生产线数字化设计与仿真 课件 项目三 基本运动副设置

项目三基本运动副设置目录CONTENTS01门栓设置020304手摇滑台设置关节轴承设置

冰壶设置05

铅笔绘图设置06

拓展训练任务一门栓设置1、任务描述本任务以门栓为例,演示固定副、柱面副的设置过程。门栓主要由门栓把手、门栓底座及锁座组成。要求实现的仿真效果是,单击“播放”按钮,利用鼠标拖动门栓把手,使门栓可以滑动和旋转,并进行限位控制。

门栓模型2、知识准备-固定副固定副是将一个构件固定在另一个构件上的运动副,被固定副约束的构件的自由度为零。固定副的应用有两种情况:一是将构件固定在大地上,使其作为其他构件的参考构件;二是将两个构件固定在一起,使它们共同运动。序号参数名称参数含义1刚体选择连接件选择需要添加固定副约束的刚体选择基本件选择用于固定连接件的刚体，如果不进行选择，则默认基本件为大地3名称设置固定副的名称2、知识准备-柱面副柱面副是指在两个构件之间创建一个具有两个自由度的运动副,被柱面副约束的构件既能绕指定轴线方向做旋转运动,又能做平移运动。序号参数名称参数含义1刚体选择连接件选择需要添加柱面副约束的刚体选择基本件选择连接件连接的刚体，选定后，连接件将绕其旋转和平移；如果不进行选择，则默认基本件为大地2参数指定轴矢量指定连接件绕其旋转和平移的矢量方向指定锚点指定连接件绕其旋转的锚点起始角：在未开始仿真时，连接件的起始角度指定锚点：在未开始仿真时，连接件的起始位置3限制线性设置连接件沿轴矢量滑动的位置范围上限：设置连接件滑动的最大位移下限：设置连接件滑动的最小位移角度设置连接件沿轴矢量旋转的位置范围上限：设置连接件旋转的最大角度下限：设置连接件旋转的最小角度4名称设置柱面副的名称3、任务实施步骤1：设置基本机电对象

打开“门栓模型.prt”,将其中的门栓把手、门栓底座设置为刚体,并将接触表面设置为碰撞体。步骤2：设置固定副在机械组件中单击“基本运动副”选项卡,在弹出的“基本运动副”对话框中,选择“固定副”,“选择连接体”参数选择门栓底座,“选择基本体”参数设置为空,将固定副命名为“门栓底座_固定副”,最后单击“确定”按钮,完成固定副设置3、任务实施步骤3：设置柱面副打开“基本运动副”对话框,选择“柱面副”,“选择连接体”参数选择门栓把手,“选择基本体”参数选择门栓底座,“指定轴矢量”选择垂直于门栓把手轴的端面,矢量方向为门栓把手缩回方向,“指定锚点”选择门栓把手的轴端面圆弧,勾选“限制”参数复选框,“线性”“上限”参数设置为20mm,“线性”“下限”参数设置为0,“角度”“上限”参数设置为80°,“角度”“下限”参数设置为0,其他参数选择默认值,将柱面副命名为“门栓_门栓底座_柱面副”,完成柱面副设置,单击“确定”按钮3、任务实施步骤4：仿真演示单击主页“播放”按钮,拖动门栓把手,对其进行平移和旋转,观察门栓运动仿真效果。任务二手摇滑台设置1、任务描述本任务以手摇滑台为例,演示铰链副、滑动副及螺旋副的设置过程。手摇滑台主要由手轮、联轴器、滑台底座、丝杠、滑台组成。要求实现的仿真效果是,单击“播放”按钮,利用鼠标拖动手轮实现旋转,驱动滑台做直线运动,并可实现滑台限位控制。手摇滑台模型2、知识准备-铰链副铰链副是指在两个构件之间创建一个自由度的运动副,被铰链副约束的构件只能绕轴线做旋转运动。序号参数名称参数含义1刚体选择连接件选择需要添加铰链副约束的刚体选择基本件选择连接件连接的刚体，选定后，连接件将绕其旋转；如果不进行选择，则默认基本件为大地2轴和角度指定轴矢量指定连接件绕其旋转的矢量方向指定锚点指定连接件绕其旋转的锚点起始角：在未开始仿真时，连接件的起始角度3限制上限设置连接件旋转的最大角度下限设置连接件旋转的最小角度4名称设置铰链副的名称2、知识准备-滑动副滑动副是指在两个构件之间创建一个自由度的运动副,被滑动副约束的构件只能沿轴线做直线运动。序号参数名称参数含义1刚体选择连接件选择需要添加滑动副约束的刚体选择基本件选择连接件连接的刚体，选定后，连接件将沿其平移；如果不进行选择，则默认基本件为大地2轴和偏置指定轴矢量指定连接件平移的矢量方向偏置在未开始仿真时，连接件的起始位置3限制上限设置连接件平移的最大位移下限设置连接件平移的最小位移4名称设置滑动副的名称2、知识准备-螺旋副滑动副是指在两个构件之间创建一个自由度的运动副,被滑动副约束的构件只能沿轴线做直线运动。序号参数名称参数含义1刚体选择连接件选择需要添加螺旋副约束的刚体选择基本件选择连接件连接的刚体，选定后，连接件将沿其做螺旋运动；如果不进行选择，则默认基本件为大地2参数指定轴矢量指定连接件绕其旋转的矢量方向指定锚点指定连接件绕其旋转的锚点螺距设置螺旋运动的螺距4名称设置螺旋副的名称3、任务实施步骤1-2：设置基本机电对象和固定副打开“手摇滑台模型.prt”,依次将其中的滑台、滑台底座、手轮、丝杠、联轴器设置为刚体。依次将滑台底座与大地设置为固定副,将联轴器和手轮设置为固定副,将丝杠和联轴器设置为固定副。步骤4：设置滑动副在机械组件中单击“基本运动副”选项卡,在弹出的“基本运动副”对话框中,选择“铰链副”,“选择连接体”参数选择手轮,“选择基本体”参数设置为空,“指定轴矢量”参数选择手轮轴线方向,“指定锚点”参数选择轴端面圆心,将铰链副命名为“手轮_铰链副”,最后单击“确定”按钮,完成铰链副设置步骤3：设置铰链副打开“基本运动副”对话框,选择“滑动副”,“选择连接体”参数选择滑台,“选择基本体”参数选择滑台底座,在“指定轴矢量”中选择滑台端面,矢量方向为滑台向上运动方向,勾选“限制”参数复选框,“上限”参数设置为120mm,“下限”参数设置为-130mm,其他参数选择默认值,将滑动副命名为“滑台_滑台底座_滑动副”,最后单击“确定”按钮,完成滑动副设置3、任务实施步骤5：设置螺旋副打开“基本运动副”对话框,选择“螺旋副”,“选择连接体”参数选择滑台,“选择基本体”参数选择丝杠,在“指定轴矢量”参数中选择丝杠远离手轮的端面,矢量方向选为默认,在“指定锚点”参数中选择该端面圆心,“螺距”设置为10mm,其他参数选择默认值,将螺旋副命名为“滑台_丝杠_螺旋副”,最后单击“确定”按钮,完成螺旋副设置。3、任务实施步骤6：仿真演示单击主页“播放”按钮,拖动手轮,对其进行沿顺时针或逆时针方向旋转,观察手摇滑台运行仿真情况。任务三关节轴承设置1、任务描述本任务以关节轴承为例,演示球面副的设置过程。关节轴承主要由轴承座和球杆组成。要求实现的仿真效果是,单击“播放”按钮,利用鼠标拖动球杆,球杆可以在轴承座中进行360°旋转。关节轴承模型2、知识准备-球副球面副是指在两个构件之间创建一个仅能转动的运动副,允许有三个旋转自由度,分别是杆件的两个自由度及杆件连接球状关节的一个自由度。序号参数名称参数含义1刚体选择连接件选择需要添加球副约束的刚体选择基本件选择连接件连接的刚体；如果不进行选择，则默认基本件为大地2锚点指定锚点指定连接件绕其旋转的锚点3名称设置球副的名称3、任务实施步骤1：设置基本机电对象及固定副打开“关节轴承模型.prt”,依次将轴承座、球杆设置为刚体,将轴承座和球杆相对运动产生干涉的区域设置为碰撞体,并将轴承座与大地设置为固定副。步骤2:设置球面副在机械组件中单击“基本运动副”选项卡,在弹出的“基本运动副”对话框中,选择“球面副”,“选择连接体”参数选择球杆,“选择基本体”参数选择轴承座,“指定锚点”参数选择球杆端面球心,将球面副命名为“球杆_轴承座_球面副”,最后单击“确定”按钮,完成球面副设置。3、任务实施步骤3：仿真演示单击主页“播放”按钮,拖动球杆,对其进行沿顺时针或逆时针方向旋转,观察运行仿真情况。任务四冰壶设置1、任务描述本任务以冰壶运动中的冰壶为例,演示平面副的设置过程。冰壶运动是冬奥会的正式比赛项目,深受大家喜爱。冰壶主要由壶体和手柄组成,要求实现的仿真效果是,单击“播放”按钮,利用鼠标拖动冰壶手柄,冰壶即可在冰面上做无规则运动。冰壶模型2、知识准备-平面副平面副是指在两个构件之间创建两个平移自由度和一个旋转自由度的运动副。它连接的构件可以在接触表面上做滑动和旋转运动。平面副不能作为运动驱动,创建平面副时,由定义的原点和矢量方向共同确定接触表面。序号参数名称参数含义1刚体选择连接件选择需要添加平面副约束的刚体选择基本件选择连接件连接的刚体；如果不进行选择，则默认基本件为大地2法向轴指定轴矢量指定垂直于连接两个刚体的平面矢量3名称设置平面副的名称3、任务实施步骤1：设置碰撞材料打开“冰壶模型.prt”,在机械组件中单击“碰撞体”选项卡,选择“碰撞材料”命令,在弹出的“碰撞材料”对话框中设置“动摩擦”参数为0.05,其他参数选择默认值,将碰撞材料命名为“低摩擦材料”,最后单击“确定”按钮,完成碰撞材料设置,步骤2：设置基本机电对象和固定副在机电概念设计界面,依次将冰壶、冰面设置为刚体,将冰壶与冰面的接触面设置为碰撞体,碰撞材料选择低摩擦材料,并将冰面与大地设置为固定副。在机械组件中单击“基本运动副”选项卡,在弹出的“基本运动副”对话框中选择“平面副”,“选择连接体”参数选择冰壶,“选择基本体”参数选择冰面,“指定轴矢量”参数选择竖直向上,将平面副命名为“冰壶_冰面_平面副”,最后单击“确定”按钮,完成平面副设置。步骤3：设置平面副3、任务实施步骤4：仿真演示单击主页“播放”按钮,利用鼠标拖动冰壶做无规则运动,观察冰壶运行仿真情况。任务五铅笔绘图设置1、任务描述本任务以铅笔绘制矩形为例,演示点在线上副的设置过程。要求实现的仿真效果是,单击“播放”按钮,利用鼠标拖动铅笔沿着矩形轨迹运行。铅笔绘图模型2、知识准备-点在线上副点在线上副是使构件上的一点始终沿一条曲线运动的一种基本运动副,曲线可以是草图中的曲线,也可以是空间中的曲线。序号参数名称参数含义1刚体选择连接件选择需要添加点在线上副副约束的刚体2曲线和点选择曲线或代理对象用于选择刚体移动的曲线轨迹指定零位置点用于选择刚体在曲线上移动的零位置点偏置当未进行仿真时，连接件的起始位置3名称设置点在线上副的名称3、任务实施步骤1：设置基本机电对象及平面副打开“铅笔绘图模型.prt”,将铅笔设置成刚体,打开“平面副”对话框,“选择连接体”参数选中铅笔,“选择基本体”参数设置为空,“指定轴矢量”选择竖直向上,其他参数选择默认值,将运动副命名为“铅笔_平面副”,最后单击“确定”按钮,完成基本机电对象和平面副设置。步骤2：设置点在线上副打开“点在线上副”对话框,“选择连接体”参数选中铅笔,“选择曲线或代理对象”参数选中矩形轨迹,“指定零位置点”选择铅笔与轨迹交点,其他参数选择默认值,将点在线上副命名为“铅笔_点在线上副”,最后单击“确定”按钮,完成点在线上副设置。3、任务实施步骤3：仿真演示单击主页“播放”按钮,利用鼠标拖动铅笔沿着矩形轨迹运动,观察铅笔运行仿真情况。任务六拓展训练1、任务描述本任务以圆柱在固定参考轮廓上滚动为例,演示线在线上副的设置过程。要求实现的仿真效果是,单击“播放”按钮,利