CREO机构的运动仿真与分析

11 2 2 初始条件设置
1 方式 单击机构功能区运动面板中的拖动按钮 2 操作步骤 1打开文件;然后进入仿真环境 2上述方式;系统弹出拖动对话框和选择对话框;如 图所示 3把模型调整到如图所示的位置;单击快照按钮;单 击选择对话框中的确定按钮;单击拖动对话框中的 关闭按钮;完成初始位置快照的定义
3 选项说明
选项 主体拖动按钮
快照按钮
含义
将主体拖动到关键的位置 默认的情况下;主体可以被自由地拖动;也可 以定义主体沿某一方向拖动
拍下当前位置的快照
显示快照按钮 删除快照
显示指定的当前快照
如果不满意所拍得的快照;可以选定指定的快照后;单击此按钮;删除快 照
11 2 3 机构分析与定义
1 方式 单击机构功能区分析面板中的机构分析按钮 2 操作步骤 1打开文件;然后进入仿真环境 2上述方式后;系统弹出分析定义对话框 3接受默认的分析定义的名称;在类型复选框中选择运动学;选择长度与帧频; 开始时间输入0;终止时间输入10;帧频输入10;选中快照选项;将snapshot1定为初 始位置 4单击运行按钮;可以看到两幅齿轮都运动起来;单击确定按钮;完成模型的分 析
密度
如果已经选择一个零件或组件作为参考类型;则可以通过密度来定 义质量属性 选择此选项时;除密度外的其他设置项将处于非活动状态
质量属性
如果已经选择一个零件或组件作为参考类型;则可以定义质量 重心 和惯性矩
使用此区域计算惯性矩 惯性矩是对机构的旋转惯量的定量测量;换言之;也就是主体围绕 固定轴旋转以反抗旋转运动发生改变的这种趋势
3 选项说明
回放对话框中的选项含义见表
选项
含义
播放当前结果集
保存结果集;可在当前或以后的进程中检索此文件;以回放结果或计算测量值;保存为pbk 文件
表示从磁盘中恢复结果集
表示删除选中的结果集
导出结果集;将信息导出到 fra文件
碰撞检测设置 按钮
创建运动包络;表示机构在分析期间一个或多个元件的运动范围 单击此按钮;弹出创建运 动包络对话框;如图1114所示
4设置初始条件：运用快照功能设置机构的起始位置 5机构分析与定义：进行运动分析;设置运动仿真的运行时间 帧数 电动机的运 行时间以及外部载荷等因素
6仿真结果测量与分析：演示机构的运动;进行碰撞等相关检测;并根据之前的 数据;将机构的运动用图片或影片的形式展示;而且可以测量机构的仿真结果
11 2 运动学仿真与分析
在主体上选择直边 曲线或轴;沿着或平行于选定的方向放置向量 使用 反向来反转力/扭矩的方向
选择主体上的两个点或顶点来指示向量的方向 使用反向来反转力/扭矩 的方向
11 3 4 电动机
选择此运动轴
1 方式 单击机构功能区插入面板中的电动机按钮
2 操作步骤 1打开文件;如图所示;进入运动仿真模块 2上述方式后;系统弹出电动机定义和选择对话框 选择 Connection_1 axis_1为旋转轴;单击选择对话框中的确定按 钮;在电动机定义对话框中的模下拉列表中选择常数选项; 在A输入框中输入模的大小为10;如图所示;单击确定按钮; 完成电动机的定义
2 运动仿真与分析的一般过程 1创建约束：进入装配界面;对对象机构创建必要的固定元件 以及各构件间的 约束;并且检测机构的相关自由度是否符合要求 此部分内容;已在第6章详细 陈述;故在此章节省略 2参数设置：在动力学里需要定义质量属性 重力 弹簧 阻尼器等力学因素 3添加动力源：为机构添加动力源;如伺服电动机 电动机等;为机构的仿真做 准备
在坐标系原点单选钮
测量相对于当前坐标系的惯性矩
在重心单选钮
测量相对于机构的主惯性轴的惯性矩
11 3 2 重力的定义
1 方式 单击机构功能区属性和条件面板中的重力按 钮 2 操作步骤 1进入运动仿真模块后;上述方式后;系统弹 出重力对话框;如图所示 2定义模的大小和重力的方向;单击对话框中 的确定按钮;完成重力的定义
3 选项说明
选项 参考类型下拉列表
定义属性下拉列表
惯量选项组
含义
零件
可在组件中选择任意零件包括子组件的元件零件以指定或查看其质 量属性
装配
可从图形窗口或模型树选择元件子组件或顶级组件
主体
可以查看选定主体的质量属性;但不能对其进行编辑
选择定义质量属性的方法
默认
对于所有三种参考类型;此选项会使所有输入字段保持非活动状态
5单击轮廓选项卡;在规范下拉列表中选择速度选项;模下拉列表中选择常数选项; 在A输入框中输入速度值500;在图形选项组中选中位置 速度 加速度;如图所示; 单击图形中的按钮;系统弹出图形工具对话框;如图所示;观察完后单击关闭按钮; 单击确定按钮;完成伺服电动机的定义;如图所示
伺服电动机
3 选项说明 伺服电动机定义对话框中的选项含义见表
摆线 抛物线
y=Lt/TLsin2Pit/T/2Pi y=At+1/2Bt2
多项式
y=A+Bt+C+t2+Dt3
含义 位置 速度 加速度恒定 位置 速度 加速度随时间线性变化
位置 速度 加速度随时间呈余弦变化
用于模拟一个凸轮轮廓输出 模拟电动机轨迹
用于一般的电动机轮廓
参数
A=常量 A=常量 B=斜率 A=振幅 B=相位 C=偏移量 T=周期 L=总上升量 T=周期 A=线性系数 B=二次项系数 A=常数项 B=线性项系数 C=二次项系数 D=三次项系数
11 2 4 分析结果的查看
1 方式 单击机构功能区分析面板中的回放按钮 2 操作步骤 1打开文件;进入运动仿真模块 2单击机构树下的前面的三角符号;在下拉列表的命令处右击鼠标;在弹出的快 捷菜单中单击运行命令;机构运行停止后单击机构功能区分析面板中的回放按 钮;系统弹出回放对话框 单击回放对话框中的保存按钮;在指定的位置保存分 析结果 3单击对话框中的碰撞检测设置按钮;在弹出的碰撞检测设置对话框中选中无 碰撞检测按钮;单击确定按钮 4在回放对话框中单击回放按钮;系统弹出动画对话框;单击对话框中的;播放绘 图窗口中的机构运动 5机构播放结束后;单击对话框中的捕获按钮;系统弹出捕获对话框;单击对话框 中的浏览按钮;系统弹出保存副本对话框;指定保存位置;名称输入框中输入视 频名称clcd mpg ;单击确定按钮;然后在捕获对话框单击确定按钮;生成mpg视 频文件
指定结果集回放中是否包含冲突检测;包含多少以及回放如何显示冲突检测
动画对话框中的选项含义见表
选项 帧滑动条 速度滑动条
含义 拖动进度条上的滑块可以表示某一位置上的帧 拖动进度条上的滑块可以调节动画播放的速度 表示向后播放动画 表示停止播放动画 表示向前播放动画 表示重置动画到开始 表示显示前一帧 表示显示后一帧 表示重复循环动画 表示在结束时反转方向； 表示生成mpg格式的视频文件
3 选项说明
选项
类型下拉 列表
函数下拉 列表
方向选项 卡
含义
选择力与力矩的类型
点力
选择主体上的过质心的扭矩选择主体作为参考图元
点对点力
选择位于不同主体上的两点或顶点作为参考图元而建立起来的一对作 用力和反作用力 力为负时两点相互吸引；力为正时两点相互排斥
模为力或力矩的大小;用函数来控制 函数的类型有以下几种
a
b
4单击机构功能区属性和条件面板中的质量属性按钮;系统弹出质量属性对 话框 选择huakuai prt元件;在定义属性下拉列表中选择密度选项;并设置其 密度为7 8e9;单击确定按钮 5单击机构功能区分析面板中的机构分析按钮;系统弹出分析定义对话框 在 类型下拉列表中选择动态选项;在Duration持续时间输入框中输入20;其它 的参数接受默认值 6单击运行按钮;可以看到滑块做加速运动 单击确定按钮;完成模型的分析 7单击机构功能区分析面板中的回放按钮;系统弹出回放对话框 单击回放对 话框中的保存按钮;保存分析结果到指定的位置 8在回放对话框中单击按钮;系统弹出动画对话框;单击对话框中的捕获按钮; 系统弹出捕获对话框;单击对话框中的浏览按钮;系统弹出保存副本对话框; 指定保存位置;并在名称输入框中输入视频名称110303 mpg;单击确定按钮; 然后在捕获对话框中单击确定按钮;生成mpg视频文件
可以指定模的函数及参数;指定伺服电动机的位置 速度 加速度的变化 形式 常用函数的具体含义如下表112所示
图形来表示位置 速度 加速度的变化;勾选在单独图形中复选框;则一个 图形表示一项参数量;否则一个图形表示多个参数量
其常用函数的具体含义如下表
函数类型 常数
斜坡
公式 y=A
y=A+Bt
余弦
y=Acos2Pit/T+B+C
第11章 机构的运动仿真与分析
11 1 概述
1 模块简介 机构运动分析Mechanism模块是Creo Parametric 2 0中一个功能强大的模块 该模 块集运动仿真和机构分析于一身;可将已有的机构根据设计意图定义各构件间的运 动副 设置动力源;进行机构运动仿真;并能检查干涉以及测量各种机构中需要的参 数等 这样;大大提高了设计产品的效率以及可靠性 运动学和动力学是运动仿真与分析中常用到的两个重点内容;运动学运用几何学的 方法来研究物体的运动;不考虑力和质量等因素的影响;即机构在不受力情况下运 动；而物体运动和力的关系;则是动力学的研究内容;即机构在受力情况下运动 本 章将分为运动学和动力学两种情况进行功能介绍;主要内容为添加动力源 设置初 始条件 机构分析与定义以及仿真结果测量与分析
选项 类型选项卡
轮廓选项卡
运动轴单选钮 几何单选钮
含义
用于沿某一方向明确定义的运动;选择的运动轴可以为移动轴 旋转轴或 者由槽连接建立起的槽轴
通过指定模型中的几何图元建立运动过程;用于创建复杂的三维运动
设置伺服电动机的运动类型
规范选项组 模选项组 图形选项组
设置电动机的位置 速度 加速度;可分别设置电动机的运动形式
常量 表 用户定义
将模指定为常数值
利用两列表格中的值生成模 第一列包含自变量x的值;它可与时间或测 量有关 第二列包含因变量的值;它表示力/扭矩的模
利用创建的函数生成模
定制载荷
将复杂的 外部定义的载荷集应用于模型
键入的矢量 直边 曲线或轴
点到点
选择坐标系并输入坐标以指示向量的方向 可选择LCS或WCS
11 2 1 伺服电动机的定义
1 方式 单击机构功能区插入面板中的伺服电动机 按钮 2 操作步骤 1打开文件 2单击应用功能区运动面板中的机构按钮;进 入运动仿真模块 3上述方式后系统弹出伺服电动机定义和选 择对话框 4在从动图元中选择运动轴;在绘图窗口中选 择如图所示的Connection_4 axis_1作为运动轴
3 选项说明
选项 模选项组 方向方向
含义 指重力的大小 指重力的方向;系统默认的方向是Y轴的负方向
11 3 3 力与扭矩
1 方式 单击机构功能区插入面板中的力与扭矩按钮 2 操作步骤 1打开文件;如图所示 然后进入运动仿真模块
2上述方式后;系统弹出力/力矩定义对话框 单 击类型下拉列表;选择点力;并且选择huakuai prt上的PNT0基准点 3定义力的模与方向;选择模下拉列表中的常数 选项;在常数输入框中输入模的大小为0 05;如 图a所示 单击对话框中的方向按钮;弹出方向选 项卡;在定义方向下拉列表中选择键入的方向选 项;X和Z方向输入0;Y输入1;勾选基础选项;如 图b所示;单击确定按钮;完成力的定义
3单击机构功能区属性和条件面板中 的质量属性按钮;系统弹出质量属性 对话框 选择baiqiu prt元件;在定义 属性下拉列表中选择密度选项;并设 置其密度为7 8e9;如图所示;单击确 定按钮
4单击机构功能区分析面板中的机构分 析按钮;系统弹出分析定义对话框 在 类型下拉列表中选择动态选项;在 Duration持续时间输入框中输入20;其 他的参数接受默认值;如图所示 单击 运行按钮;可以看到摆球做加速旋转运 动 单击确定按钮;完成模型的分析
11 3 动力学仿真与分析
11 3 1 质量属性的定义
1 方式 单击机构功能区属性和条件面板中的质量属性按钮 2 操作步骤 1上述方式后;系统弹出质量属性对话框 2选择参考类型中零件 组件或主体中的一项;选择参考类型后在绘图窗口中 选择对应的参考可在模型树中选择;单击选择对话框中的确定按钮 3选择定义属性中默认 密度和质量属性中的一项;编辑基本属性 重心和惯量 等设置项;单击确定按钮;完成质量属性的定义