UG運(yùn)動仿真連桿特性和運(yùn)動副

1、方度文庫連桿特性和運(yùn)動副利用UG/Modeling的功能建立了一個三維實體模型后，并不能直接將各個部件按一左 的連接關(guān)系連接起來，必需給各個部件賦予一左的運(yùn)動學(xué)特性，即讓其成為一個可以與別的 有著相同的特性的部件之間相連接的連桿構(gòu)件（Link。同時，為了組成一個能運(yùn)動的機(jī)構(gòu)，必需把兩個相鄰構(gòu)件（包括機(jī)架、原動件、從動件） 以一宦方式聯(lián)接起來，這種聯(lián)接必需是可動連接，而不能是無相對運(yùn)動的固接（如焊接或釧 接），凡是使兩個構(gòu)件接觸而又保持某些相對運(yùn)動的可動連接即稱為運(yùn)動副。在UG/Motion 中兩個部件被賦予了連桿特性后，就可以用運(yùn)動副（Joint）相聯(lián)接，組成運(yùn)動機(jī)構(gòu)。931連桿特性的建立點擊

2、運(yùn)動仿真工具欄區(qū)的連桿特性和運(yùn)動副模塊中的圖標(biāo)2（Link）,系統(tǒng)將會打開【連桿特性創(chuàng)建】對話框，如圖915所示。圖915連桿特性的建立 該對話框中的各個選項說明如下：1 Selection Steps （選擇步驟）該選項給用戶提供了建立一個連桿特性的操作步驟。共包含五個步驟，其中可根據(jù)用戶 的要求省去幾項。各個步驟說明如下：1）Q Link Geometry該選項用于選擇連桿特性的幾何模型。激活該圖標(biāo)后，在圖形窗口中選擇將要賦予該連 桿特性的幾何模型。2）Mass該選項用于設(shè)置連桿的質(zhì)量特性。選擇該圖標(biāo)后，【連桿創(chuàng)建】對話框的界而將會發(fā)生 變化，變化后對話框的選項說明如圖916所示。圖916

3、【連桿創(chuàng)建】對話框3）Inertia該選項用于設(shè)置連桿的慣性力。選擇該圖標(biāo)后，連桿創(chuàng)建對話框的界而將會發(fā)生變化, 變化后對話框的選項說明如圖9-17所示。圖917【連桿創(chuàng)建】對話框4）Initial Translation Velocity該選項用于設(shè)置連桿的初始平移速度。選擇該圖標(biāo)后，連桿創(chuàng)建對話框的界而將會發(fā)生 變化，變化后對話框的選項說明如圖918所示。圖918【連桿創(chuàng)建】對話框5）Initial Rotation Velocity該選項用于設(shè)置連桿的初始旋轉(zhuǎn)速度。選擇該圖標(biāo)后，連桿創(chuàng)建對話框的界而將會發(fā)生 變化，變化后對話框的選項說明如圖919所示。圖919【連桿創(chuàng)建】對話框2 Mas

4、s Properties （質(zhì)量特性）該選項用于設(shè)置連桿的質(zhì)量特性創(chuàng)建的方式，包含三個選項：1）Automatic：由系統(tǒng)自動生成連桿的質(zhì)量特性。2）User Define：由用戶泄義質(zhì)量特性，選擇該選項后，選擇步驟中的圖標(biāo) Mass和 A Inertia將被自動激活。3Name （連桿名稱）該選項用于設(shè)置連桿的名稱。設(shè)置完了這些連桿特性參數(shù)后，該部件就具有了一左的運(yùn)動學(xué)特性，可以與別的連桿以 一泄的連接方式相連接了構(gòu)成運(yùn)動機(jī)構(gòu)。同時也可以對運(yùn)動模型進(jìn)行簡化，將連桿的質(zhì)量 特性設(shè)置為默認(rèn)值o,按ok鍵后該部件也將成為連桿。9.3.2連桿特性參數(shù)的編輯當(dāng)連桿特性參數(shù)設(shè)置有誤時，就必需對各項參數(shù)進(jìn)

5、行修改，UG/Mo（ion該項功能的實現(xiàn) 是通過運(yùn)動仿真工具欄區(qū)運(yùn)動模型管理模塊中的運(yùn)動模型部件編輯的功能來實現(xiàn)的。點擊運(yùn) 動模型管理模塊中的圖標(biāo)塾（Edit Motion Object）將彈出一個【類選擇】對話框，要求選 擇將要進(jìn)行編借的部件，這與UG/Modeling中的類選擇方法類似。將【類選擇】對話框的 選擇類型設(shè)為Link.選擇了某一連桿后將彈出連桿特性參數(shù)設(shè)置的對話框，如圖920所示, 對各項參數(shù)的編輯與連桿建立時的參數(shù)設(shè)置操作完全相同。圖920連桿特性參數(shù)的編輯9.3.3運(yùn)動副的類型在UG/Motion中給用戶提供了 12種運(yùn)動副的類型，在連桿與運(yùn)動副工具欄中列出了其 中的幾種運(yùn)

6、動副，如圖921所示。圖921運(yùn)動副類型匸具欄下而分別來介紹各種運(yùn)動副類型。1. Joint （較鏈連接）選擇該選項后將會彈出鐵鏈連接對話框，在該對話框中列出了七種鐵鏈連接的類型.如 圖9-22所示。圖922【狡鏈連接】對話框該對話框中的各種較鏈連接類型說明如下：1）合頁連接（Rcvolute）參較鏈連接可以實現(xiàn)兩個相連件繞同一軸作相對的轉(zhuǎn)動，如圖9-23所示。圖923狡鏈連接它有兩種形式：一種是兩個連桿繞同一軸作相對的轉(zhuǎn)動，另一種是一個連桿繞固泄在機(jī) 架上的一根軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，如圖924所示。圖924餃鏈連接的兩種形式2）滑塊連接（Slider） 遵滑塊連接是兩個相連件互相接觸并保持著相對的滑動

7、，如圖9-25所示。圖925滑塊連接可以實現(xiàn)一個部件相對與另一部件的直線運(yùn)動，它有兩種形式：一種是滑塊為一個自由 滑塊，在另一部件上產(chǎn)生相對滑動：一種為滑塊連接在機(jī)架上，在靜止表而上滑動，如圖 9-26所示。圖926滑塊連接的兩種形式3）柱較連接（Cylindrical） 19柱狡連接實現(xiàn)了一個部件繞另一個部件（或機(jī)架）的相對轉(zhuǎn)動，如圖927所示。圖927柱餃連接柱狡連接也有兩種形式：一種是兩個部件相連，另一種是一個部件連接在機(jī)架上，如圖 9-28所示。圖528柱牧連接的兩種形式4）螺桿連接（Screw） 螺桿連接實現(xiàn)了一個部件繞另一個部件（或機(jī)架）作相對的螺旋運(yùn)動，如圖929所示。圖929螺

8、桿連接5）萬向接頭（Universal）萬向接頭實現(xiàn)了兩個部件之間可以繞互相垂直的兩根軸作相對的轉(zhuǎn)動，它只有一種形式必需是兩個連桿相連，如圖930所示。圖930萬向接頭6）球錢連接（Spherical）滬球錢連接實現(xiàn)了一個部件繞另一個部件（或機(jī)架）作相對的各個自由度的運(yùn)動，它只有 一種形式必需是兩個連桿相連，如圖931所示。圖931球餃連接7）平面連接（Planar）夠I平而連接可以實現(xiàn)兩個部件之間以平面相接觸，互相約朿，如圖932所示。圖932平面連接2. 齒輪齒條連接（Rack and Pinion）喝齒輪齒條連接可以實現(xiàn)兩個部件或者是部件與機(jī)架之間以齒輪與齒條嚙合的運(yùn)動形式 進(jìn)行較接，如

9、圖933所示。圖933齒輪齒條連接3. 齒輪連接（Gear） IB齒輪連接可以實現(xiàn)兩個部件或者是部件與機(jī)架之間以齒輪嚙合的運(yùn)動形式進(jìn)行相對運(yùn) 動的約束，如圖934所示。皮帶連接（Cable）圖934齒輪連接4.皮帶連接可以使兩個部件之間實現(xiàn)以皮帶輪帶動皮帶進(jìn)行運(yùn)動的相對運(yùn)動形式。5.點線連接(Point on Curve)點線連接可以實現(xiàn)一個部件始終以其上的一點與另一個部件或者是機(jī)架進(jìn)行接觸，實現(xiàn) 相對運(yùn)動的約束.如圖935所示。圖935點線連接6.線線連接（Curve on Curve）蟲該約朿是強(qiáng)迫兩個部件上的兩條曲線相互接觸，實現(xiàn)兩個部件的連接和運(yùn)動約束，如圖9-36所示。圖936線線連

10、接9.3.4運(yùn)動副的建立UG/Motion中各種運(yùn)動副（Joint）的建立方法都是類似的，下面以較鏈連接中的合頁 連接（Rcvolinc）為例介紹運(yùn)動副建立的整個過程。在建立了一個運(yùn)動場景和設(shè)置了連桿特性后，可以開始進(jìn)行運(yùn)動副創(chuàng)建的操作。點擊連 桿特性和運(yùn)動副模塊中的餃鏈連接（Joint）處按鈕后，將彈岀一個對話框要求用戶選擇狡 鏈連接的類型，如圖937所示。圖937選擇餃鏈連接的類型當(dāng)用戶選擇不同的較鏈連接的類型后，該對話框?qū)l(fā)生變化。在該對話框中選擇狡鏈 連接的類型為合頁連接（Rcvolu忙）辭對話框中將會顯示創(chuàng)建合頁連接運(yùn)動副的各個選項, 這些選項功能的說明如下所述：1 Snap Li

11、nks選種這個單選項后，用戶所設(shè)置的運(yùn)動副為兩個連桿之間的連接，則在該對話框中要求 設(shè)置運(yùn)動副在各個連桿上的相關(guān)參數(shù)：空置該單選項時，用戶所設(shè)垃的運(yùn)動副為連桿與假象 的機(jī)架之間的連接，只需設(shè)置運(yùn)動副在這個連桿上的參數(shù)既可。2 Selection Steps該選項給用戶提供了建立一個運(yùn)動副的操作步驟*共包含四個步驟，其中可根據(jù)用戶的 要求省去幾項，通過完成各個步驟，可以引導(dǎo)用戶完成運(yùn)動副參數(shù)的設(shè)宜。各個步驟說明如 下：3方度文庫1) ! First Link該步驟要求用戶選擇將要進(jìn)行連接的第一個連桿，如果在Snap Links單選項中空置則該 連桿將要與機(jī)架連接在一起。2) Orientatio

12、n On First Link在圖形窗口中選擇那將要進(jìn)行連接的第一個連桿后，第二步圖標(biāo)將會被自動的激活，同 時在【創(chuàng)建運(yùn)動副】對話框中的Edit Orientation選項被激活，系統(tǒng)在該對話框中自動顯示點 創(chuàng)建的方式，如圖938所示。圖938設(shè)宜運(yùn)動副在第一個連桿上的位習(xí)和方向在該步驟中要求用戶設(shè)置運(yùn)動副在第一個連桿上的位置和方向。運(yùn)動副的位置是指兩個連桿連接或者連桿與機(jī)架連接時關(guān)節(jié)點的所在，連桿將在此點與 機(jī)架或者連桿相連接。而不同的運(yùn)動副其方向的泄義是不同的，轉(zhuǎn)動副的方向指的是連桿轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)軸，而移 動副的方向指的是連桿平移的方向。用戶可以選擇一泄的點創(chuàng)建方式在第一個連桿上創(chuàng)建選擇一點，

13、作為運(yùn)動副在第一個連 桿上的位置：同時，用戶可以選擇選項Edit Orientation (編借方向)，系統(tǒng)將會自動打開一 個坐標(biāo)系創(chuàng)建對話框，如圖939所示，在該對話框中用戶可以以一泄的方式創(chuàng)建一個坐標(biāo) 系，該坐標(biāo)系的Zc方向即為運(yùn)動副在第一個連桿上的方向。圖939設(shè)習(xí)方向3) Q. Second Link當(dāng)Snap Links單選項被選中時，在設(shè)置完了運(yùn)動副在第一個連桿上的相關(guān)參數(shù)后，第三 步圖標(biāo)將會被自動激活，此時要求用戶在圖形窗口中選擇與第一個連桿以合頁運(yùn)動副連接的 第二個連桿。4 ) Orientation On Second Link在圖形窗口中選擇那將要進(jìn)行連接的第二個連桿后，第

14、四步圖標(biāo)將會被自動的激活，同 時在創(chuàng)建運(yùn)動副對話框中的Edit Orientation選項被激活，系統(tǒng)在該對話框中自動顯示點創(chuàng)建 的方式。與運(yùn)動副在第一個連桿上參數(shù)的設(shè)置方法類似，用戸可以完成運(yùn)動副在第二個連桿 上參數(shù)的設(shè)置。3.運(yùn)動副的驅(qū)動力運(yùn)動副的驅(qū)動力是給運(yùn)動副設(shè)宜的初始的外在驅(qū)動.是該連桿運(yùn)動的原動力。在該選項 的下拉菜單中列出了 UG/Motion給用戶提供的五種驅(qū)動力的類型，如圖940所示。圖940【驅(qū)動力選擇】對話框選擇不同的驅(qū)動力類型，對話框中將顯示不同的驅(qū)動力設(shè)置選項。下拉菜單中的各個選 項說明如下：1) None選擇該菜單項后，該運(yùn)動副將沒有原始的驅(qū)動力，其將在英他零件的作

15、用力下進(jìn)行運(yùn)動。2) Constant該選項用于給運(yùn)動副添加一個不變的原始驅(qū)動力。選擇該菜單項后，在對話框中將會顯 示設(shè)置不變的原始驅(qū)動力的各個選項，如圖941所示。圖941不變的原始驅(qū)動力3) Harmonic該選項用于給運(yùn)動副添加一個諧振變化的原始驅(qū)動力。選擇該菜單項后，在對話框中將 會顯示設(shè)置不變的原始驅(qū)動力的各個選項，如圖942所示。圖942諧振變化的原始驅(qū)動力4) General該選項用于給運(yùn)動副添加一個一般的原始驅(qū)動力。選擇該菜單項后，在對話框中將會顯 示設(shè)置不變的原始驅(qū)動力的各個選項，如圖943所示。圖943 般的原始驅(qū)動力其中可以給運(yùn)動副外加根據(jù)方程變化的驅(qū)動力，在上圖中單擊運(yùn)

16、動方程編輯按鈕就會彈 出運(yùn)動方程編輯對話框，如圖944所示。圖944【運(yùn)動方程】編輯對話框5）Articulation該選項用于給運(yùn)動副添加一個絞接的原始驅(qū)動力。4. 運(yùn)動副顯示比例該選項用于設(shè)置運(yùn)動副在圖形窗口中象征符號顯示的大小，設(shè)置合適的顯示比例可以使 用戶更好的查看兩個零件之間的連接關(guān)系。5. 運(yùn)動副名稱該選項用于設(shè)置運(yùn)動副的名稱，用戶可以直接在文本輸入框中輸入將要創(chuàng)建的運(yùn)動副的 名稱，缺省值為J001、J002。設(shè)置完這些參數(shù)后，在運(yùn)動副參數(shù)設(shè)置對話框中單擊OK按鈕就可以將連桿按一泄的連 接方式機(jī)架連接起來了。具體操作如下例所述。6. 運(yùn)動副創(chuàng)建實例在本例中將要將兩個連桿較接在一起，

17、首先點擊連桿特性和運(yùn)動副模塊中的狡鏈連接 （Joint）介際鈕，系統(tǒng)將會自動打開一個對話框要求用戶選擇鐵鏈連接的類型，在該對話 框中選擇圖標(biāo)進(jìn)Revolute （合頁連接），對話框中將會顯示創(chuàng)建合頁連接運(yùn)動副的各個選 項，同時選擇步驟中的圖標(biāo)% First Link將自動被激活。在該對話框中選中Snap Links單 選項，同時在圖形窗口中選擇將要進(jìn)行連接的第一個連桿L001,如圖945所示。圖9-45選擇第一個連桿在圖形窗口中選擇完成將要進(jìn)行連接的第一個連桿后，第二步圖標(biāo)3 Orientation On First Link將會被自動的激活，同時在創(chuàng)建運(yùn)動副對話框中的Edit Orienta

18、tion選項被激活， 系統(tǒng)在該對話框中自動顯示點創(chuàng)建的方式。在點創(chuàng)建方式中選擇下拉菜單中的圖標(biāo)同 時在圖形窗口中選擇L001端而的圓心，如圖946所示。圖946設(shè)宜關(guān)節(jié)點后，選擇選項Edit Orientation （編輯方向），系統(tǒng)將會自動打開一個【坐標(biāo)系創(chuàng)建】對 話框，如圖947所示，在該對話框中選擇圖標(biāo)，以三點方式創(chuàng)建一個坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系的 Zc方向即為運(yùn)動副在第一個連桿上的方向。同時在圖形窗口中選擇上一步選擇的圓環(huán)的中 心和兩個象限點，則該孔特征的軸線方向即為運(yùn)動副在L001上的方向。圖947設(shè)迓運(yùn)動副方向在設(shè)置完了運(yùn)動副在第一個連桿上的相關(guān)參數(shù)后，第三步圖標(biāo)Q Second Link將會被 自動激活，此時要求用戶在圖形窗口中選擇與第一個連桿以合頁運(yùn)動副連接的第二個連桿， 如圖948所示，在圖形窗口中選擇L002為與L001相連接的連桿。圖948選擇第二個連桿在圖形窗口中選擇完成將要進(jìn)行連接的第二個連桿后，第四步圖標(biāo).A Orientation On Second Link將會被自動的激活同時在創(chuàng)建運(yùn)動副對話框中的Edit Orientation選項被激活, 系統(tǒng)在該對話框中自動顯示點創(chuàng)建的方式。在點創(chuàng)建方式中選擇下拉菜單中的圖標(biāo)同 時在圖形窗口中選擇L002內(nèi)端而的圓心，如圖949所示。圖949設(shè)宜關(guān)節(jié)點設(shè)置完