UG运动仿真 机构载荷

1、 机构载荷UG/Motion的功能许用户给运动机构添加一定的外载荷，使整个运动模型工作在真实的工程状态下，尽可能的使其运动状态与真实的情况相吻合。一个被应用的力只能设置在运动机构的两个连杆之间，运动副上或是连杆与机架之间，它可以被用来模拟两个零件之间的弹性连接，模拟弹簧和阻尼的状态，以及传动力与原动力等多种零件之间的相互作用。 机构载荷的类型UG/Motion给用户提供了9种机构载荷，涵盖了大部分实际工程状态中机构的受力形式，如图9-53所示。图9-53 受力形式工具栏下面来具体介绍各种载荷类型的特点。1弹簧力（Spring）弹簧力显示为两个零件之间在特定的方向上一定距离的状态下相互之间的载荷

2、作用，相当于在两个连杆之间或运动副上添加了一个弹簧。2缓冲力（Damper）缓冲力是一种粘滞的缓冲作用，可以被添加在两个连杆之间，连杆与机架之间以及平动的运动副和转动的运动副上。3标量力（Scalar Force）标量力是两个连杆之间的直接作用力，只需设置力的大小，力的施加点和作用点分别在两个相互作用的连杆上。4标量力矩（Scalar Torque）外加的力矩，只能应用于转动副上。正的标量力矩表示添加在转动副上绕Z轴顺时针旋转的力矩。5矢量力（Vector Force）矢量力是作用在连杆上设定了一定的方向和大小的力。6矢量力矩（Vector Torque）矢量力矩是作用在连杆上设定了一定的方向

3、和大小的力矩。7套筒力（Bushing）套筒力是作用在有一定距离的两个零件之间的力，它同时起到力和力矩的效果。8三维碰撞（3D Contact）利用三维碰撞（3D contact）的功能可以实现一个球与连杆或是机架上选定的一个面之间碰撞的效果。9二维碰撞（2D Contact）二维碰撞结合了线线运动副类型的特点和碰撞载荷类型的特点。根本上二维碰撞允许用户设置作用在连杆上的两条平面曲线之间的碰撞载荷。 机构载荷的创建本节主要通过讲解几种常用的机构载荷的创建过程来说明运动机构载荷添加的方法。1 弹簧力的创建在机构载荷工具栏中点击图标（Spring），系统将打开【创建弹簧力】对话框，在该对话框中要求

4、用户设置弹簧力的类型，各选项说明如图9-54所示。图9-54 【创建弹簧力】对话框选择选项Torsional（扭转的弹簧力），用户可以设置作用于转动副上的扭转弹簧力。系统同时将会显示弹簧力各项参数设置的对话框，在该对话框中输入Free Angle（弹簧自由伸长时的旋转角度）值和Rate（弹簧的弹性系数）值。紧接着将会弹出选择转动副的对话框，利用选择球选取转动副或是在该对话框的文本输入框中输入转动副的名称，点击OK键，该载荷就添加完毕，系统将在屏幕上显示该载荷，如图9-55所示。图9-55 完成扭转弹簧力的创建选择选项Translational（平移的弹簧力），用户可以设置作用于两个连杆之间连杆

5、与机架之间或是运动副上平动的弹簧设加的力。系统同时会打开弹簧参数设置对话框，在该对话框中输入Free Length（弹簧自由伸长时的长度）值和Rate(弹簧的弹性系数)值，单击OK将会打开一个选择对话框要求用户选择弹簧连接的对象，如图9-56所示。图9-56 选择弹簧连接的对象以两个连杆连接为例，选择选项Link（连杆），在弹出的对话框中选择第一个连杆，系统将同时打开一个点创建对话框，按照一定的方式选取一点作为弹簧在第一个连杆上的作用点，如图9-57所示。图9-57 选取力的作用点接着将会弹出第二个连接对象选择对话框，选择Link（连杆）选项，在弹出的对话框中选择第二个连杆，系统将打开点创建对

6、话框，以一定的点创建方式选取一点作为弹簧在第二个连杆上的作用点。设置完后单击OK键，系统将在屏幕上自动显示所设置的弹簧力即完成了两个连杆之间的平移弹簧力的创建，如图9-58所示。图9-58 完成两个连杆之间的平移弹簧力的创建2标量力的创建标量力只能设置在两个连杆上，单击机构载荷工具栏中的图标（Scalar Force），系统将打开标量力参数设置对话框，在该对话框中要求用户输入标量力的大小，该对话框各个选项的说明如图9-59所示。它给用户提供了两种设置大小的方式，一种是在文本输入框中输入力的大小，另一种是选择Enter Force Function（输入力的方程）选项，在弹出的【方程编辑】对话框

7、中设置力的方程。图9-59 打开【标量力参数设置】对话框按照一定的方式设置了力的大小后，将弹出力的作用对象选择对话框，利用选择球选取第一个连杆作为力的施加者。系统同时将打开一个【点创建】对话框，按一定的点创建方式选取一点作为力的起始点，如图9-60所示。图9-60 选取作为力的起始点紧接着将再次弹出一个【力的作用对象选择】对话框，利用选择球选取第二个连杆作为受力体。系统同时将打开一个【点创建】对话框，按一定的点创建方式选取一点作为力的作用点，系统将自动在屏幕上显示所设置的标量力即完成了两个连杆之间标量力的创建，如图9-61所示。图9-61 完成两个连杆之间标量力的创建3矢量力的创建单击机构载荷

8、工具栏中的图标 Vector Force，系统将会打开【矢量力创建】对话框。当在该对话框中选择Force CSYS（力的坐标系）为Absolute（绝对坐标系）选项时，该对话框及其各个选项的说明如图9-62所示。图9-62 【矢量力创建】对话框在矢量力的创建过程中，用户只需要根据Selection Steps（矢量力设置步骤）的提示，在图形窗口中选择施力连杆和受力连杆，以一定的点创建方式在该连杆上选择力的作用点，同时在各个文本框中分别输入力的名称，力图标的显示大小和X、Y、Z方向力的大小，系统将会自动的如果在矢量力创建对话框中选择Force CSYS（力的坐标系）为User Defined（用户定义）选项时，该对话框及其各个选项的说明如图9-63所示。而此时矢量力的创建过程只是将由根据X、Y、Z方向力的大小合成一个有一定方向和大小的矢量力的方法，转变为由用户定义力的方向，同时在对话框的文本输入框中定义力的绝对大小的方法。图9-63 【矢量力创建】对话框 机构载荷参数的编辑当载荷参数设置有误时，就必需对各项参数进行修改，UG/Motion该项功能的实现是通过运动仿真工具栏区运动模型管理模块中的运动模型部件编辑的功能来实现的。点击运动模型管理模块中的图标 （Edit Motion Object）将弹出一个类选择对话框，要求选择将要进行编辑的部件，这