PROE仿真与动画(有实例讲解)

组 根据 锁 或 锁任意 体或 连接：打开“连接 件”对话框，使用此对话框可 需要 定 解
主 连接，
组 并运行 件分析。 添 辑 移除 复 或 分析：打开“分析”对话框，使用此对话框可 加、编 、
、 制 运行分析。
回放 回放 回放 将 保存 ：打开“ ” 对话框，使用此对话框可 分析运行的结果。也可 结果
初始 初始 指 初始 为 条件：打开“ 条件”对话框，使用此对话框可 定
体或槽 初始 连接轴、主
定义速度 条件。
位置快照，并可 点、
属性 属性 指 属性 指 质量 ：打开“质量 组件的密度。
”对话框，使用此对话框可 定零件的质量
，也可 定
拖 拖 将 拖 至 拍取 动：打开“ 动”对话框，使用此对话框可 机构 动 所需的配置并 快照。
1．销钉连接
，重新 定 件 件参照，如图 1-6 所示。
指 公差 设置：打开“设置” 对话框，使用此对话框可 定"机械设计"用来装配机构的 ，
指 失败 将采取 否发 警 声 失败 也可 定在分析运行
否暂停 或 继续 该 利 完 时是
运行 是
时“机械设计”
的操作。如是 出 告 ，操作
运行等等， 配置有 于设计者高效率的 成工作。如图 1-7
复 齿 制现有的 轮副。 辑 伺服电动机：打开“伺服电动机”对话框，使用此对话框可定义伺服电动机，也可编 、
移除或复制现有的伺服电动机。
执 执 执 辑 行电动机：打开“ 行电动机”对话框，使用此对话框可定义 行电动机，也可编 、 移除或复 执 制现有的 行电动机。
辑 移除或复 弹簧：打开“弹簧” 对话框，使用此对话框可定义弹簧，也可编 、
第 1 章 运动仿真
本章重点 应力分析的一般步骤 边界条件的创建 查看分析结果 报告的生成和分析
本章典型效果图
1.1 机构模块简介
在进行机械设计时，建立模型后设计者往往需要通过虚拟的手段，在电脑上模拟所设计 的机构，来达到在虚拟的环境中模拟现实机构运动的目的。对于提高设计效率降低成本有很 大的作用。Pro/ engineer 中“机构”模块是专门用来进行运动仿真和动态分析的模块。 PROE 的运动仿真与动态分析功能集成在“机构”模块中，包括 Mechanism design（机械设 计） 和 Mechanism dynamics（机械动态）两个方面的分析功能。 使用“机械设计”分析功能相当于进行机械运动仿真，使用“机械设计”分析功能来创建某 种机构，定义特定运动副，创建能使其运动起来的伺服电动机，来实现机构的运动模拟。并 可以观察并记录分析，可以测量诸如位置、速度、加速度等运动特征，可以通过图形直观的
1.2.1“编辑”菜单
辑 在“编 ”菜单中与“机构”模块有关的菜单主要是：
体 体 移除组 体 组 约 重定义主 ：打开“重定义主 ” 对话框，使用此对话框可
件中主 的 件
束 箭头 已经 好 约束 元 组 。通过单击 选择零件后，对话框显示 定义 的 ， 件和 建参照，设计
移除约束 指 元 或组 者可以
所示。
体 图 1-6 重定义主 对话框
图 1-7 设置对话框
1.2.2“视图”菜单
视 在“ 图”菜单中与“机构”模块有关的菜单主要是：
亮 体 绿色 基础 体 加 主 ：以 显示 主 。 元 或 闭 显示设置： 机构显示，打开“显示图 ” 对话框，使用此对话框可打开 关 工具栏
见性 去掉任何 复 前 勾号 该 见 上某个图标的可 。
1.2 总体界面及使用环境
在装配环境下定义机构的连接方式后，单击菜单栏菜单“应用程序”→“机构”，如图 1-1 所示。系统进入机构模块环境，呈现图 1-2 所示的机构模块主界面：菜单栏增加如图 1-3 所示的“机构”下拉菜单，模型树增加了如图 1-4 所示“机构”一项内容，窗口右边出现如 图 1-5 所示的工具栏图标。下拉菜单的每一个选项与工具栏每一个图标相对应。用户既可以 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。
打开带有摘要信息的 Pro/ENGINEER 浏览器窗口。
摘 级摘 元 信息 0 （1） 要：机构的高 要，其中包括机构图 的 和模型中所出现的项目数。如图 1-1
详细信息 元 属性 （2）
：包括所有图 及其相关 。如图 1-11 所示。
属性 列 心 惯性 （3）质量 ： 出机构的质量、重 及 分量。如图 1-12 所示。 为 元都 供 信息 键 为 机构 “模型树”中每个“机械设计”图 提 一个“ ”选项。右 单击并 某个特 定图元选中此选项后，会打开一个带有针对该图元的详细摘要的浏览器窗口。
统工作在此目录下。如图 1-13 所示。
文 组 将组 名改 （2）单击菜单“ 件”→“新建”。打开“新建”对话框，选择“ 件”选项， 件 为 去掉 缺省 版 复 前 勾号 确 按钮 asm。 “使用 模 ” 选框 面的 ，单击“ 定” ，系统打开“新 文件选项”对话框，如图 1-14 所示。
列表 为 板 确 (3) 在 中选择 mmns_asm_design 模 ，单击 定。
制现有
的弹簧。
器 器 器 辑 移除或复 阻尼 ： 打开“阻尼 ”对话框，使用此对话框可定义阻尼 ，也可编 、 器 制现有的阻尼 。 扭 扭 或扭 辑 移除或 力/ 矩： 打开“力/ 矩”(对话框，使用此对话框可定义力 矩。也可编 、 复 扭 负荷 制现有的力/ 矩 。
重力：打开“重力” 对话框，可在其中定义重力。
取 按 （4）单击 图标，打开“打开”对话框，如图 1-15 所示。选 a.prt，单击“打开”
钮 元 放 按钮 缺省约束放 确 按钮 ，系统弹出“ 件 置”对话框。单击
接受
置，单击 定 。
样 自 为基础 体 这 系统 动定义此
主 。如图 1-16 所示。
取 图 1-13 选 工作目录对话框 文 图 1-14 新 件选项对话框
一个 选框 面的 ，则 工具在工具栏上不可 。
元 图 1-8 显示图 对话框
1.2.3“信息”菜单：
单击“信息”→ “机构”下拉菜单，或在模型树中右键单击“机构” 节点并选取“信息”，
9 信息 命令 信息摘 “信息” 系统打开
菜单，如图 1- 所示。使用“ ”菜单上的 以查看模型的
利 摘 便 好地 要。 用这些 要不必打开“机构”模型 可以更 对其进行了解，并可查看所有对话框 获取 信息 情况 都会 带 命令 子 取 命令 以 所需 。在两种 下， 打开一个 有以下 的 菜单。选 其中一个
应用伺服电动机
应用弹簧
器 应用阻尼 执 应用 行电动机 负荷 定义力/力矩
定义重力
学 运行运动 分析
运行动态分析
运行静态分析
平衡 运行力 复组 运行重
分析 件分析
回检放查结干果涉
查看定义的测量和动态测量
创建轨迹曲线和运动包络
转移 负荷 创建要 到 Mechanica 结构的 集
表 .1 1 分析流程表
类型机械设计流程机械动态动流程应用弹簧运行力平衡分析创建模型定义主体生成连接定义连接轴置生成特殊连接运行运动学分析创建轨迹曲线定义主体应用执行电动机回放结果指定质量属性定义力力矩负荷检查干涉生成连接定义重力查看定义的测量和动态测量定义连接轴设置运行运动学分析创建轨迹曲线和运动包络生成特殊连接运行动态分析创建要转移到mechanica结构的负荷集添加建模图元应用伺服电动机应用伺服电动机运行静态分析应用阻尼器运行重复组件分析创建分析模型运行重复组件分析创建运动包络获得结果回放结果检查干涉查看测量表11分析流程表为asm
约束 同 都 自 连接与装配中的 不 ，连接 具有一定的 由度，可以进行一定的运动
头 三 接 连接有 个目的： 将采 哪 放 约束 便 放 元 ； ◊ 定义“机械设计模块” 用 些 置 ，以 在模型中 置 件
体之间 减少 总 ； ◊ 限制主
自由度 的相对运动， 系统可能的
(DOF)
元 类 ； ◊ 定义一个 件在机构中可能具有的运动 型
齐 b.prt A 平移 取 端 端 b.prt 侧 确 完 的轴 1， 选项选 轴 大 面和
一个 面，单击 定， 成后如
9 完 0 移 卡 调 图 1-1 所示。在 成连接的过程中，可以通过如图 1-2 所示的 动选项 对话框
整 平移 旋转元 便 取基准 或 机构位置。可以 ，
件到一定的位置。 于观察和选
显示这些测量量。也可创建轨迹曲线和运动包络，用物理方法描述运动。 使用“机械动态”分析功能可在机构上定义重力，力和力矩，弹簧，阻尼等等特征。可以设 置机构的材料，密度等特征，使其更加接近现实中的结构，到达真实的模拟现实的目的。 如果单纯的研究机构的运动，而不涉及质量，重力等参数，只需要使用“机械设计”分析功 能即可，即进行运动分析，如果还需要更进一步分析机构受重力，外界输入的力和力矩，阻 尼等等的影响，则必须使用“机械设计”来进行静态分析，动态分析等等。
图 1-15 打开对话框
元 放 图 1-16 件 置对话框
元 放 图 1-16 件 置后图
取 b.prt 按钮 元 （5） 单击 图标，打开“打开”对话框，选
，单击“打开” ，系统弹出“
件 的放名称置为”对co话nn框ne。ct单io击n_“1，连选接择”类选型项为卡销，钉对连话接框，变按成照如图图11--1197选所取示a，.p接rt受的默轴认A连1 对接
凸轮：打开“凸轮从动机构连接”对话框，使用此对话框可创建新的凸轮从动机构,
辑或删除 也可编现有的凸轮从动 Nhomakorabea构。槽 槽 槽 辑 ：打开“ 从动机构连接”对话框，使用此对话框可创建新的 从动机构，也可编
或删除 槽 现有的 从动机构。 齿 齿 齿 辑 移除 轮：打开“ 轮副”对话框，使用此对话框可创建新的 轮副，也可编 、
信息 信息 图 1-9 菜单中机构 图
摘 信息 图 1-10 要 图
图 1-11 详细信息图
属性信息 图 1-12 质量
图
1.3 机械设计模块的分析流程
遵循 奏 要进行机构运动仿真设计，必须 一定的步 。Pro/Engineer“机械设计”模块包括 部 “机械设计运动”（运动仿真）和“机械设计动态”（动态分析）两 分，使用“机械设计” 考虑 情况 体 分析功能，可在不 作用于系统上的力的 下分析机构运动，并测量主 位置、速度和 前 同 多 元 器 加速度。和 者不 的是“机械动态”分析包括 个建模图 ，其中包括弹簧、阻尼 、力 负荷 根据 施 或 除 /力矩 以及重力。可 电动机所 加的力及其位置、速度 加速度来定义电动机。 复组 平衡 监 重 件和运动分析外，还可运行动态、静态和力 分析。也可创建测量，以 测连接上 顶 或 或 确 期间 否 碰撞 脉 的力以及点、 点 连接轴的速度 加速度。可 定在分析 是 出现 ，并可使用 冲 碰撞 引 变化 算 它 测量定量由于 而 起的动量 。由于动态分析必须计 作用于机构的力，所以 需 体 属性 流 基 致 要用到主 质量 。两者进行分析时 程 本上一 ：
轴 面。
7 齐 图 1-1 连接中的轴对 图
8 平移 图 1-1 连接中的 图
9 匹 图 1-1 连接 配图
调整移 图 1-20 连接
动图
1.4.1 连接的作用
供 十 刚性 销钉 滑 杆 圆柱 平 Pro/E 提 了 种连接定义。主要有 连接， 连接， 动 连接， 连接， 球 焊 承 常规 自 最 野火 面连接， 连接 接，轴 ， ，6DOF（ 由度）。 后两种是 2.0 新增加的。
1.4 机械设计运动分析详解
基 体 例子 体 了解了上面 本的分析过程后，下面通过具 的 一步一步来进行具 的分析。
将光盘文 复 硬盘 启 文 （1）
件 制到 上， 动 pro/engineer。单击菜单“ 件”→“设置工作目录”。
取 将 为 确 打开“选 工作目录”对话框工作， 目录设置 X：/example_1。单击 定。则系
文 恢复先前保存 或 到一个 件中、
的结果 输出结果。
取 测量：打开“测量结果”对话框，使用此对话框可创建测量，并可选 要显示的测量和 或将 保存 表 结果集。也可以对结果出图 其 到一个 中。
或 合 轨迹曲线：打开“轨迹曲线”对话框，使用此对话框生成轨迹曲线 凸轮 成曲线。
除 几 散 注意 了这些主要的菜单和工具外。还有 个零 的菜单需要 。
类型
流 机械设计 程
流 机械动态动 程
创建模型
添 元 加建模图
创建分析模型
获得结果
体 定义主
生成连接 定义连接轴置
殊 生成特 连接
应用伺服电动机
学 运行运动 分析 复组 运行重 件分析
回检放查结 干果涉
查看测量 创建轨迹曲线 创建运动包络
体 定义主 指定质量属性
生成连接
殊 定义连接轴设置
生成特 连接
图 1-1 由装配环境进入机构环境图
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
图 1-5 工具栏图标
图 1-5 所示的“机构”工具栏图标和图 1-3 中下拉菜单各选项功能解释如下：
连接轴设置：打开“连接轴设置”对话框，使用此对话框可定义零参照、再生值以及连
接轴的限制设置。