SolidWorks课件教案第13章 运动仿真
SolidWorks2012运动仿真完全教程
COSMOSMotion 2008
Image courtesy of National Optical Astronomy Observatory, operated by the Association of Universities for Research in Astronomy, under cooperative agreement with the National Science Foundation.
COINCIDENT DISTANCE PARALLEL
LinePlaneDist LinePlaneDist LineLineAng (0 deg.)
PERPENDICULAR LineLineAng (90 deg.) COINCIDENT TANGENT COINCIDENT COINCIDENT DISTANCE ANGLE PARALLEL LineLineDist LineCylTan LineLine PlanePlaneDist PlanePlaneDist LineLineAng LineLineAng (0 deg.)
作用在零件运动上的特定自由度的限制
– Mechanical joints are connections that restrict the movement of one part to another
y
x
Pendulum restrained to pivot about mounting point
© 2007 SolidWorks Corp. Confidential.
2
Design Validation Products设计仿真产品
COSMOSWorks
Inventor课件教程2第13章运动仿真
候将Inventor环境下定义的装配约束可以直接转化为运动仿真环境下
运动约束；可以直接使用材料库，用户还可以按照自己的实际需要自
行添加新材料。
13.2 构建仿真机构
▪ 可以通过三种方式创建连接： 即在【分析设置】对话框中激活“自 动转换对标准联接的约束”功能，使Inventor自动将合格的装配约束 转换成标准连接；使用【插入运动类型】工具手动插入运动类型；使 用【转换约束】工具手动将 Autodesk Inventor 装配约束转换成标 准连接（每次只能转换一个连接）。
▪
图13-1 【运动仿真】选项
图13-2 【运动仿真】界面
图13-3 运动仿真功能区 图13-4 运动仿真浏览器
13.1.2 Inventor运动仿真的特点
▪ 现在Inventor 2012的仿真部分软件是完全整合于三维CAD的机构动态 仿真软件，具有以下显著特点：
▪ （1）使软件自动将配合约束和插入约束转换为标准连接（一次转换 一个连接），同时可以手动创建连接。
13.2.1 运动仿真设置
▪ 在任何的部件中，任何一个零部件都不是自由运动的，需要受到一定的运动 约束的限制。运动约束限定了零部件之间的连接方式和运动规则。通过使用 AIP 2012版或更高版本创建的装配部件进入运动仿真环境时，如果未取消选 择【分析设置】对话框中的【自动转换对标准联接的约束】，Inventor将通 过转换全局装配运动中包含的约束来自动创建所需的最少连接。同时，软件 将自动删除多余约束。此功能在确定螺母、螺栓、垫圈和其他紧固件的自由 度不会影响机构的移动时尤其好用，事实上，在仿真过程中这些紧固件通常 是锁定的。添加约束时，此功能将立即更新受影响的连接。
▪ 单击【运动仿真】标签栏【管理】面板上的【分析设置】工具按钮，打开 【分析设置】对话框。如图13-5所示。
(完整版)solidworks教案
缩放视图
通过鼠标滚轮或工具栏上的缩 放工具进行视图缩放。
旋转视图
按住鼠标左键拖动或使用工具 栏上的旋转工具进行视图旋转。
视图样式
选择不同的视图样式，如线框、 隐藏线、着色等，以改变模型 的显示效果。
03
草图绘制与编辑
草图绘制工具介绍
直线工具
用于绘制直线段，可以通过输入坐标值或选择 两点来确定直线位置。
焊接结构分析
通过SolidWorks的有限元分析功能，可 以对焊接结构进行强度、刚度等性能的分 析和优化。
管道与布线设计功能介绍及应用
管道与布线设计功能概述
SolidWorks的管道与布线设计工具可 以帮助工程师高效地进行管道系统和 电气线路的设计。
管道与布线系统设计
通过SolidWorks的装配体设计功能， 可以构建复杂的管道系统和电气线路， 并实现自动路由和避障。
钣金零件建模
利用SolidWorks的钣金工 具，可以快速创建和编辑 钣金零件，包括添加折弯、 边角剪裁、冲压特征等。
钣金成型模拟
通过SolidWorks的成型模 拟功能，可以在设计阶段 预测钣金零件的成型效果， 减少实际生产中的试错成 本。
工程图与制造输出
SolidWorks可以自动生成 钣金零件的工程图，包括 折弯线、尺寸标注等，同 时支持输出到CAM软件进 行数控编程。
01 02
尺寸标注
SolidWorks提供了丰富的尺寸标注工具，包括线性标注、角度标注、 半径标注等。使用这些工具时，需要注意选择合适的标注类型和精度， 并确保标注的清晰易读。
文字注释
在工程图中添加文字注释可以帮助更好地表达设计意图和制造要求。可 以使用文本工具添加注释，并设置合适的字体、大小和位置。
SolidWorks Motion 运动仿真培训
结果图解: 马达力矩与能量消耗
最大马达力矩: 10 N-mm
同致电子内部培训
最大能量消耗: 0.06 W
组件在全局坐标系下图解
运动结果图解 – 绝对
组件在局部坐标系下图解
组件在全局坐标系下图解
运动结果图解 – 相对
组件在局部坐标系下图解
练习 2
课程要点：
1. 3D接触设置 2. 弹簧与阻尼 3. 运动仿真中的干涉检查 4. 后处理创建结果图解
同致电子内部培训
驱动器3
装载实体箱子 装载中空箱子
同致电子内部培训
驱动器 1 驱动器 2
伺服马达设计
马达位置
伺服马达是专门为基于时间仿真而开发的
同致电子内部培训
传感器
传感器位置
传感器 1 (实体箱子)
传感器 2 (中空箱子)
距离传感器跟踪对象的位置，达到我们所指定的距离
同致电子内部培训
设定接触
solidworksmotion运动仿真培训课程内容前言运动仿真基础第01课运动仿真流程第02课配合及后处理第03课接触弹簧及阻尼简介第04课实体接触第05课曲线接触第06课凸轮合成第07课运动优化第08课输出结果到fea第09课基于事件的仿真微积分读书笔记solidworkssimulationpremiumsolidworkssimulationprofessional静态分析模态屈曲稳态瞬态热分析跌落测试疲劳机构运动学动力学优化非线性时间历程瞬态响应solidworksflowsimulation随机振动压力容器载荷工况合成谐波响应复合材料什么是机构
同致电子内部培训
课程要点：
1. 理解所定义接触的类型 2. 后处理创建结果图解
此问题类似有限元分析中的2D简化
SolidWorks运动仿真培训
About this course关于本课程
Prerequisites前提条件
Course Design Philosophy课程设计原理
Using this book本书使用方法 A note about files配套光盘说明 Conventions used in this book本书中采用的原理 Class Introductions课程介绍
约束3个移动自由度
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运动副基础知识（3）
Universal万向副
Planar平面副
方向
轴2
连接点
轴1
原点
约束1个旋转，3个移动自由度
约束2个旋转， 1个移动自由度
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– 机械关节是约束零件相互运动的连接
Joint motion运动副 Gravity重力
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6
Constraint Mapping约束映射
Mapping of SolidWorks assembly mates (constraints) to COSMOSMotion joints.
作用在零件运动上的特定自由度的限制
– Mechanical joints are connections that restrict the movement of one part to another
y
x
Pendulum restrained to pivot about mounting point
SolidworksMotion机构运动仿真与分析
Solidworks机构运动仿真与分析SolidworksMotion有限元分析广泛应用于机械、汽车、家电、电子产品、家具、建筑、医学骨科等产品设计及研发。
其作用是：确保产品设计的安全合理性，同时采用优化设计，找出产品设计最佳方案，降低材料的消耗或成本; 在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题; 模拟各种试验方案，减少试验时间和经费; 是产品设计研发的核心技术，SolidworksMotion机构运动仿真与分析机械也被应用于机械设计中。
看板网拥有超过数十年的Solidworks有限元分析项目经验和培训经验。
我们知道，机械制造工业水平的高低直接代表了了该国家或地区的经济、科技、国防等方面水平的高低。
传统的机械设计主要以静态分析、近似计算、经验设计、手工劳动伟特种的设计方法，存在着设计周期长、人为影响因数多、稳定性和可靠性差等一系列问题。
计算机辅助设计在现代机械设计中应用，不仅可以借助一些仿真软件，可以在设计过程中即可分析出机构、设备的薄弱点、干涉区域等等一些传统设计方法无法实现的功能。
还可以有效的缩短设计周期。
Solidworks Motion是一个虚拟原型机仿真工具，对浮渣机械系统能实现全面的动力学和运动学仿真，并可得到系统中零件的作用力、反作用力、速度、加速度以及位移等运动参数。
并且输出结果能以动画、图形以及表格等多种形式表示。
此外，在复杂运动情况下，还能在其他有限元分析软件中输入零部件的复杂载情况，从而能对其结构和强度进行准确的分析。
Solidworks Motion支持同轴心配合、铰链配合、点对点重合配合、锁定配合、面对面的重合配合、万向节配合、螺旋配合、点在轴线上的重合配合、平行配合、垂直配合的配合约束等多种配合。
Solidworks Motion可分别按速度、位移和加速度配合时间、循环角度和角速度可以定义相对简单的运动，另外，该软件也完全支持比如立方样条曲线、线『生曲线、Akima样条曲线，这样就可以定义较复杂的运动。
实验指导书实验六SolidWorks运动仿真
实验一 S o l i d W o r k s 运动仿真 一、 实验目的 1.掌握SolidWorks 图形装配方法 2. 掌握SolidWorks 装配图的motion 分析操作方法二、 实验内容完成下列3个模型的装配及运动仿真三、 实验步骤压榨机机构的装配与仿真3.1 压榨机机构的装配3.1.1 选择【文件】/【新建】/【装配体】命令，建立一个新装配体文件。
依次将机架和压榨杆添加进来，添加机架与压榨杆的同轴心配合。
如图4。
再将滑块添加进来，添加滑块与压榨杆的重合配合，如图5。
3.1.2 添加滑块端面与机架端面的重合配合，以及滑块前视基准面与机架前视基准面的重合配合（点击图形区域左边的装配体下的机架前的“+”号即可找到前视基准面）最后将滑块拖动到中间位置。
图1压榨机机构 图2凸轮机构图3夹紧机构图4机架与压榨杆的同轴心配合 图5滑块与压榨杆的重合配合3.2 压榨机机构的运动仿真3.2.1 仿真前先将“solidworks motion ”插件载入，单击工具栏中按钮“”的下三角形，选择其中的“插件”，在弹出的“插件”设置框中，选中“solidworks motion ”的前后框，如下图8所示。
在装配体界面，单击左下角的【运动算例】，再在【算例类型】下拉列表中选择【motion 分析】如下图9所示。
3.2.2添加实体接触：单击工具栏上的“接触按钮”，在弹出的属性管理器中【接触类型】栏内选择“实体接触”，在【选择】栏内，点击视图区中压榨杆和滑块，“材料”栏内都选择“steel (dry)”, 单击“确定”按钮“”，如下图10所示。
同理再为滑块与机架添加实体接触，参数设置与压榨杆与滑块之间的一样。
图8载入插件 图9 motin 分析图6机架与滑块的重合配合 图7机架与滑块前视基准面的重合配合3.2.3 添加驱动力：物体对压榨杆的反作用力即为驱动力，故在压榨杆上添加一恒力即可。
单击工具栏中的“力”按钮“”，在弹出的【力/扭矩】属性管理器中，【类型】选择“力”，【方向】选择“只有作用力”，“作用零件和作用应用点”，选择压榨杆上表面，单击改变力的方向向下，【力函数】选择“常量”，大小输入50牛顿，单击确定按钮。
SW 仿真分析ppt课件
精选课件pLeabharlann t813.1 有限元分析(Simulation)
2．施加压力 对实体施加压力可以应用多个压力到单个或者多个面，Simulation所应 用的压力载荷垂直于每个面。具体操作方法如下。 01在“Simulation”属性管理器中，单击“添加压力”按钮。 02在图形区域中单击需要应用载荷的面，选择压力的单位，输入压力的 数值，如果需要，选择“反向”选项以反转力的方向，如图13-7所示。
精选课件ppt
6
13.1 有限元分析(Simulation)
13.1.2 添加夹具 在“夹具”选项卡中定义约束。每个约束可以包含多个面，受约束的面 在所有方向上都受到约束，必须至少约束模型的1个面，以防止由于刚性实 体运动而导致分析失败。在“Simulation”属性管理器中，单机“添加夹具 ”按钮 ，在图形区域中单击希望约束的面，如图13-4所示。
勾选“SolidWorks Simulation”复选框后，弹出“Simulation”面板，如图132所示。
“Simulation”面板参数详解：
“夹具”选项卡：应用约束到模型的面。
“载荷”选项卡：应用力和压力到模型的面。
“材料”选项卡：指定材质到模型。
“运行”选项卡;可以选择使用默认设置经行分析或者更改设置。
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13.2 流体分析(FloXpress)
13.2.5 求解模型 运行分析以计算流体参数，单击“” ，其属性管理器如图13-24所示。
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13.2 流体分析(FloXpress)
划分网格 设定边界条件
精选课件ppt
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13.1 有限元分析(Simulation)
Simulation根据有限元法，使用线性静态分析从而计算应力。 “Simulation”属性管理器向导可定义材质、约束、载荷、分析模型以及查 看结果。每完成一个步骤，Simulation自动实时保存。如果关闭并重新启动 Simulation，但不关闭该模型文件，仍可以获取该信息，必须保持模型文件 才能保持分析数据。
Solidworks-Motion-运动仿真培训
学习方式 用实际案例来学命令
目录
基本设置 案例分析 失败因素
1.1 设置文档的单位
单击【工具】/【选项】/【文档属性】/【单位】， 确保选中[MMGS(毫米，克，秒)]。
1.2 加载Motion插件
单击【工具】/【插件】，选中Solidworks motion插 件（默认是未开启）。
1.3 运动算例
每个零件或装配体都自动生成一个运动算例选项卡， 单击运动算例就可以切换到运动仿真界面，选择Motion分析 。
1.4 界面
1、计算 2、运动播放、视频输出 3、键码设置与时间轴 4、外界条件添加 5、后处理
2.1 配合与冗余
常见的运动分类 1、旋转 使用铰链代替同轴+面重合 2、平移 使用线线重合+点面重合 3、随动 使用锁定配合 4、齿轮配合、螺旋配合、万向节配合
冗余 不受约束的物体在空间上有6个自由度，3个旋转
和3个平移。一旦对物体的约束超过6个或是对某方向平 移旋转重复约束，就造成冗余。也可以理解成过约束。 而在motion中冗余将被自动压缩，使得配合丢失，导致 仿真计算失败。
2.2 运动单元
运动单元种类 1、马达 分为直线马达、旋转马达、路径配合马达 2、弹簧 分为线性弹簧、扭转弹簧簧 3、阻尼 分为线性阻尼、扭转阻尼 跟空气阻力类似 4、力 分为力和力矩 5、接触 分为实体和曲线 如果不使用接触，零部件将彼此穿 越。使用接触后才有摩擦力 6、引力 重力，需要对零件添加材质属性
SolidWorks Motion
运动仿真培训
By Calon
Motion 概述
Solidworks Motion是一个运动仿真工具，能 够对已设计好的机构进行运动模拟和受力分析，帮助 设计师在设计前期判断设计是否能达到预期目标。
SW运动仿真
内容简介1用于机构分析与合成的运动模拟1-6将运动模拟与FEA 结合使用6-9运动模拟和测试10集成CAD、运动模拟和FEA10-11现实示例12-13附录1：刚性实体运动14-15附录2：运动模拟和FEA 的比较15图1使用CAD 动画制作器模拟的、处于不同位置的椭圆规。
图2由运动模拟器计算的线速度和马达功率要求。
工程师可以将简单机构（如上述的椭圆规或翻转滑杆）表示为进行手动分析比较困难且耗时，但工程师们确实找到了分析结果的方法。
3D 机构（即使是简单机构，如图5所示）迄今还未建立分析结果的方法。
运除了机构分析外，产品开发人员还可通过将运动轨迹转换为动模拟用于机构合成。
图9显示了一个问题范例。
此设计方案设计的是一个会沿图13固定支撑的拖架只能变形，不能移动。
图16使用运动模拟可计算连杆两端的反作用力。
也可计算作用于连杆的惯性力。
图20图此设计过程将设计工具。
图22此设计过程得益于将运动模拟与CAD、FEA 结合使用。
图24这种工业机器人是由位于美国密歇根州罗切斯特山的AmericaWard Machine ToolSyncroness28描述的是一个在不可移动底盘上滑动的板盘。
此机构也具有三种刚性实体运动，因为滑动板盘可以在两个方向上平移，并且可以在一个方向上旋转，有关COSMOS 产品的其他信息，请通过以下网址访问COSMOS 网站： 。
SolidWorks 是SolidWorks Corporation 的注册商标。
COSMOS 是Structural Research and Analysis Corporation 的注册商标。
COSMOS®公司总部SolidWorks Corporation 300 Baker AvenueConcord, MA 01742 USA 电话：+1-978-371-5011电子邮件：info @ 欧洲总部SolidWorks Corporation Parc du Relais - Bât .D 201, Route de la Seds 13127 Vitrolles, France电话：+33-(0)4-42-15-03- 85电子邮件：infoeurope @ 日本总部SolidWorks CorporationTakanawa Court 5F, 3-13-1 Takanawa Minato-Ku, Tokyo 108-0074 Japan电话: +81-3-5447-8080电子邮件：infojapan @ 亚太地区总部SolidWorks Corporation 7 Temasek Boulevard,#22-03, Suntec Tower One,Singapore 038987电话：+65-6511-9188电子邮件：infoap @ 拉丁美洲总部SolidWorks Corporation Rua Iguatemi, 448S?o Paulo, SP Brasil 01451-010电话：+55-11-3186-4150电子邮件：infola @中国北方分部SolidWorks Corporation 北京市东城区长安街一号东方广场西2 办公楼六层邮政编码：100738电话：+86-10- 85200022电子邮件：infochina @ 中国华东分部SolidWorks Corporation上海市静安区南京西路1515 号嘉里中心29 层邮政编码：200040电话：+86-21-61037125电子邮件：infochina @ 中国南方分部SolidWorks Corporation 广东省广州市天河区体育东路118 号财富广场西塔15 楼邮政编码：510620电话：+86-20-38860668电子邮件：infochina @ 韩国分部SolidWorks Corporation20F, Korea First Bank Building 100 Kongpyong-Dong, Chongno-Gu Seoul, Korea 110-702电话：+82- (0)2-2076-8256电子邮件：infokorea @。
SW 仿真
流体分析
设定边界条件
13.1
有限元分析(Simulation)
Simulation根据有限元法，使用线性静态分析从而计算应力。 “Simulation”属性管理器向导可定义材质、约束、载荷、分析模型以及查 看结果。每完成一个步骤，Simulation自动实时保存。如果关闭并重新启动 Simulation，但不关闭该模型文件，仍可以获取该信息，必须保持模型文件 才能保持分析数据。 SolidWorks Simulation节省了搜索最佳设计所需的时间和精力，可缩 短产品上市时间。 依次选择“工具”|“Simulation”命令，在弹出的“插件”对话框，勾 选“SolidWorks Simulation”复选框，如图13-1所示。
13.1
有限元分析(Simulation)
13.1.3 施加载荷 在“载荷”选项卡中，可以应用力和压力载荷到模型的面。 1．施加力 施加力的方法如下： 01在“Simulation”属性管理器中，单击“添加力”按钮。 02在图形区域中单击需要应用载荷的面，选择力的单位，输入力的数值 ，如果需要，单击“反向”复选框，即反转力的方向，如图13-6所示。
13.1
有限元分析(Simulation)
13.1.4 运行分析 在“Simulation”属性管理器中，选择“Run”(分析)选项卡，在选择“更改网格密 度”。如果希望获取更精确的结果，可以向右（良好 ）拖动滑杆；如果希望进行快速估 测，可以向左（粗糙）拖动滑杆，如图13-9所示。
单击“运行”按钮 ，进行分析运算，分析进行时，将动态显示分析进度，如图1310所示。
13.2
流体分析(FloXpress)
13.2.3 选择流体 此步需选定穿过模型的流体，软件中可供选择的有水和空气，可以选择 二者之一作为计算的流体，但不可以同时使用不同的流体的混合液，“流体 ”属性管理器如图13-20所示。
SolidWorksMotion运动仿真教程
运动副：连接两个零件并定义其相对运动的机构
驱动：定义运动副的运动类型和参数，如旋转、平移等
创建运动副：在SolidWorks Motion中，选择要创建运动副的零件并定义其类型和参数
添加驱动：为运动副添加驱动，定义其运动类型和参数，以及运动范围和方向等
添加力和扭矩
在Motion分析中，选择“力和扭矩”选项
创建复杂运动副的方法：通过选择相应的运动副工具，如“旋转-旋转”、“滑块-滑块”等，并按照向导步骤进行操作，即可创建出所需的复杂运动副。
调整复杂运动副参数：在创建完复杂运动副后，可以通过调整其参数来改变运动副的运动特性，如旋转角度、滑块行程等。
注意事项：在创建和调整复杂运动副时，需要注意运动副的正确性、可行性和实际应用性，以确保仿真结果的准确性和可靠性。
案例描述：模拟一个机械手臂在生产线上的运动，实现抓取和放置物体的功能
仿真结果：展示优化后的机械手臂运动轨迹和关节角度，以及运动过程中的动态效果
应用价值：通过运动仿真优化机械手臂的设计，提高生产效率和降低生产成本
齿轮箱的运动仿真
齿轮箱运动仿真的目的和意义
齿轮箱运动仿真的建模过程
齿轮箱运动仿真的参数设置和优化
解决方案：检查模型定义、约束、驱动条件等是否正确
解决方案：检查模型是否存在几何问题、接触定义等，并尝试调整仿真参数
解决方案：检查模型中是否存在非线性因素，如摩擦、柔性连接等，并尝试调整仿真参数
解决方案：优化模型复杂度、调整仿真参数、使用更高效的求解器等
问题：仿真速度过慢 解决方案：优化模型复杂度、调整仿真参数、使用更高效的求解器等
汇报人：XX
XX,a click to unlimited possibilities
SW仿真分析
13.2 流体分析(FloXpress)
参数详解： “压力”：使用压力作为流量公制单位。SolidWorks FloXpress
将此值假设为入口流量的总压力和出口流量的静态压力。 “容积流量比”：将流量容积作为流量公制单位。 “质量流量比”：将质量流量作为流量公制单位。 “要应用入口边界条件的面”：设定用于入口边界的面。 “温度”：设定流进流体的温度。
“Simulation”面板参数详解： “夹具”选项卡：应用约束到模型的面。 “载荷”选项卡：应用力和压力到模型的面。 “材料”选项卡：指定材质到模型。 “运行”选项卡;可以选择使用默认设置经行分析或者更改设置。 “结果”选项卡：查看分析结果。 “优化”选项卡：根据特定准则优化模型尺寸。
使用Simulation进行静力学分析的步骤如下： （1）应用约束 （2）应用载荷 （3）定义材质 （4）分析模型 （5）查看结果
“查看流体体积” ：将模型转为线架图视图，然后放大以深蓝色显示流 体体积部分。如果模型中存在一些内部小空间，SolidWorks FloXpress将 仍然核准几何体。然而，如果存在内部空间，只可分析该内部小体积中的流 体。
“最小的流道” ：定义用于最小的流道的几何体。如果液体穿过小于默 认最小的流道的缝隙，则将最小的流道设定到与缝隙宽度相等。最小的流道 使用在 SolidWorks 中设定为默认值的单位。
13.1 有限元分析(Simulation)
13.1.1 应用材料 Simulation 通过材质库给模型指定材质。如果指定给模型的材质不在 材质库中，可退出Simulation，将所需材质添加到库，然后重新打开 Simulation。 材质可以是各向同性、正交各项异性或者各向异性，Simulation只支持 各向同性材质，设定材质的属性管理器如图13-3所示。
solidworks课件ppt
旋转特征在SolidWorks中用于创建旋转体，如圆柱体、圆锥体等。用户需要先绘制旋转体的截面草图 ，然后选择中心线作为旋转轴，通过旋转操作生成实体。旋转特征还支持不同的旋转类型，如“成形 到面”、“成形到实体”等，以及不同的旋转角度和方向。
扫描特征
总结词
通过扫描路径和截面轮廓来创建实体。
投影视图创建
创建投影视图
通过在工程图中选择一个 已有的视图，然后选择“ 投影”命令，可以创建投 影视图。
投影类型
投影视图的投影类型包括 正投影和斜投影，可以根 据需要选择。
投影方向
在创建投影视图时，可以 选择不同的投影方向，以 更好地展示零件或装配体 的结构。
工程图标注
尺寸标注
在工程图中添加尺寸标注，用于表示零件或装配体的尺寸。
详细描写
放样特征在SolidWorks中用于创建复杂的 曲面或实体。用户需要先绘制多个草图，然 后选择这些草图作为放样路径，通过放样操 作生成实体。放样特征支持多种放样类型， 如“直线放样”、“圆弧放样”等，并且可 以通过调整放样参数来控制实体的形状和大 小。
03
装配体设计Βιβλιοθήκη 装配体环境介绍01
装配体文件类型
介绍如何创建动画和进行运动分 析，通过模拟和分析来验证装配 体的运动性能。
04
工程图设计
工程图环境介绍
01
02
03
工程图环境
SolidWorks的工程图环境 提供了创建2D工程图的工 具，包括零件和装配体的 工程图。
图纸格式
工程图文件通常采取 .slddrt格式，可以在图纸 上添加视图、标注、表格 等元素。
介绍自上而下设计方法的概念和步骤，如 何先创建装配体结构，再设计零件。
SolidWorks Motion虚拟样机运动仿真
槽轮/拨盘零件设计
步骤5：拉伸拨盘底盘
槽轮/拨盘零件设计
步骤6：完成拨盘的建模，保存
槽轮/拨盘零件设计
步骤7：删除先前的拉伸特征，创建新草图，引用槽轮边廓线。
槽轮/拨盘零件设计
步骤8：阵列止弧、槽边界线并裁减为槽轮廓线，绘制中心孔草图。
槽轮/拨盘零件设计
步骤9：拉伸获得槽轮。
槽轮/拨盘零件设计
SolidWorks Motion
虚拟样机运动仿真
机械原理课程设计上机操作基础
装配空间的建立和应用
装配空间的功能： 作为机架使用或辅助生成机架 SW装配空间的组成
1. 2. 3. 4.
装配草图（布局）
基准面（含装配空间三视面） 基准轴 坐标系与点（含装配原点）
装配草图绘制要点
用简化的草图元素在装配三视面上分别绘制出 所设计机构中机架位置 机架转动副可用点绘制，移动副可用直线绘制
凸轮机构 定义元素：机架转动副、移动副； 常用配合为：同轴心、重合、相切、 凸轮相切； *重合、相切配合适用于具有完整面的凸轮廓 线；凸轮相切配合适用于连续的多段凸轮面
*有些情况下也在MOTION中可采用接触定义 的方式定义凸轮与滚子。
常用机构的装配及运动
例
常用机构的装配及运动
齿轮、蜗轮、链轮、带轮机构 定义元素：机架转动副、传动比； 常用配合为：同轴心、重合、齿轮； *链条与皮带通常只建模示意，不参与柔性运 动仿真
主要通过在MOTION定义棘爪和棘齿接触来 实现
常用机构的装配及运动
其他常用高级配合：
路径配合、万向节配合、线性耦合、对称、 距离、角度、锁定等 *部分功能只在高版本SW中可用
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（3）在“弹簧”属性管理器中设置其他参数，单击“确定”，完成 弹簧的创建。 （4）单击MotionManager工具栏中的“计算”按钮，计算模拟。 MotionManager界面如图所示。
13.1.4 接触
接触仅限基本运动和运动分析，如果零部件碰撞、滚动或滑动，可以在 运动算例中建模零部件接触。还可以使用接触来约束零件在整个运动分析过 程中保持接触。默认情况下零部件之间的接触将被忽略，除非在运动算例中 配置了“接触”。如果不使用“接触”指定接触，零部件将彼此穿越。
（1）单击MotionManager工具栏中的“接触 “按钮，弹出如图所示的“接触”属性管理器。 （2）在“接触”属性管理器中选择“实体”，然 后在绘图区域选择两个相互接触的零件，添加它 们的配合关系。 （3）在“材料”栏中更改两个材料类型分别为 “Steel（Dry）”与“Aluminum（Dry）”属性 管理器中设置其他参数，单击“确定”，完成接 触的创建。
13.1.3 阻尼
如果对动态系统应用了初始条件，系统会以不断减小的振幅振动，直到最终停 止。这种现象称为阻尼效应。阻尼效应是一种复杂的现象，它以多种机制（例 如内摩擦和外摩擦、轮转的弹性应变材料的微观热效应、以及空气阻力）消耗 能量。
（1）单击MotionManager工具栏中的“阻尼“按钮，弹出 “阻尼”属性管理器。 （2）在“阻尼”属性管理器中选择“线性阻尼”，然后在 绘图区域选取零件上弹簧或阻尼一端所附加到的面或边线。 此时在绘图区域中被选中的特征将高亮显示。 （3）在“阻尼力表达式指数”和“阻尼常数”中可以选择 和输入基于阻尼的函数表达式，单击“确定”，完成接触 的创建。
4．在属性管理器“运动”一栏中，在类型下拉菜
单中选择运动类型，包括等速，距离，振荡，插值
和表达式。
5．单击属性管理器中的“确定”按钮。
“距离”运动 “振荡”运动
✓ 等速：马达速度为常量。输入速度值。 ✓ 距离：马达以设定的距离和时间帧运行。为位移、开始时间、持续时间输
入值。 ✓ 振荡：为振幅和频率输入值。 ✓ 线段：选定线段（位移、速度、加速度），为插值时间和数值设定值，线
第13章 运动仿真
13.1 Motion分析运动算例
在Solidworks 2013中SolidWorks Motion比之前版本的Cosmos Motion 大大简化了操作步骤，所建装配体的约束关系不用再重新添加，只需使用 建立装配体时的约束即可，新的SolidWorks Motion是集成在运动算例中的。 运动算例是SolidWorks中对装配体模拟运动的的统称，运动算例不更改装 配体模型或其属性运动算例。包括动画、基本运动与Motion分析，在这里 我们重点讲解Motion分析的内容。
段“函数编制程序”对话框。 ✓ 数据点：输入表达数据（位移、时间、立方样条曲线），数据点“函数编
制程序”对话框。 ✓ 表达式：选取马达运动表达式所应用的变量（位移、速度、加速度），表
达式“函数编制程序”对话框。
13.1.2 弹簧
弹簧为通过模拟各种弹簧类型的效果而绕装配体移动零部件的模拟单元。属于 基本运动，在计算运动时考虑到质量。
3．在“力/扭矩”属性管理器 中设置其他参数，单击“确 定”，完成力的创建。 4．在时间线视图中设置时间点 为0.1秒，设置播放速度为5秒。 5．单击MotionManager工具 栏中的“计算”按钮，计算模 拟。单击“从头播放”按钮， 动画如图所示， MotionManager界面如图所示。
动画 MotionManager界面
5 4.00秒 -2mm
6 5.00秒 -3.8mm
13.1.5 力
力/扭矩对任何方向的面、边线、参考点、顶点和横梁应用均匀分布的力、力 矩或扭矩，以供在结构算例中使用。
1．单击MotionManager工具栏中的“力” 按钮，弹出 “力/扭矩”属性管理器。 2．在“力/扭矩”属性管理器中选择“力” 类型，单击“作用力与反作用力”按钮，在 视图中选择如图所示的作用力和反作用力面。
13.2.1 调入模型设置参数
（1）加载装配体文件 （2）切换到运动算例界面 （3）打开“马达”属性管理器 （4）添加线性类型的马达1 （5）添-位移参数
时间 位移
1 0.00秒 0mm
2 1.00秒 3mm
3 2.00秒 3mm
4 3.00秒 4mm
13.1.1 马达
运动算例马达模拟作用于实体上的运动，似乎由马达所应用。
1．单击MotionManager工具栏上的“马达”按钮。
2．弹出“马达”属性管理器，如图所示。在属性
管理器“马达类型”一栏中，选择旋转或者线性马
达。
3．在属性管理器“零部件/方向”一栏中选择要做
动画的表面或零件，通过“反向”按钮来调节。
13.1.6 引力
引力（仅限基本运动和运动分析）为一通过插入模拟引力而绕装配体移动零 部件的模拟单元。
（1）单击MotionManager工具栏中的“引力” 按钮，弹出“引力”属性管理器。 （2）在“引力”属性管理器中选择“Z轴”， 可单击“反向”按钮，调节方向，也可以在 视图中选择线或者面做为引力参考，如图所 示。 （3）在“引力”属性管理器中设置其他参数， 单击“确定”，完成引力的创建。 （4）单击MotionManager工具栏中的“计算” 按钮，计算模拟。MotionManager界面如图 所示。
“引力”属性管理器 MotionManager界面
13.2 综合实例——挖掘机运动仿真
本例说明了用SolidWorks Motion设定不同运动参数的方法。并通过可视化 的方法检查运动参数的设定效果，其中一种方法是绘制运动参数的曲线。 SolidWorks Motion可以通过常量，步进，谐波以及样条的方法绘制驱动构 件的力和运动。其机构结构图如图所示。