06機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真299任務(wù)1仿真鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)任務(wù)2仿真輪系的運(yùn)動(dòng)任務(wù)3仿真間歇槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)300仿真鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)任務(wù)1301學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能夠在元件間定義“銷”連接，完成機(jī)構(gòu)的組裝。2.能進(jìn)入“機(jī)構(gòu)”應(yīng)用模塊，學(xué)會(huì)創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)仿真。3.能添加和編輯伺服電動(dòng)機(jī)參數(shù)。4.能進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析。5.能測(cè)量并保存分析結(jié)果。302任務(wù)描述機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真可以檢查機(jī)構(gòu)元件間的碰撞和干涉等情況，且能分析得出相應(yīng)變量的測(cè)量結(jié)果，模擬機(jī)構(gòu)的真實(shí)運(yùn)動(dòng)，便于設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行核對(duì)和優(yōu)化。本任務(wù)通過(guò)仿真圖所示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，練習(xí)在元件間定義“銷”連接，完成機(jī)構(gòu)的組裝，學(xué)習(xí)進(jìn)入“機(jī)構(gòu)”模塊創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)仿真，學(xué)會(huì)添加和編輯電動(dòng)機(jī)參數(shù)，進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析，并測(cè)量和保存分析結(jié)果。303304鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)相關(guān)知識(shí)1.?機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真的創(chuàng)建過(guò)程機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真的創(chuàng)建過(guò)程如圖所示。305機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真的創(chuàng)建過(guò)程2.?連接類型在進(jìn)入“機(jī)構(gòu)”模塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真和分析前，需在裝配模式完成各元件間的約束和連接。元件之間的連接是利用預(yù)定義約束集來(lái)實(shí)現(xiàn)的。“元件放置”選項(xiàng)卡中包含了13

種元件連接類型，其圖標(biāo)和具體說(shuō)明見(jiàn)下表。306元件連接類型的圖標(biāo)和具體說(shuō)明307元件連接類型的圖標(biāo)和具體說(shuō)明3.?“機(jī)構(gòu)”選項(xiàng)卡移動(dòng)、評(píng)估和分析機(jī)構(gòu)模型均可使用“機(jī)構(gòu)”選項(xiàng)卡上的按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)?！皺C(jī)構(gòu)”選項(xiàng)卡包含“信息”組、“分析”組、“運(yùn)動(dòng)”組、“連接”組、“插入”組、“屬性和條件”組、“剛性主體”組、“基準(zhǔn)”組和“關(guān)閉”組，如圖所示。308

“機(jī)構(gòu)”選項(xiàng)卡309通過(guò)“信息”組可對(duì)機(jī)構(gòu)中元件的質(zhì)量屬性、所有圖元的詳細(xì)信息進(jìn)行羅列和匯總，并編輯機(jī)構(gòu)顯示的相關(guān)選項(xiàng)。通過(guò)“分析”組可對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，回放機(jī)構(gòu)仿真運(yùn)動(dòng)，測(cè)量相關(guān)變量，并分析軌跡曲線等。通過(guò)“運(yùn)動(dòng)”組中的“拖動(dòng)元件”可打開(kāi)“拖動(dòng)”對(duì)話框，移動(dòng)元件和拍攝快照。通過(guò)“連接”組可創(chuàng)建機(jī)構(gòu)的連接，包括“齒輪”、“凸輪”、“3D

接觸”和“帶”四種。310通過(guò)“插入”組可配置機(jī)構(gòu)上的力，包括“伺服電動(dòng)機(jī)”、“執(zhí)行電動(dòng)機(jī)”、“力/扭矩”、“襯套載荷”、“彈簧”和“阻尼器”六種。通過(guò)“屬性和條件”組可向機(jī)構(gòu)分配屬性和條件，包括“質(zhì)量屬性”、“重力”、“初始條件”和“終止條件”。通過(guò)“剛性主體”組可操控機(jī)構(gòu)中的剛性主體。通過(guò)“基準(zhǔn)”組可創(chuàng)建所需的基準(zhǔn)平面、基準(zhǔn)軸、基準(zhǔn)點(diǎn)等參考，并進(jìn)入草繪環(huán)境。通過(guò)“關(guān)閉”組可退出機(jī)構(gòu)模式。3114.?“電動(dòng)機(jī)”選項(xiàng)卡定義伺服電動(dòng)機(jī)、執(zhí)行電動(dòng)機(jī)或力/扭矩均可使用“電動(dòng)機(jī)”選項(xiàng)卡中的工具來(lái)完成。“電動(dòng)機(jī)”選項(xiàng)卡由“運(yùn)動(dòng)類型”“參考”“配置文件”和“參考”“配置文件詳情”“屬性”子選項(xiàng)卡組成，如圖所示。“電動(dòng)機(jī)”選項(xiàng)卡312“運(yùn)動(dòng)類型”包含“平移”、“旋轉(zhuǎn)”和“槽”，分別用于創(chuàng)建“平移”“旋轉(zhuǎn)”或“槽”電動(dòng)機(jī)。運(yùn)動(dòng)類型根據(jù)用戶選擇的從動(dòng)圖元自動(dòng)調(diào)整。“參考”包含“從動(dòng)圖元收集器”和“反向”按鈕

。其中，從動(dòng)圖元可以是一個(gè)點(diǎn)、一個(gè)平面或一個(gè)運(yùn)動(dòng)軸等，“反向”用于調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向。“配置文件”包含“驅(qū)動(dòng)數(shù)量”和“函數(shù)類型”，設(shè)置電動(dòng)機(jī)函數(shù)時(shí)，這兩個(gè)選項(xiàng)的設(shè)置直接影響電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)，其具體說(shuō)明見(jiàn)下表。313電動(dòng)機(jī)“驅(qū)動(dòng)數(shù)量”和“函數(shù)類型”的具體說(shuō)明“參考”子選項(xiàng)卡與“參考”聯(lián)動(dòng)，可將從動(dòng)圖元的信息具體地反映出來(lái)。選取從動(dòng)圖元后，收集器右側(cè)會(huì)出現(xiàn)“編輯運(yùn)動(dòng)軸”按鈕

。單擊“編輯運(yùn)動(dòng)軸”按鈕

，系統(tǒng)彈出“運(yùn)動(dòng)軸”對(duì)話框，可編輯旋轉(zhuǎn)軸的當(dāng)前位置、啟用重新生成值和限制最大、最小值等，如圖所示。314“運(yùn)動(dòng)軸”對(duì)話框“配置文件詳情”子選項(xiàng)卡用于設(shè)置電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)數(shù)量、初始狀態(tài)、函數(shù)類型、驅(qū)動(dòng)系數(shù)和圖形顯示，圖形顯示可在“圖表工具”窗口中顯示電動(dòng)機(jī)輪廓，如圖所示。“屬性”子選項(xiàng)卡用于編輯電動(dòng)機(jī)的特征名稱，更改電動(dòng)機(jī)特征屬性。315“配置文件詳情”子選項(xiàng)卡5.?機(jī)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)分析包含位置分析、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)態(tài)分析、靜態(tài)分析和力平衡分析。位置分析可確定機(jī)構(gòu)能否在采用的伺服電動(dòng)機(jī)和連接要求下進(jìn)行組裝。運(yùn)動(dòng)學(xué)分析可使機(jī)構(gòu)與伺服電動(dòng)機(jī)一起移動(dòng)，并且在不考慮作用于系統(tǒng)上的力的情況下分析其運(yùn)動(dòng)。動(dòng)態(tài)分析可研究作用于機(jī)構(gòu)中各剛性主體上的慣性力、重力和外力之間的關(guān)系。靜態(tài)分析可研究作用在已達(dá)到平衡狀態(tài)的剛性主體上的力。力平衡分析可求出要使機(jī)構(gòu)在特定形態(tài)中保持固定所需要的力。本項(xiàng)目中主要使用的是位置分析和運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。316機(jī)構(gòu)分析的編輯通過(guò)“分析定義”對(duì)話框來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖所示。其中，“首選項(xiàng)”選項(xiàng)卡針對(duì)圖形顯示的開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、幀數(shù)、幀頻等參數(shù)進(jìn)行編輯，并設(shè)置鎖定的圖元，確定初始配置；“電動(dòng)機(jī)”選項(xiàng)卡可以對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行新建和編輯；“外部載荷”選項(xiàng)卡對(duì)于位置和運(yùn)動(dòng)分析不可用。定義完成后，可以立刻分析。單擊“運(yùn)行”按鈕時(shí)，將檢查分析中是否存在錯(cuò)誤，檢查方式與單擊“確定”按鈕時(shí)相同，但對(duì)已定義的分析只是運(yùn)行而并不添加到模型中。單擊“確定”按鈕后，軟件會(huì)完成定義，創(chuàng)建分析并將分析定義添加到模型中。317318“分析定義”對(duì)話框6.?測(cè)量類型Creo

可創(chuàng)建測(cè)量的類型受到

MechanismDynamics許可證的限制。當(dāng)擁有該許可證時(shí)，Creo軟件可創(chuàng)建任何這些測(cè)量。319測(cè)量類型的種類和具體說(shuō)明

320測(cè)量類型的種類和具體說(shuō)明

仿真輪系的運(yùn)動(dòng)任務(wù)2321學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能熟練創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)仿真。2.能完成“齒輪”連接的定義。3.能導(dǎo)出運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫(huà)。322任務(wù)描述齒輪傳動(dòng)能按恒定的傳動(dòng)比平穩(wěn)地傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，在現(xiàn)代機(jī)器和儀器中的應(yīng)用極為廣泛。Creo

機(jī)構(gòu)模塊能在已有運(yùn)動(dòng)軸上創(chuàng)建齒輪副的連接，實(shí)現(xiàn)加速、減速、換向等功能。本任務(wù)通過(guò)仿真如圖所示輪系機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，復(fù)習(xí)創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)仿真的過(guò)程，學(xué)習(xí)直齒圓柱齒輪副、錐齒輪副和蝸輪蝸桿副連接的定義，并導(dǎo)出輪系的運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫(huà)，便于展示該輪系的傳動(dòng)過(guò)程。323324輪系機(jī)構(gòu)相關(guān)知識(shí)1.?通用齒輪副Creo

可以實(shí)現(xiàn)通用齒輪副和動(dòng)態(tài)齒輪副（有許可證的情況下）的創(chuàng)建，本任務(wù)中主要針對(duì)通用齒輪副展開(kāi)。通用齒輪副是一種可在任何運(yùn)動(dòng)軸組合上創(chuàng)建的齒輪副，例如兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸組合、一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸和一個(gè)平移軸組合、兩個(gè)平移軸組合等。325創(chuàng)建通用齒輪副，定義兩個(gè)運(yùn)動(dòng)軸之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系時(shí)，齒輪副中的每個(gè)齒輪都需要有兩個(gè)剛性主體和一個(gè)運(yùn)動(dòng)軸連接。通用齒輪副連接可約束兩個(gè)運(yùn)動(dòng)軸的速度，但是不能約束由軸連接的剛性主體的相對(duì)空間方位。當(dāng)用戶需要更改齒輪副中剛性主體的方向，以滿足機(jī)構(gòu)中的其他物理約束、要指定伺服電動(dòng)機(jī)配置文件、要配置齒輪副中齒輪主體的開(kāi)始方向時(shí)，用戶可以使用“拖動(dòng)”對(duì)話框來(lái)滿足對(duì)剛性主體方向的調(diào)節(jié)。由于通用齒輪副被視為速度約束，而且并非基于模型幾何，因此，可直接指定傳動(dòng)比，并且可更改節(jié)圓直徑值。齒輪副工作時(shí)，齒輪副中兩個(gè)運(yùn)動(dòng)剛性主體的表面無(wú)須接觸。更改傳動(dòng)比時(shí)無(wú)須創(chuàng)建新的幾何。3262.?“齒輪副定義”對(duì)話框各類齒輪副的主傳動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、傳動(dòng)比等參數(shù)均在“齒輪副定義”對(duì)話框中設(shè)置，以錐齒輪副為例，如圖所示。327“齒輪副定義”對(duì)話框“齒輪副定義”對(duì)話框包含“名稱”輸入框、“類型”選擇框和“齒輪

1”“齒輪2”“屬性”選項(xiàng)卡。在“名稱”輸入框中可以命名所設(shè)置齒輪副連接的名稱；在“類型”選擇框中可以選擇齒輪副連接的類型，共包含一般、正、錐、蝸輪、齒條和小齒輪五種?！褒X輪

1”選項(xiàng)卡和“齒輪

2”選項(xiàng)卡可以分別選擇齒輪副傳動(dòng)的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)軸，并輸入節(jié)圓直徑；“屬性”選項(xiàng)卡可以選擇傳動(dòng)比類型，錄入傳動(dòng)比、壓力角、螺旋角等齒輪的基本參數(shù)。當(dāng)傳動(dòng)比類型為“節(jié)圓直徑”時(shí)，仍然可以編輯“齒輪

1”選項(xiàng)卡上的“齒輪

1”節(jié)圓直徑的值。當(dāng)傳動(dòng)比類型為“用戶定義”時(shí)，導(dǎo)入實(shí)數(shù)值作為相對(duì)節(jié)圓直徑或在“傳動(dòng)比”中為“齒輪

1”和“齒輪

2”導(dǎo)入齒輪輪齒編號(hào)，軟件可自動(dòng)計(jì)算兩個(gè)選項(xiàng)卡上的節(jié)圓直徑。螺旋角為正表示為右手螺旋。3283.?帶和滑輪在帶和滑輪系統(tǒng)中，滑輪是一種在其周邊有槽的輪盤(pán)，線纜或帶沿著該槽運(yùn)行，并將滑輪連接到下一個(gè)滑輪?！皫А边x項(xiàng)卡由“未拉伸的長(zhǎng)度”“設(shè)置”和“參考”“選項(xiàng)”“屬性”子選項(xiàng)卡及快捷菜單組成，如圖所示。329“帶”選項(xiàng)卡“未拉伸的長(zhǎng)度”用于設(shè)置未拉伸的帶長(zhǎng)度。輸入框中可輸入用戶定義的未拉伸帶長(zhǎng)度，并選取正確的單位?！霸O(shè)置”用于設(shè)置帶剛度，以便計(jì)算滑輪上因帶拉伸而產(chǎn)生的力。在“剛度（E*A）”后的輸入框中可輸入帶的楊氏模量與截面面積的乘積，框中的值取決于從列表中選取的單位?！皡⒖肌弊舆x項(xiàng)卡用于顯示滑輪放置參考和帶平面。“選項(xiàng)”子選項(xiàng)卡用于顯示滑輪剛性主體定義和帶包絡(luò)的數(shù)目。“屬性”子選項(xiàng)卡用于顯示帶和滑輪系統(tǒng)的名稱。330快捷菜單通過(guò)在“機(jī)構(gòu)樹(shù)”或圖形窗口中用鼠標(biāo)右鍵單擊某個(gè)帶和滑輪系統(tǒng)來(lái)彈出，其命令和具體說(shuō)明見(jiàn)下表。331“帶”選項(xiàng)卡中快捷菜單的命令和具體說(shuō)明4.“回放”工具使用“回放”工具可查看機(jī)構(gòu)中零件間的干涉情況、將分析的不同部分組合成一段影片、顯示力和扭矩對(duì)機(jī)構(gòu)的影響，以及在分析期間跟蹤測(cè)量的值。332“回放”對(duì)話框“回放”對(duì)話框包含“回放”“恢復(fù)”“保存”“移除”“導(dǎo)出”和“運(yùn)動(dòng)包絡(luò)”六個(gè)按鈕，具體說(shuō)明見(jiàn)下表。333“回放”對(duì)話框中按鈕的具體說(shuō)明除此之外，“回放”對(duì)話框中的“結(jié)果集”選項(xiàng)可以在當(dāng)前會(huì)話中顯示分析結(jié)果和已保存的回放文件。單擊“碰撞檢測(cè)設(shè)置”按鈕，系統(tǒng)彈出“碰撞檢測(cè)設(shè)置”對(duì)話框，可指定結(jié)果集回放中是否包含碰撞檢測(cè)，包含全局還是部分以及回放如何提示碰撞檢測(cè)，如圖所示?！盎胤拧睂?duì)話框中的“影片排定”選項(xiàng)卡可為回放指定開(kāi)始時(shí)間和終止時(shí)間；“顯示箭頭”選項(xiàng)卡可選擇測(cè)量和輸入載荷，在回放期間，Creo

將選定測(cè)量和載荷以三維箭頭顯示。334335“碰撞檢測(cè)設(shè)置”對(duì)話框仿真間歇槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)任務(wù)3336學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能創(chuàng)建骨架模型。2.能完成“凸輪”連接的定義。3.能測(cè)量槽輪的旋轉(zhuǎn)速度，并生成圖表。337任務(wù)描述除了齒輪副外，凸輪機(jī)構(gòu)也是常用的高副機(jī)構(gòu)。凸輪機(jī)構(gòu)可以準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線，就可以得到各種預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。本任務(wù)通過(guò)仿真如圖所示間歇槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，學(xué)習(xí)骨架模型創(chuàng)建的方法，選擇“凸輪”連接正確定義撥盤(pán)和槽輪的關(guān)系，分析仿真運(yùn)動(dòng)結(jié)果，并測(cè)量槽輪的旋轉(zhuǎn)速度，以更加直觀地看出間歇啟停的運(yùn)動(dòng)效果。338339間歇槽輪機(jī)構(gòu)相關(guān)知識(shí)1.?骨架模型骨架模型是預(yù)先確定的元件結(jié)構(gòu)框架，共有兩種類型：標(biāo)準(zhǔn)骨架模型和運(yùn)動(dòng)骨架模型。標(biāo)準(zhǔn)骨架是為了定義裝配中某一元件的設(shè)計(jì)目的而創(chuàng)建的零件，可使用曲線、曲面以及基準(zhǔn)特征來(lái)創(chuàng)建，也可包括實(shí)體幾何。在設(shè)計(jì)流程開(kāi)始時(shí)創(chuàng)建骨架模型可以用來(lái)定義間距、幾何、元件放置、連接和機(jī)構(gòu)。不管在創(chuàng)建其他元件之前還是之后創(chuàng)建或插入標(biāo)準(zhǔn)骨架，系統(tǒng)均會(huì)將新創(chuàng)建的骨架作為第一個(gè)元件插入。運(yùn)動(dòng)骨架模型是包含設(shè)計(jì)骨架和主體骨架的子裝配。340骨架模型可在設(shè)計(jì)過(guò)程中的任何時(shí)候創(chuàng)建，且只能在裝配中創(chuàng)建。放置在裝配中并通過(guò)它傳播的骨架模型可獨(dú)立于該裝配開(kāi)發(fā)，且可隨時(shí)將其無(wú)縫地插入，也可將重要的設(shè)計(jì)信息從一個(gè)子系統(tǒng)或裝配傳遞至另一個(gè)子系統(tǒng)或裝配。創(chuàng)建骨架模型前，需考慮以下重要事項(xiàng)：341（1）在裝配中只能創(chuàng)建或插入一個(gè)運(yùn)動(dòng)骨架。（2）將“multiple_skeletons_allowed”配置選項(xiàng)設(shè)置為“yes”時(shí)，裝配中可以創(chuàng)建多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)骨架。（3）骨架模型與其他任何裝配元件相似，具有特征、層、關(guān)系、視圖、剛性主體等。（4）外部參考控制設(shè)置可用于僅在骨架模型中限制幾何和裝配放置參考。（5）“零件”和“裝配”模式中提供的所有簡(jiǎn)化表示功能對(duì)于骨架模型而言均可用。342343創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)骨架模型時(shí)，系統(tǒng)會(huì)彈出“創(chuàng)建選項(xiàng)”對(duì)話框，如圖所示，該對(duì)話框中提供了三種創(chuàng)建方法，其具體說(shuō)明見(jiàn)下表?！皠?chuàng)建選項(xiàng)”對(duì)話框344標(biāo)準(zhǔn)骨架模型創(chuàng)建的三種方法2.?“凸輪”連接通過(guò)在兩個(gè)剛性主體上指定曲面或曲線來(lái)定義凸輪從動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，不必在創(chuàng)建凸輪從動(dòng)機(jī)構(gòu)連接前定義特定的凸輪幾何。定義和使用凸輪從動(dòng)機(jī)構(gòu)連接時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：（1）可在拖動(dòng)操作中使用凸輪從動(dòng)機(jī)構(gòu)。（2）Creo

將凸輪定義為在拉伸方向上無(wú)限延伸。（