UG NX6運(yùn)動(dòng)仿真介紹

1、 UGS Corp. 2005. All rights reserved.All information contained within this presentationis proprietary to UGS and is confidentialUGS運(yùn)動(dòng)仿真介紹運(yùn)動(dòng)仿真介紹 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 2簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 運(yùn)動(dòng)分析模塊（Scenario for motion）是UG/CAE模塊中的主要部分，用于建立運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)模型，分析其運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 通過(guò)UG/Modelin

2、g的功能建立一個(gè)三維實(shí)體模型，利用UG/Motion的功能給三維實(shí)體模型的各個(gè)部件賦予一定的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，再在各個(gè)部件之間設(shè)立一定的連接關(guān)系既可建立一個(gè)運(yùn)動(dòng)仿真模型。 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 3簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 UG/Motion模塊可以進(jìn)行機(jī)構(gòu)的干涉分析，跟蹤零件的運(yùn)動(dòng)軌跡，分析機(jī)構(gòu)中零件的速度、加速度、作用力、反作用力和力矩等。運(yùn)動(dòng)分析模塊的分析結(jié)果可以指導(dǎo)修改零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（加長(zhǎng)或縮短構(gòu)件的力臂長(zhǎng)度、修改凸輪型線，調(diào)整齒輪比等）或調(diào)整零件的材料（減輕或加重或增加硬度等）。設(shè)

3、計(jì)的更改可以反映在裝配主模型的復(fù)制品分析方案中，再重新分析，一旦確定優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)更改就可反映在裝配主模型中。 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 4仿真實(shí)例仿真實(shí)例 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 5仿真實(shí)例仿真實(shí)例 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributeP

4、age 6仿真實(shí)例仿真實(shí)例 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 7仿真實(shí)例仿真實(shí)例 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 8創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)分析方案創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)分析方案1創(chuàng)建連桿（Links）； 2創(chuàng)建兩個(gè)連桿間的運(yùn)動(dòng)副（Joints） 3定義運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)（Motion Driver） l 無(wú)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)（none）：構(gòu)件只受重力作用l 運(yùn)動(dòng)函數(shù)：用數(shù)學(xué)函數(shù)定義運(yùn)動(dòng)方式l 恒定驅(qū)動(dòng)：恒定的速

5、度和加速度l 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)：振幅、頻率和相位角l 關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)：步長(zhǎng)和步數(shù) UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 9兩種形式運(yùn)動(dòng)兩種形式運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng) 關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)是基于位移的一種運(yùn)動(dòng)形式。機(jī)構(gòu)以制定的步長(zhǎng)（旋轉(zhuǎn)角度或直線位移）和步數(shù)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)仿真運(yùn)動(dòng)仿真 運(yùn)動(dòng)仿真是基于時(shí)間的一種運(yùn)動(dòng)形式。機(jī)構(gòu)在制定的時(shí)間段中運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)指定該時(shí)間段內(nèi)的步數(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not Dis

6、tributePage 10連桿連桿l 機(jī)構(gòu)就是“連接在一起運(yùn)動(dòng)的連桿”的集合。l 質(zhì)量特性 質(zhì)量特性可以用來(lái)計(jì)算結(jié)構(gòu)中的反作用力。當(dāng)結(jié)構(gòu)中的連桿沒(méi)有質(zhì)量特性時(shí)，不能進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析和反作用力的靜力學(xué)分析。根據(jù)連桿中的實(shí)體，可以按默認(rèn)設(shè)置自動(dòng)計(jì)算質(zhì)量特性，在大多數(shù)情況下，這些默認(rèn)計(jì)算值可以生成精確的運(yùn)動(dòng)分析結(jié)果。但在某些特殊情況下，用戶必須人工輸入這些質(zhì)量特性。l 初始移動(dòng)速度l 初始轉(zhuǎn)動(dòng)速度 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 11運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副 運(yùn)動(dòng)副就是將機(jī)構(gòu)中的連桿連接在一起，

7、從而使連桿一起運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)副創(chuàng)建前，機(jī)構(gòu)中的連桿是在空間浮動(dòng)的，沒(méi)有任何約束，具有6個(gè)自由度。運(yùn)動(dòng)副創(chuàng)建后，會(huì)約束一個(gè)或幾個(gè)自由度，運(yùn)動(dòng)副具有雙重作用：允許所需的運(yùn)動(dòng)和限制不要的運(yùn)動(dòng)。 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 12運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 13運(yùn)動(dòng)副創(chuàng)建步驟運(yùn)動(dòng)副創(chuàng)建步驟F 創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副要約束的第一個(gè)連桿F 創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副第一個(gè)連桿的

8、原點(diǎn)和方向F 創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副要約束的第二個(gè)連桿F 創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副第二個(gè)連桿的原點(diǎn)和方向 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 14運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型旋轉(zhuǎn)副旋轉(zhuǎn)副它有兩種形式：一種是兩個(gè)連桿繞同一軸作相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)，另一種是一個(gè)連桿繞固定在機(jī)架上的一根軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn) UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 15運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型旋轉(zhuǎn)副旋轉(zhuǎn)副 旋轉(zhuǎn)副有一個(gè)繞旋轉(zhuǎn)副有一個(gè)繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度軸轉(zhuǎn)

9、動(dòng)的自由度，旋轉(zhuǎn)副不允許兩個(gè)連桿之間有任何移動(dòng)。 旋轉(zhuǎn)副可以定義一個(gè)運(yùn)動(dòng)輸入，旋轉(zhuǎn)的正向由右手法則確定。 一個(gè)旋轉(zhuǎn)副去掉5個(gè)自由度。 相連的兩桿不在裝配位置（裝配位置和設(shè)計(jì)位置不一致），選擇復(fù)選框Snap Links（咬合連桿） UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 16運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型-滑動(dòng)副滑動(dòng)副 可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)部件相對(duì)與另一部件的直線運(yùn)動(dòng)，它有兩種形式：一種是滑塊為一個(gè)自由滑塊，在另一部件上產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)；一種為滑塊連接在機(jī)架上，在靜止表面上滑動(dòng) UGS Corp. 2005.

10、 All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 17運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型-滑動(dòng)副滑動(dòng)副滑動(dòng)副連接兩個(gè)連桿，有一個(gè)自由度，連桿之間不允許有轉(zhuǎn)動(dòng)?；瑒?dòng)副可以定義一個(gè)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，移動(dòng)的正方向是正移動(dòng)的正方向是正Z軸方向軸方向。一個(gè)滑動(dòng)副去掉5個(gè)自由度。一般來(lái)說(shuō)，滑動(dòng)副的原點(diǎn)可以位于Z軸的任何位置，滑動(dòng)副都會(huì)產(chǎn)生相同的運(yùn)動(dòng)。較好的方法是將運(yùn)動(dòng)副的原點(diǎn)放在滑動(dòng)副模型的中間。 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 18運(yùn)動(dòng)副類(lèi)

11、型運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型柱面副柱面副實(shí)現(xiàn)了一個(gè)部件繞另一個(gè)部件（或機(jī)架）的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng) 。柱鉸連接也有兩種形式：一種是兩個(gè)部件相連，另一種是一個(gè)部件連接在機(jī)架上 。 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 19運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型柱面副柱面副柱面副連接兩個(gè)連桿，有2個(gè)自由度，1個(gè)移動(dòng)自由度和1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。不可以定義運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)一個(gè)柱面副可以由一個(gè)旋轉(zhuǎn)副和一個(gè)滑動(dòng)副替代。一個(gè)滑動(dòng)副去掉4個(gè)自由度。 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential D

12、o Not DistributePage 20運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型萬(wàn)向節(jié)萬(wàn)向節(jié)萬(wàn)向接頭實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)部件之間可以繞互相垂直的兩根軸作相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)，它只有一種形式必需是兩個(gè)連桿相連 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 21運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型萬(wàn)向節(jié)萬(wàn)向節(jié)萬(wàn)向節(jié)可以連接2個(gè)成一定角度轉(zhuǎn)動(dòng)連桿，萬(wàn)向節(jié)有2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。萬(wàn)向節(jié)不能加驅(qū)動(dòng)。萬(wàn)向節(jié)的原點(diǎn)必須位于ZY的交點(diǎn)，要避免產(chǎn)生折疊（小于90度的）萬(wàn)向節(jié)，或在期望的運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)會(huì)折疊的萬(wàn)向節(jié)。 UGS Corp. 2005. All rights

13、 reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 22運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型球面副球面副實(shí)現(xiàn)了一個(gè)部件繞另一個(gè)部件（或機(jī)架）作相對(duì)的各個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，它只有一種形式必需是兩個(gè)連桿相連 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 23運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型球面副球面副球面副連接兩個(gè)連桿，有三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度球面副不能加驅(qū)動(dòng)球面副的原點(diǎn)位于球和鉸套的公共中心點(diǎn)。球面副沒(méi)有方向，當(dāng)創(chuàng)建球面副時(shí)，只需指定連桿和球面副的原點(diǎn)。 UGS Corp. 2005.

14、All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 24運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型平面連接平面連接平面連接可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)部件之間以平面相接觸，互相約束 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 25運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型平面連接平面連接平面副連接兩個(gè)連桿，有3個(gè)自由度-2個(gè)移動(dòng)自由度和1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。兩個(gè)連桿在相互接觸的平面上自由滑動(dòng)，并可繞平面內(nèi)的法線自由轉(zhuǎn)動(dòng)。平面副不能定義運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)一個(gè)平面副去掉3個(gè)自由度 UGS Corp. 2

15、005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 26運(yùn)動(dòng)副約束數(shù)運(yùn)動(dòng)副約束數(shù) UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not DistributePage 27機(jī)構(gòu)自由度機(jī)構(gòu)自由度l自由度大于零：表明機(jī)構(gòu)欠約束，有運(yùn)動(dòng)的自由度，可以作動(dòng)力學(xué)分析l自由度等于零：表明機(jī)構(gòu)全約束，按定義，一個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)構(gòu)應(yīng)該是一個(gè)全約束機(jī)構(gòu)，約束由運(yùn)動(dòng)副和運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)組成。l自由度小于零：表明機(jī)構(gòu)過(guò)約束，機(jī)構(gòu)中有多余的運(yùn)動(dòng)約束，此時(shí)解算器會(huì)去掉多余的約束，從而使自由度在解算器內(nèi)部為零。注：應(yīng)當(dāng)盡量避免過(guò)約束的模型。 UGS Corp. 2005. All rights reserved.UGS Confidential Do Not Distribut