《航空制造数字孪生技术》课件-任务3 耦合副和传感器

项目一典型单工位仿真设计与调试PART/03耦合副和传感器知识点一

齿轮副的设置

齿轮副指两个相啮合的齿轮组件组成的基本结构，它能够传递运动和动力。点击“机械”工具栏中的更多选项，在“耦合副”中选择“齿轮”，系统出现如下对话框：知识点一

齿轮副的设置注意：

动手操作——齿轮副（1）打开源文件；（2）在“机械”工具栏找到“基本运动副”按钮，先给两个齿轮创建好刚体和铰链副；（3）在“机械”工具栏找到“更多”按钮，在下拉菜单的“耦合副”中选择“齿轮”，弹出对话框；主从对象选择齿轮的铰链副，主倍数与从倍数的比值根据两齿轮的齿数之比，点击确定。（4）点击“速度控制”，选择对象为其中一个铰链副，速度设置为50mm/s，点击确定。（5）点击仿真工具栏中“播放”按钮，这时可以看到两个齿轮相互啮合运动。

设置好的齿轮副将会自动归到“机电导航器”中“运动副和约束”文件夹下。知识点一

齿轮副的设置知识点二

齿轮齿条副的设置

齿轮齿条副可以定义线性运动副和旋转运动副之间的相对运动，创建时要求线性运动副轴矢量和旋转运动副旋转轴矢量不平行。点击“机械”工具栏中的更多选项，在“耦合副”中选择“齿轮齿条”，系统出现如下对话框：知识点二

齿轮齿条副的设置

动手操作——齿轮齿条副（1）打开源文件；（2）在“机械”工具栏找到“基本运动副”按钮，先分别给齿轮设置铰链副，齿条设置滑动副；（3）在“机械”工具栏找到“更多”按钮，在下拉菜单的“耦合副”中选择“齿轮齿条”，弹出对话框；主对象选择齿条，从对象选择齿轮，接触点选择啮合的点，点击确定；（4）为齿条的滑动副设置一个速度50mm/s；（5）点击仿真工具栏中“播放”按钮，这时可以看到齿轮齿条之间相互啮合运动。

设置好的齿轮齿条副将会自动归到“机电导航器”中“运动副和约束”文件夹下。知识点二

齿轮齿条副的设置知识点三

滑轮与带的设置

滑轮与带可以定义多个旋转运动副之间的相对运动，它能够传递运动和动力。点击“机械”工具栏中的更多选项，在“耦合副”中选择“滑轮与带”，系统出现如下对话框：知识点三

滑轮与带的设置

动手操作——滑轮与带（1）打开源文件；（2）先将需要用滑轮与带关联的运动滑轮设置好铰链副；（3）在“机械”工具栏找到“更多”按钮，在下拉菜单的“耦合副”中选择“滑轮与带”，弹出对话框；选择到作为主动轮与带接触的面，即可自动生成比率以及半径；再确定从对象，选择从动轮与带接触的面，也可以选择从动轮所带的铰链副，如果选择铰链副，则需要计算好比率，比率及为主动轮与从动轮之比；（4）给主动轮的铰链副设置速度控制360mm/s；（5）点击仿真工具栏中“播放”按钮，这时可以看到多个滑轮同时运动。

设置好的“滑轮与带”将会自动归到“机电导航器”中“运动副和约束”文件夹下。知识点三

滑轮与带的设置知识点四

距离传感器的设置

距离传感器是用来检测对象与传感器之间距离的传感器。当方块物料源进入到距离传感器的设定区域时，开始检测物料与传感器之间的距离。点击“电气”工具栏中的找到“碰撞传感器”下拉菜单，选择“距离传感器”，系统出现如下对话框：知识点四

距离传感器的设置

动手操作——距离传感器（1）打开源文件；（2）在“电气”工具栏找到“碰撞传感器”按钮，在下拉菜单中选择“距离传感器”，弹出对话框；选择小方块为刚体对象，开口角度为30°，范围为200mm；指定点为自动，指定矢量为-XC；（3）把该距离传感器选入“运行时察看器”中；（4）点击仿真工具栏中“播放”按钮，这时可以看到传感器检测到与物料源之间的距离。

设置好的“距离传感器”将会自动归到“机电导航器”中“传感器和执行器”文件夹下。知识点四

距离传感器的设置知识点五

位置传感器的设置

位置传感器是用来检测运动副位置数据的传感器。如图所示，

位置传感器可以检测方块刚体与滑板刚体所构成的滑动副的位置变化。点击“电气”工具栏中的找到“碰撞传感器”下拉菜单，选择“位置传感器”，系统出现如下对话框：知识点五

位置传感器的设置

动手操作——位置传感器（1）打开源文件；（2）在“电气”工具栏找到“碰撞传感器”按钮，在下拉菜单中选择“位置传感器”，弹出对话框；选择轴为滑动副；（3）为滑动副添加速度控制，100m/s；（4）把该位置传感器加入“运行时察看器”中；（5）点击仿真工具栏中“播放”按钮，这时可以看到变化的位置数据和曲线图。

设置好的“位置传感器”将会自动归到“机电导航器”中“传感器和执行器”文件夹下。知识点五

位置传感器的设置知识点六

通用传感器的设置

通用传感器可检测对象的质心，线性速度及角速度等。点击“电气”工具栏中的找到“碰撞传感器”下拉菜单，选择“通用传感器”，系统出现如下对话框：知识点六

通用传感器的设置

动手操作——通用传感器（1）打开源文件；（2）在“电气”工具栏找到“碰撞传感器”按钮，在下拉菜单中选择“通用传感器”，弹出对话框；（3）选择对象为小方块，参数名称为“线速度.Z”；（4）把该通用传感器加入“运行时察看器”中；（5）点击仿真工具栏中“播放”按钮，可以看到在重力作用下质心的下降速度。

设置好的“通用传感器”将会自动归到“机电导航器”中“传感器和执行器”文件夹下。知识点六

通用传感器的设置知识点七

限位开关的设置

限位开关可检测对象的位置、力、扭矩、速度和加速度等是否在设定的范围内。若在范围内，输出false；若超出这个范围，则输出为true。

例如：为一个方块刚体的滑动副创建限位开关，并检测滑动副是否超出了设定的范围，其位置数据为(-100,100)，当方块的运动为值超过100时，限位开关的值将由false变为true。点击“电气”工具栏中的找到“碰撞传感器”下拉菜单，选择“限位开关”，系统出现如下对话框：知识点七

限位开关的设置

动手操作——限位开关（1）打开源文件；（2）为小方块添加滑动副和速度控制，速度设置为50mm/s；（3）在“电气”工具栏找到“碰撞传感器”按钮，在下拉菜单中选择“限位开关”，弹出对话框；（4）选择对象为小方块的滑动副，参数名称为“位置”，下限位为-100，上限位为100；（5）把该限位开关加入“运行时察看器”中；（6）点击仿真工具栏中“播放”按钮，可以看到运行2s后，小方块的位置超过100时，限位开关的值由false变为true。

设置好的“限位开关”将会自动归到“机电导航器”中“传感器和执行器”文件夹下。知识点七

限位开关的设置知识点八

继电器的设置继电器设也有上限位和下限位：当初始状态为false，并且设定的对象属性值由小变大超出上限位时，状态有false变为true；当初始状态为true，并且设定的对象属性值由大变小超出下限位时，状态有true变为false。继电器可检测对象的位置、力、扭矩、速度和加速度等是否在设定的范围内。

例如：为一个方块刚体的滑动副创建继电器，其位置数据为(-150,150)，当方块沿着XC轴方向改变其位置，当大于150mm时，状态由false变为true。点击“电气”工具栏中的找到“碰撞传感器”下拉菜单，选择“继电器”，系统出现如下对话框：知识点八

继电器的设置

动手操作——继电器（1）打开源文件；（2）为小方块添加滑动副和速度控制，速度设置为50mm/s；（3）在“电气”工具栏找到“碰撞传感器”按钮，在下拉菜单中选择“继电器”，弹出对话框；（4）选择对象为小方块的滑动副，参数名称为“位置”