平面做指定的

36、运动。(2)在窗口中单击直接选择连接轴。(3)【反转】按钮:改变伺服电机的运动方向。单击反转按钮,机构中伺服电机的黄色箭头指向相反的方向。(4)运动类型:可以指定伺服电机的运动模式。如果从动图元被选作连接轴,它将变灰,系统将自动选取所选轴。“伺服电机定义”对话框的“轮廓”选项卡3.Profile页签:如上图所示,用于定义伺服电机的位置、转速、加速度等参数。(1)组合框:可以调出连接轴设置对话框,旁边的下拉框可以选择速度、加速度、位置三种类型。对于不同的选项,会出现不同的对话框。位置:点击直接调用连接轴设置对话框设置连接轴。选定的连接轴将由洋红色箭头标记,绿色和橙色几何体将突出显示。如下图所示位

37、置对话类型速度:初始位置选项卡出现,并选择当前。机构取决于当前位置,或者您可以输入一个角度,然后按将机构的零位更改为数字指示的位置。如左下图所示。加速度:当初始角度标签出现时,增加一个初始角速度标签,可以指定初始角速度。如下图右边所示。速度对话框类型加速度对话框类型(2)【模块】分组框:用于选择电机的运动方程。在下拉分组框中,有9种类型,如常数、余弦、斜率等。选择每种类型,会弹出相应的对话框。这些模具类型如下类型图常量类型斜坡余弦函数类型SCCA型摆线型抛物线多项式型对于下图所示的表格类型,需要编写一个扩展名为“”的机械表格数据文件。选项卡”。该文件包括“时间”列和“项目”列。时间是电机运行的

38、时间段。在“项目”栏中,是电机的参数,包括位置、速度、加速度等。需要用记事本编辑。编辑并保存扩展名为“”的文件。选项卡”。点击该按钮,弹出如图。类型表用户定义的类型“表达式定义”对话框功能类型解释必需的设置常数恒定轮廓Q = A其中A是常数。线性的轮廓随时间线性变化。q = A + B*xA =常数,b是斜率。余弦当您想要为马达轮廓指定余弦曲线时,请使用此类型。q = A*cos(360*x/T + B) + Ca幅度,b相位,c偏移,t周期。(SCCA)用于模拟凸轮轮廓输出。省略圆形的用于模拟凸轮轮廓输出。q = L*x/T - L*sin(2*Pi*x/T)/2*Pil总高度,t周期。抛物

39、线它可以用来模拟马达的轨迹。q = A*x + 1/2 B(x2)a线性系数,b二次系数多项式用于一般电机轮廓。q = A + B*x + C*x2 + D*x3a常数项,b线性项系数。c二次系数,d三次系数。表1-24.【图形】页签:以图形的形式表现轮廓,使其更直观的查看。(1)按钮:点击此处进入图形工具对话框。(2)位置复选框:图形中只显示位置与时间的关系曲线。(3)速度复选框:图形中只显示速度随时间的变化曲线。(4)加速度复选框:图形中只显示随时间变化的曲线。(5)在单独的图形中:单独的图形中显示三条曲线;如果取消,它们可以在坐标系中显示。如下图所示。建立体育环境机械动态分析包括几个建模

40、元素,包括弹簧、阻尼器、力/力矩载荷和重力。可以根据电机施加的力及其位置、速度或加速度来定义电机。除了重复元件和运动分析,您还可以运行动态、静态和力平衡分析。还可以创建一个测量值,通过点、顶点或连接轴的速度或加速度来监控连接上的力。 HYPERLINK ./././E: 重力:打开重力对话框,您可以在其中定义重力。 HYPERLINK ./././E: 执行电机:打开执行电机对话框,可用于定义执行电机或编辑、删除或复制现有的执行电机。 HYPERLINK ./././E: 弹簧:打开Spring对话框,可用于定义弹簧,或编辑、删除或复制现有弹簧。 HYPERLINK ./././E: Damp

41、er:打开阻尼器对话框,允许您定义阻尼器,或编辑、删除或复制现有阻尼器。 HYPERLINK ./././E: t orques 力/扭矩:打开力/扭矩对话框,可用于定义力或扭矩。您也可以编辑、移除或复制现有的力/扭矩负载。 HYPERLINK ./././E: 初始条件:打开初始条件对话框,可用于指定初始位置快照,并定义点、连接轴、主体或槽的速度初始条件。 HYPERLINK ./././E: 质量属性:打开质量属性对话框,可用于指定零件的质量属性,或参阅确定组件的密度。重力在装配模式下,点击【应用】【机构】【重力】命令会弹出重力对话框,如下图所示:一个紫色箭头将添加到三维图形中,指向重力方

42、向,如下所示1模式:可以在文本框中输入重力加速度。模块基于“距离/秒2”的维度,重力加速度的模块必须输入正值。单位取决于为组件选择的单位。要更改单位,使用编辑设置单位命令。2【方向】:可以输入X,Y,Z坐标来定义重力加速度力的矢量。加速度的默认方向是全球坐标系(WCS)Y轴的负方向定义后,WCS图标和指示重力加速度方向的箭头将出现在模型中。在动态、静态或力平衡分析中,如果希望机械设计在计算过程中包括重力,则需要在“分析定义”对话框的“外部载荷”选项卡中选中启用重力复选框。如下图定义执行马达:致动器马达可以向机构施加特定的负载。马达的执行导致在两个主体之间的单个自由度上产生特定类型的载荷。执行机

43、构电机通常用于动态分析。致动器电机通过向平移或旋转连接轴施加力来产生运动。在每个动态分析的定义中,可以打开和关闭致动器电机。点击【机构】【执行电机命令】弹出“执行电机”对话框。大多数选项与供给辅助服务电机的选项相同。【定义弹簧】:使机构产生线性弹力的工具。点击【机构】【弹簧】,弹出“弹簧”对话框。1.拉伸或压缩弹簧:用于在机构中的两点之间添加压缩或拉伸弹簧的按钮。2.【扭簧】:用于在连接轴上增加对机构产生扭矩的弹簧的按钮。3.K:用于定义弹簧的刚度系数。4.U:用于定义弹簧的原始长度。5.参照:用于选择定义弹簧的参照。6.属性:用于定义添加的弹簧的名称。默认为“Spring _1”,也可以改成

44、其他。创建阻尼器:阻尼器是载荷的一种,阻尼器产生的力会消耗运动机构的能量,阻碍其运动。例如,可以使用阻尼器来代表粘性力,该粘性力减缓将液体推入柱腔的活塞的运动。阻尼力总是与应用阻尼器的元件的速度成正比,与运动方向相反。点击【机构】【阻尼器】命令,弹出“阻尼器”对话框。1.阻尼器平移:用于在机构中的两点之间添加平移阻尼器的按钮。2.【阻尼旋转运动】:用于在连接轴上增加一个按钮,为机构产生旋转阻尼。3.C:用于定义阻尼系数。4.参考:用于选择定义阻尼器的参考。5.【属性】:用于定义添加的风门的名称。默认值为“damper _1”,也可以改为其他。产生力/扭矩力和扭矩:可以应用力/扭矩来模拟外部对机

45、构运动的影响。力/力矩通常表示机构与另一个物体之间的动态相互作用,它是在机构的零件与机构的外部实体接触时产生的。点击【机构】【力/力矩】,弹出力/力矩定义对话框,如下图所示。名称用于定义力/扭矩。系统默认为ForceTorquel,也可以自定义。类型下拉列表框用于选择定义的力/力矩的类型:点力、主体知识和点对点力。定义初始条件初始条件:定义机构动力学分析的初始条件,包括位置初始条件和速度初始条件。点击【机构】【初始条件】,进入“初始条件定义”对话框。1【名称】:系统自动启用初始条件名称,系统默认为InitCondl,用户可自定义。2【快照】:这是定义仓位的初始条件。您可以选择已经拍摄的快照,点

46、击它,或者使用机构的当前位置。3速度条件:定义点或顶点处的线速度,选择点或顶点作为参照实体,选择点作为参照实体,并使用模式和方向选项。定义连接轴的旋转或平移速度,并选择连接轴作为参照分析。定义主体沿定义的向量的角位移,并选取一个主体作为参照图元。定义从动点相对于凹槽曲线的初始切向速度。计算有速度约束的模型,检验是否正确,机构能否驱动。删除突出显示的约束。定义质量属性质量属性:运行动态和静态分析时,需要为机构指定质量属性。机构的质量属性由其密度和体积决定。质量和惯性矩的合成。点击【组织】【质量属性】进入“质量属性”对话框。1【参照类型】:可以选择三个选项:零件、装配和几何体。部分:选择此项指定其

47、质量、重心和惯性;其他项目不是可选的。元件:选择此选项可以仅指定要计算的体量块的密度。实体:如果选择该项目,只能查看其质量属性,不能编辑。2零件:单击箭头选择要定义的零件。3【定义属性】:用于选择和定义质量属性的方法,包括默认值:该选项可用于所有三种引用类型。如果选择此选项,所有输入字段将保持不活动状态。该对话框根据Creo Parametric中定义的密度或质量属性文件显示质量属性值。如果在Creo参数化中未指定密度或质量属性,Mechanical Dynamics将显示模型的默认值。密度:如果选择零件或组件作为参照类型,则此选项可用。使用该选项定义带有密度的质量属性。只能选择体积大于零的零

48、件或组件。属性:仅当选择零件作为参照类型时,此选项才可用。使用此选项定义质量、重心和转动惯量。4坐标系:选择零件或主体的坐标系作为定义零件质量属性的参考。5【基本属性】:设置零件模型的密度、体积、质量。对于不同的引用类型,选项是不同的。6【重心】:通过输入X、Y、Z的坐标值,可以定义零件重心的位置。7惯量:用于设置零件模型的转动惯量。可以设置两种转动惯量。选择坐标原点单选按钮。检查关于坐标原点的转动惯量。点击在重心单选按钮,检查围绕重心的转动惯量。机构分析:点击mechanismmechanism analysis命令,打开“分析定义”对话框。1【名称】:系统默认为分析名称,用户可以更改。2类

49、型:下拉组合框。用户可以选择运动学、动力学、静力学、力平衡和重复分量分析。(1)运动学:运动学是动力学的一个分支,它考虑了除质量和力以外的运动的各个方面。运动分析可以模拟机构的运动,满足伺服电机廓形和任意关节、凸轮从动件、槽从动件或齿轮副连接的要求。运动分析不考虑力。因此,不能使用致动器马达,也没有必要为机构指定质量属性。模型中的动态元素(如弹簧、阻尼器、重力、力/力矩和致动器马达)不会影响运动分析。(2)动力学:动力学分析可以用来研究机构中各主体所受惯性力、重力和外力之间的关系。(3)静力:静力分析可以用来研究作用在已经达到平衡状态的物体上的力。(4)力平衡:力平衡分析是一种逆向静态分析。在

50、力平衡分析中,所施加的力是从特定的静态中获得的,而在静态分析中,静态是通过对机构施加力而获得的。(5)重复元件:重复元件分析可用于确定机构是否能在采用的伺服电机和连接要求下安装。3首选项选项卡用于设置初始配置的图形显示。(1)【图形显示】分组框:确定运行时的时间和帧率。(2 ) locked primitives选项组用于锁定不必要的自由度。定义分析过程中锁定的主题。创建几何体锁定:在三维模型中选择一个几何体,然后选择一个或多个几何体以相对于第一个几何体锁定它们。如果主体相对于坐标系锁定,只需点击此按钮,点击鼠标中键,然后选择要相对于坐标系锁定的主体。创建连接锁:锁定机制中的一个连接。启用/禁

51、用凸轮提升:您可以设置是否允许凸轮分离。【启用/禁用连接】:用于启动或锁定机构中的连接。删除元素:删除不必要的约束。(3)【初始配置】:零位可以确定为当前位置,也可以选择快照确定的位置。4.马达选项卡:该选项卡控制在使用flat的分析过程中使用哪个马达。(1)添加新行:添加一个已经定义的电机。(2)删除电机:删除选中的电机。(3)添加所有电机:添加所有已定义的电机。5外部负载选项卡:此选项卡是灰色的,在运动分析期间不可选择,因此您可以参考“电动机”选项卡。与“电机”选项卡相比,在此项的下部有更多用于启用重力和所有摩擦力的复选框。分析结果分析结果是机构分析的主要目的。使用“机构设计”模块和“机构

52、”模块创建机构模型,使用机构分析工具分析创建的模型,并将分析结果保存在模型中。使用回放、测量、轨迹曲线等工具进行分析重播【回放】:是对机构中零件运动的干涉检测,将分析的不同零件组合成一张胶片,显示力和力矩对机构的影响,以便与分析时进行对比。 HYPERLINK ./././E: t rackmeas_playback.htm 跟踪的测量值运行后点击“机构”“回放”或直接点击工具栏图标,进入回放对话框。1【结果集】下拉框:显示所有结果集,用户可以选择特定的结果集进行分析。2碰撞检测设置选项卡:您可以设置干涉分析的类型。【无碰撞检测】:无干扰检测。【全局碰撞检测】:检查整个装配中所有零部件之间的干

53、涉,发生干涉的区域会高亮显示。【局部碰撞检测】:允许所选零件进行干涉检查,干涉区域会高亮显示。(2)可选设置:检验类型的附加分析。包括面组:将曲面用作干涉检查的一部分。【碰撞时响铃警告】:表示碰撞时消息会响铃。【碰撞时停止动画播放】:一旦检测到干涉,停止播放。3电影时间表:您可以指定要观看的部分,以及在播放过程中是否显示播放经过的时间。(1)显示时间:回放时,经过的时间可以显示在绘图窗口的左上角。(2)默认时间表:控制是否查看整个分析。取消选中以指定要回放的时间段。开始:输入开始时间。结束:输入结束时间。按此键将输入的号码添加到列表中。更改列表中的数字删除列表中的数字。按键进入动画对话框:动画

54、可以实现机构的实时运动视图,可以实现快进、快退、循环播放。通过捕获可以制作成可播放文件的流媒体文件。【捕获】:用于将当前动画捕获为图片或运动图像。4显示箭头设置显示测量值、负载等的箭头。播放过程中。【测量】设置回放时显示的测量箭头,选择列表框中选项前的复选框,回放时将显示测量项目。输入载荷用于设置箭头以显示回复中的载荷。选择列表框中选项前的复选框,播放时将显示负载。【比例】设置回放时力、力矩、速度、加速度等运动参数箭头显示的大小比例。在列表框中选择一个选项,在下面的文本框中输入显示比例或使用下面的调节轮进行调节。注意选项组设置播放期间是否显示名称和数值。措施【测量】用于精确测量机构运动过程中的

55、参数。点击【机构】【分析】【测量】,打开“测量结果”对话框,如下图所示。注意:测量功能是测量和分析存储的分析结果。每次设置测量功能时,必须首先运行分析或从磁盘恢复结果集。曲线【轨迹曲线】是一个工具按钮,用于生成主体上的点相对于运动机构中零件的运动曲线。点击【机构】【分析】【轨迹曲线】,打开轨迹曲线对话框,如下图所示。常规机理模拟根据原理,常规机构可分为几类:连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、带传动机构等。下面是凸轮机构仿真的详细介绍。凸轮机构模拟步骤放在一起1)选择凸轮机构所在的文件夹作为“工作目录”;2)新建装配图,加载组件1.prt,选择“固定”作为约束类型;3)加载组件2.prt,选择连接类

56、型为pin,用组件1.prt添加“轴对齐”和“平移”的约束,如下图所示。4)加载component 5.prt,选择连接类型为用户自定义,将约束1“距离”添加到component 1.prt,值为170,约束2“距离”值为75,约束3“重合”。5)加载component 6.asm,选择连接类型为【自定义】,添加约束1“重合”和约束2“重合”完成元件的整个装配约束。组织结构1)点击应用机构连接凸轮命令,弹出“凸轮从动件机构的连接定义”对话框;2)点击Cam 1选项卡的Surface/Curve选项组中的Select按钮,在3D模型中选择Cam的工作面,如下图所示:3)在Cam 2选项卡的Sur

57、face/Curve选项组中点击Select按钮,在3D模型中选择滚轮的工作面,如下图所示:4)其他选项为系统默认值。点击确定按钮,完成cam的定义。5)点击【机构】【运动】【拖动组件】命令,选择任意拖动档位,查看运动状态,完成拖动模型。6)点击伺服电机命令,打开“伺服电机定义”对话框。单击【选择】,在3D模型中选择伺服电机旋转轴,如下图所示:7)在“伺服电机定义”对话框中,点击Profile按钮,在Gauge下拉列表框中选择“速度”选项,在Modulus下拉列表中选择“常量”选项,在A文本框中输入360,点击OK按钮,完成伺服电机的创建。运动学分析1)自由度分析。在功能区中选择机构分析机构分

58、析命令,将弹出分析定义对话框。在类型下拉列表框中选择“力平衡”选项,点击自由度选项组中自由度右侧的求值按钮,在自由度文本框中显示为0,表示模型系统。2)运动模拟。在功能区中选择机构分析机构分析命令,将弹出分析定义对话框。在类型下拉列表框中选择运动学选项,并在结束时间文本框中输入10。其他选项是系统的默认值。点击运行按钮,模型将开始移动。3)包络分析。选择功能区中的机构分析回放命令,弹出回放对话框。点击创建运动包络工具按钮,打开“创建运动包络”对话框。点击【选择】,在三维模型中选择凸轮,在对话框中选择【倒三角】按钮,然后点击【预览】按钮,如下图所示:点击关闭按钮返回“回放”对话框,点击关闭按钮完成包络分析。4)分析测量结果。选择功能区中的mechanismanalysismeasurement命令,系统将弹出“measurement result”对话框,单击create new measurement工具按钮,系统将弹出“me

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