對(duì)活塞連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、2013級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書題目：運(yùn)用 Pro/E對(duì)活塞連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析姓 名：趙紅偉學(xué) 號(hào)：41310227院 系：數(shù)控工程學(xué)院專業(yè)：數(shù)控技術(shù)班 級(jí)：數(shù)控3102指導(dǎo)老師：李娜 完成時(shí)間：2012年12月14日目錄內(nèi)容摘要 1關(guān)鍵字 11. 緒論 21.1選題的依據(jù)及其意義 21.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 31.3課題內(nèi)容 32. 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介 42.1活塞連桿機(jī)構(gòu)的基本構(gòu)造 42.2 工作原理 43. pro/e裝配與運(yùn)動(dòng)仿真 43.1 Pro/E 簡(jiǎn)介 43.2 裝配 53.3 運(yùn)動(dòng)仿真及分析 9參考文獻(xiàn) 15致謝 16內(nèi)容摘要：活塞連桿是機(jī)械行業(yè)中常見(jiàn)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，應(yīng)用

2、該機(jī)構(gòu)最典型 的實(shí)例就是發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，它可以將燃?xì)饽茉崔D(zhuǎn)換為機(jī)械動(dòng)能，它的作用是承受氣 體壓力，并將此力通過(guò)活塞銷傳給連桿以推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。廣泛應(yīng)用到動(dòng)力機(jī)械的 動(dòng)力源，如汽車、輪船、飛機(jī)等。本次設(shè)計(jì)是通過(guò)這些特點(diǎn)對(duì)活塞連桿進(jìn)行Pro/E三維建模，并對(duì)模型進(jìn)行整體裝配，并完成傳動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)仿真，并對(duì)其進(jìn)行運(yùn) 動(dòng)分析。關(guān)鍵詞：活塞連桿機(jī)構(gòu)、三維建模、裝配、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。1. 緒論1.1選題的依據(jù)及其意義在產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，有關(guān)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能、操作性能、生產(chǎn)工藝、裝 配性能，甚至維護(hù)性能等等許多問(wèn)題都需要在開(kāi)發(fā)過(guò)程的前期解決。一般，人 們借助理論分析、CAD和各種比例的實(shí)物模型，或參考前期產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)經(jīng)

3、驗(yàn)來(lái) 解決有關(guān)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的各種問(wèn)題。由于有關(guān)裝配、操作和維修的問(wèn)題往往只會(huì) 在產(chǎn)品的后期或在最終產(chǎn)品試車過(guò)程中、甚至在投入使用一段時(shí)間后才能暴露 出來(lái)，尤其是有關(guān)維修的問(wèn)題往往是在產(chǎn)品已經(jīng)售出很長(zhǎng)時(shí)間以后才被發(fā)現(xiàn)。 為了解決這些問(wèn)題，有事產(chǎn)品就不得不返回設(shè)計(jì)構(gòu)造階段以便進(jìn)行必要的設(shè)計(jì) 變更。這樣的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)程序不但效率低、耗時(shí)，費(fèi)用也高。為了解決這些問(wèn)題，虛擬仿真技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。仿真技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)所要進(jìn)行的生產(chǎn)和制造活動(dòng)進(jìn)行全面的建模和仿真，包括產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工、裝配、各參數(shù)的設(shè)計(jì)改進(jìn)等等。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段就實(shí)時(shí)地模擬出產(chǎn)品的形狀 和工作狀況、制造過(guò)程、檢查產(chǎn)品的可制造性和設(shè)計(jì)合理性，以便

4、及時(shí)修改設(shè) 計(jì)，更有效地靈活組織生產(chǎn)，縮短產(chǎn)品研制周期，獲得最好的產(chǎn)品質(zhì)量和效益。在Pro/E環(huán)境下，對(duì)活塞連桿機(jī)構(gòu)建立了精確的參數(shù)化模型。通過(guò)定義各 種約束，在裝配模塊中確定了原動(dòng)件與從動(dòng)件的關(guān)系。并使用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析模 塊，通過(guò)定義機(jī)構(gòu)的連接與伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了活塞的運(yùn)動(dòng)過(guò)程仿真。參數(shù)化設(shè) 計(jì)的本質(zhì)是在可變參數(shù)的作用下，系統(tǒng)能夠自動(dòng)維護(hù)所有的不變參數(shù)，參數(shù)化 設(shè)計(jì)可以大大提高模型的生成和修改的速度，在產(chǎn)品的系列設(shè)計(jì)、相似設(shè)計(jì)及 專用CAD系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方面都具有較大的應(yīng)用價(jià)值。虛擬裝配是在虛擬環(huán)境中，利 用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將設(shè)計(jì)的產(chǎn)品三維模型進(jìn)行預(yù)裝配虛擬裝配可幫助產(chǎn)品擺脫對(duì) 于試制物理樣機(jī)并裝配物理樣

5、機(jī)的依賴，可以有效地提高產(chǎn)品裝配建模的質(zhì)量 與速度。通過(guò)在計(jì)算機(jī)軟件平臺(tái)下對(duì)整套裝置的設(shè)計(jì)仿真分析，能夠及時(shí)地發(fā) 現(xiàn)設(shè)計(jì)中的缺陷，并根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)改進(jìn)。參數(shù)化建模、虛擬裝配、運(yùn) 動(dòng)仿真貫穿于整個(gè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)全過(guò)程，可顯著地縮短研發(fā)周期，降低設(shè)計(jì) 成本，提高工作效率。本次建模與運(yùn)動(dòng)仿真分析實(shí)現(xiàn)了活塞搖桿的電子樣機(jī)設(shè) 計(jì)，對(duì)現(xiàn)實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)制造過(guò)程有一定的指導(dǎo)意義。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)當(dāng)今任何一個(gè)國(guó)家，若其要在綜合國(guó)力上取得優(yōu)勢(shì)地位，就必須在科學(xué)技術(shù) 上取得優(yōu)勢(shì)。九十年代以來(lái)，隨著以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主的信息技術(shù)的發(fā)展，世界經(jīng)濟(jì)格局發(fā)生了巨大的變化，逐步形成了一個(gè)統(tǒng)一的一體化市場(chǎng)，經(jīng)濟(jì)循環(huán)加

6、大， 加快市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，從而也迫切要求對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的研究能有進(jìn)一步的突破， 為了縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期、提高生產(chǎn)的質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本，就需要在產(chǎn)品的設(shè) 計(jì)階段進(jìn)行預(yù)測(cè)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，將難以用語(yǔ)言表達(dá)的復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，應(yīng)用 多媒體技術(shù)以多樣化的方式表現(xiàn)的屏幕上， 達(dá)到了以直觀和形象的形式學(xué)習(xí)機(jī)械 設(shè)計(jì)知識(shí)的目的。九十年代后隨著CAD技術(shù)的發(fā)展，其系統(tǒng)性能提高，價(jià)格降低， pro/e開(kāi)始在設(shè)計(jì)領(lǐng)域全面普及，成為必不可少設(shè)計(jì)工具，pro/e之所以在短短的時(shí)間內(nèi)發(fā)展如此迅速，是因?yàn)樗侨祟愒诙兰o(jì)取得的重大科技成就之一， 它幾乎推動(dòng)了一切領(lǐng)域的設(shè)計(jì)革命，徹底改變了傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)繪圖方式，極大 的提高

7、了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的速度和精度。應(yīng)用pro/e技術(shù)業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，能使設(shè)計(jì)、生產(chǎn)維修工作快速成而高效地進(jìn)行，所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是十分明顯的。Pro/e技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用水平已成為和衡量一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化和工業(yè)現(xiàn)代化的 重要標(biāo)志。近幾年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，pro/e技術(shù)已經(jīng)由發(fā)達(dá)國(guó)家向發(fā)展中國(guó)家擴(kuò)展，而且發(fā)展的勢(shì)頭非常迅猛。因?yàn)楫?dāng)今世界工業(yè)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng) 爭(zhēng)，歸根結(jié)底是設(shè)計(jì)手段和設(shè)計(jì)水平的競(jìng)爭(zhēng)， 發(fā)展中國(guó)家的工業(yè)產(chǎn)品要在世界市 場(chǎng)占有一席之地，就必須采用pro/e技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)工作起步相當(dāng)較晚，自八 十年代開(kāi)始，CA取術(shù)應(yīng)用工作才逐步得到了開(kāi)展，隨后 pro/e也有了應(yīng)用，國(guó) 家逐步認(rèn)識(shí)到開(kāi)

8、展pro/e應(yīng)用工程的必要性和可靠性，并在全國(guó)各個(gè)行業(yè)大力推 廣pro/e技術(shù)，同時(shí)展開(kāi)pro尼技術(shù)的不斷研究，開(kāi)發(fā)與廣泛應(yīng)用，對(duì) pro/e 技術(shù)提出越來(lái)越高的要求，因此pro/e從本身技術(shù)的發(fā)展來(lái)看，其發(fā)展趨勢(shì)是集 成化、智能化和標(biāo)準(zhǔn)化，也只有不斷完善，創(chuàng)新才能在日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)中立于不 敗之地。1.3課題內(nèi)容本課題是利用Pro/E軟件的仿真功能對(duì)活塞的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)畫模擬，并對(duì) 活塞、連桿等進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)分析及計(jì)算，以確定設(shè)計(jì)的合理性，可行性， 最終完成設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)具體研究方法及主要內(nèi)容是使用Pro/E軟件仿照發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸活塞連桿機(jī)構(gòu)，繪制出活塞、搖桿、及其他零部件實(shí)體圖。繪制好活塞連桿

9、機(jī)構(gòu)后，然后 對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真，包括運(yùn)動(dòng)干涉檢測(cè)、活塞運(yùn)動(dòng)軌跡、速度及加速度的檢測(cè)。2. 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介2.1活塞連桿機(jī)構(gòu)的基本構(gòu)造活塞連桿組是發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)件，它把燃燒氣體的壓力傳給曲軸，使曲軸旋轉(zhuǎn) 并輸出動(dòng)力?；钊B桿組主要由活塞、活塞環(huán)、活塞銷及連桿等組成活塞連桿組 把燃燒氣體的壓力傳給曲軸，使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出動(dòng)力；活塞的頂部還與汽缸蓋、 汽缸比共同組成燃燒室。2.2工作原理活塞的頂部直接與高溫燃?xì)饨佑|，活塞的溫度也很高，高溫使活塞的機(jī)械性 能下降，熱膨脹量增加；活塞在作功行程中，承受燃?xì)獾母邏簺_擊(35mp ，活塞在汽缸中高速運(yùn)動(dòng)，平均速度達(dá)到 812m/s,要求活塞質(zhì)量小，熱膨脹系數(shù) 小，導(dǎo)熱性

10、好和耐磨。一般采用鋁合金，個(gè)別柴油機(jī)也采用高級(jí)鑄鐵或耐熱鋼。3. Pro/E的裝配與運(yùn)動(dòng)仿真3.1Pro/E 簡(jiǎn)介Pro-E是Pro/Engineer的簡(jiǎn)稱，更常用的簡(jiǎn)稱是 ProE或Pro/E，Pro/E是 美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司(Parametric Techno logy Corporation，簡(jiǎn)稱PTC的重要產(chǎn)品，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位。pro-e作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CA領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣，是現(xiàn)今主流的模具和產(chǎn)品 設(shè)計(jì)三維CAD/CAMk件之一。Pro/E第一個(gè)提出了參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)解決特征的相關(guān)性問(wèn)題。另外，它采用模塊

11、化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇，而不 必安裝所有模塊。Pro/E的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過(guò)程集成到一起， 實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用到單機(jī)上。Pro/E采用了模塊方式，可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計(jì)、鈑 金設(shè)計(jì)、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進(jìn)行選擇使用。(1).參數(shù)化設(shè)計(jì)相對(duì)于產(chǎn)品而言，可以把它看成幾何模型，而無(wú)論多么復(fù)雜的幾何模型，都 可以分解成有限數(shù)量的構(gòu)成特征，而每一種構(gòu)成特征，都可以用有限的參數(shù)完全 約束，這就是參數(shù)化的基本概念。(2) .基于特征建模Pro/E是基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的

12、 基于特征的功能去生成模型，如 系列化快餐托盤設(shè)計(jì)1腔、殼、倒角及圓角， 您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì) 上從未有過(guò)的簡(jiǎn)易和靈活，特別是在設(shè)計(jì)系列化產(chǎn)品上更是有得天獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。(3) .單一數(shù)據(jù)庫(kù)Pro/Engineer是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫(kù)上，不象一些傳統(tǒng)的CAD/CAM系統(tǒng)建立在多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上。所謂單一數(shù)據(jù)庫(kù)，就是工程中的資料全部來(lái)自一個(gè)庫(kù)， 使得每一個(gè)獨(dú)立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作， 不管他是哪一個(gè)部門的。換言之， 在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的任何一處發(fā)生改動(dòng)，亦可以前后反應(yīng)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的相關(guān)環(huán) 節(jié)上。例如，一旦工程詳圖有改變，NC (數(shù)控)工具路徑也會(huì)自

13、動(dòng)更新；組裝工 程圖如有任何變動(dòng)，也完全同樣反應(yīng)在整個(gè)三維模型上。這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與 工程設(shè)計(jì)的完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。這一優(yōu)點(diǎn)，使得設(shè)計(jì)更 優(yōu)化，成品質(zhì)量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場(chǎng)，價(jià)格也更便宜。(4) .直觀裝配管理Pro/ENGINEER勺基本結(jié)構(gòu)能夠使您利用一些直觀的命令，例如“貼合”、“插入”、“對(duì)齊”等很容易的把零件裝配起來(lái)， 同時(shí)保持設(shè)計(jì)意圖。高級(jí)的功 能支持大型復(fù)雜裝配體的構(gòu)造和管理，這些裝配體中零件的數(shù)量不受限制。(5) .易于使用菜單以直觀的方式聯(lián)級(jí)出現(xiàn)，提供了邏輯選項(xiàng)和預(yù)先選取的最普通選項(xiàng)， 同時(shí)還提供了簡(jiǎn)短的菜單描述和完整的在線幫助，這種形式使得容易學(xué)

14、習(xí)和使 用。3.2裝配(1)組裝活塞選擇菜單欄的【文件】-【設(shè)置工作目錄】，系統(tǒng)彈出“選取工作目錄” 對(duì)話框，選擇活塞零件圖所在文件夾，單擊【確定】按鈕，完成工作目錄的設(shè)置。選擇菜單欄的【文件】一【新建命令】，系統(tǒng)彈出【新建】對(duì)話框，點(diǎn)選【組件】，取消【使用缺省模版】的選擇，單擊【確定】按鈕，系統(tǒng)彈出新文件選項(xiàng)對(duì)話框，如圖'ml尸空子類型0爲(wèi)計(jì)亙換工吿i+劃膜日&咼“匸百化表示譽(yù)稱 ssafflWl址用容稱n使用缺肯損換1 iffis 取港1單擊【確定】按鈕，選擇 mmns-asm-design,單擊【確定】，進(jìn)入裝配設(shè)計(jì) 模塊。(2).創(chuàng)建骨架模塊單擊【創(chuàng)建按鈕】，系統(tǒng)彈出元

15、件創(chuàng)建對(duì)話框，如圖1.2口元祥置潼I爲(wèi)I在“元件創(chuàng)建”對(duì)話框中，單選【骨架模型】，單擊【確定】，系統(tǒng)彈出 “創(chuàng)建”選項(xiàng)，單擊【空】，單擊【確定】，進(jìn)入元件創(chuàng)建。單擊工具欄【軸】按鈕，系統(tǒng)彈出“基準(zhǔn)軸”對(duì)話框，如圖 1.3。雙選 FRONT.RIGH兩個(gè)基準(zhǔn)面作為參照面，所創(chuàng)建的基準(zhǔn)軸穿過(guò)兩個(gè)參照面，單擊【確 定】，創(chuàng)建基準(zhǔn)軸完成。(3).裝配活塞選擇菜單欄的【窗口】-【激活】，激活現(xiàn)在裝配模塊單擊工具欄【裝配】，系統(tǒng)彈出“打開(kāi)”對(duì)話框，選擇元件 prtOOl,單擊 【打開(kāi)】，就將活塞添加到當(dāng)前模塊了 在【將約束轉(zhuǎn)化為機(jī)構(gòu)連接】框中選擇“滑動(dòng)桿”，單擊【放置】，單擊 【軸對(duì)齊】，在3D模型中選擇

16、上面創(chuàng)建的基準(zhǔn)軸和活塞垂直軸線，單擊【旋轉(zhuǎn)】，選取活塞的DTM1基準(zhǔn)面和組件的RIGHT基準(zhǔn)面。在【放置】的【狀態(tài)】的“完成連接定義”，單擊【完成】。如圖1.6(4).裝配底座單擊【裝配】，系統(tǒng)彈出“打開(kāi)”對(duì)話框，選擇元件prt006，單擊【打開(kāi)】， 底座就添加在組件模塊中了。選擇【將約束轉(zhuǎn)化為機(jī)構(gòu)連接】中的“用戶定義”，單擊【放置】，在3D 模型中選擇底座的基準(zhǔn)面和組件的基準(zhǔn)面，然后在將其他兩個(gè)基準(zhǔn)面進(jìn)行約束。在【狀態(tài)】框中顯示“完成連接定義”，單擊【完成】。如圖1.7(5).裝配輸出軸單擊【裝配】，系統(tǒng)彈出“打開(kāi)”對(duì)話框，選擇元件prt0005，單擊【打開(kāi)】，軸就添加在組件模塊中了。選擇【

17、將約束轉(zhuǎn)化為機(jī)構(gòu)連接】中的“銷釘”，單擊【放置】，單擊【軸對(duì) 齊】，在3D模型中選擇底座軸線和輸出軸的軸線，單擊【平移】，在3D模型中選 擇曲柄的側(cè)面和底座的內(nèi)側(cè)面。在【狀態(tài)】框中顯示“完成連接定義”，單擊【完成】。如圖1(6).裝配連桿單擊【裝配】，系統(tǒng)彈出“打開(kāi)”，選擇元件prt0004.單擊【打開(kāi)】，連桿 就添加在組件模塊中了。選中【將約束轉(zhuǎn)化為機(jī)構(gòu)連接】中的“銷釘”，單擊【放置】，單擊【軸對(duì)齊】， 在3D模型中選擇輸出軸的軸線和連桿空軸線，單擊【平移】，在3D模型中選擇 輸出軸曲柄側(cè)面和連桿外側(cè)面。單擊【放置】-【新建集】，即創(chuàng)建了一個(gè)新的連接。選擇【將約束轉(zhuǎn)化為機(jī)構(gòu)連接】 中的銷釘，

18、單擊【放置】，單擊【軸對(duì)齊】， 在3D模型中選擇活塞孔的軸線和連桿孔的軸線，單擊【平移】，在3D模型中選 擇活塞內(nèi)側(cè)面和連桿外側(cè)面。在【狀態(tài)】中顯示“完成連接定義”，單擊【完成】。如圖1.10裝配完成3.3運(yùn)動(dòng)仿真及分析運(yùn)動(dòng)分析對(duì)活塞連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，可以進(jìn)一步分析其運(yùn)動(dòng)是否合理 結(jié)構(gòu)是否發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉等信息.(1).添加伺服電機(jī)選擇菜單欄的【應(yīng)用程序】-【機(jī)構(gòu)】，系統(tǒng)進(jìn)入機(jī)構(gòu)平臺(tái)。 單擊【伺服電動(dòng)機(jī)】，系統(tǒng)彈出“伺服電動(dòng)機(jī)”對(duì)話框，如圖2.1.點(diǎn)選【從動(dòng)圖元】的【運(yùn)動(dòng)軸】，單擊【選取】，選取旋轉(zhuǎn)軸。如圖2.2在伺服電動(dòng)機(jī)定義中，單擊【輪廓】，選擇【規(guī)范】中的“速度”，選擇 【?！恐械摹俺?shù)

19、”，在【A】框中輸入50,單擊【確定】。完成伺服電動(dòng)機(jī) 的創(chuàng)建。 注：速度為50mm/So(2). 自由度分析單擊【機(jī)構(gòu)分析】，系統(tǒng)彈出“分析定義”對(duì)話框，如圖 2.3.自向廈快瞬.詛走呃選擇【類型】中的“力平衡”，單擊自由度中的【 DOF右邊的按鈕，在文本框中顯示的數(shù)即為自由度。如果沒(méi)有伺服電動(dòng)機(jī)，自由度則為1.注：一個(gè)自由度的機(jī)構(gòu)，只需要一個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)就能驅(qū)動(dòng)它。 動(dòng)畫單擊【機(jī)構(gòu)分析】，系統(tǒng)彈出“分析定義”對(duì)話框，選擇【類型】中的“運(yùn)動(dòng)學(xué)”，在【終止時(shí)間】框中輸入 50.注：給定時(shí)間為50秒。單擊【運(yùn)行】，模型就開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。如下圖:注：生成的視頻文件截圖(4).運(yùn)動(dòng)包絡(luò)單擊【回放】，系統(tǒng)彈出

20、“回放”對(duì)話框。單擊【創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)包絡(luò)】，系統(tǒng) 彈出“創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)包絡(luò)”對(duì)話框，單擊【讀取元件】中的【選取】，在3D模型中選 擇連桿，單擊【預(yù)覽】。如圖2.4注：連桿的運(yùn)動(dòng)軌跡(5).分析測(cè)量結(jié)果單擊【測(cè)量】，系統(tǒng)彈出“測(cè)量結(jié)果”對(duì)話框，單擊【創(chuàng)建新測(cè)量】，系統(tǒng)彈出“測(cè)量定義”對(duì)話框。在“測(cè)量定義”對(duì)話框中，選擇【類型】中的“位置”，單擊【點(diǎn)或運(yùn)動(dòng)軸】中的【選取】，在3d模型中選擇活塞的孔軸線，如圖2.6在“測(cè)量定義”對(duì)話中【測(cè)量】中的“ measureT ,選中【結(jié)果集】中“an alysisdefi nitio n3”選項(xiàng)，單擊【檢測(cè)選定結(jié)果集所選測(cè)量的圖形】，系統(tǒng)彈出圖形工具對(duì)話框。如圖框中，單

21、擊【確定】，返回“測(cè)量結(jié)果”對(duì)話框X守別點(diǎn)“測(cè)量” 即生成位移曲線。同時(shí)可生成速度和加速度曲線。如圖 1、2、3nfIDO1050095.00AfiO8A.00«! -50.00M 5.00 10.CD i5.002-0 0&25 J# 0® 35.CD 40.00 45 00 50 時(shí)煎聆An-glyiisDefinii icnij 'B-sojurtl I de g)t圖1注：橫軸代表時(shí)間，豎軸代表活塞位移分析：該圖為活塞位移曲線圖?；钊敹藶榱泓c(diǎn)，以-90處為中心點(diǎn)，活塞從 初始值為-86.9928處開(kāi)始運(yùn)動(dòng)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò) 50秒在-93.0072處

22、結(jié)束運(yùn)動(dòng)。 可以看出，活塞的總位移成余弦規(guī)律，位移圖比較平穩(wěn)。Ana I y 5 i sDef i(1 i 11 t>n3 <運(yùn)昭)*15.00so-5.()0-15.000 SO 5 00 io M 15.M 20聊2$ M鈾.M 35 M枷血舫血帥仙 itMC#) Andlys isDef i n i H Oh3: mcisur*? g, yfc )圖2注：橫軸代表時(shí)間，豎軸代表活塞速度分析：該圖為活塞速度曲線圖?；钊勺钕露艘运俣葹?13.0607mm/s開(kāi)始向上 做減速運(yùn)動(dòng)，后由0開(kāi)始做加速運(yùn)動(dòng)，由此反復(fù)運(yùn)動(dòng)，50秒后到最下端結(jié)束運(yùn) 動(dòng)?？梢钥闯?，活塞的速度曲線成余弦規(guī)律，

23、具有周期性變化規(guī)律。A <11fli5血sDe f i n10.OB J&.«!> J-I5.0D誇 © °M0 00 5 0O IQ M I 5.叩加 OD 2$巧 DIMQ.M 45 OD 50 M An q Ii 汕電 f i M 11> n3: ： m電(3古1歎3 < deg/ "J圖3 注：橫軸代表時(shí)間，豎軸代表活塞加速度分析：該圖為活塞加速度曲線圖。加速度代表活塞的速度快慢的變化它是速度 的導(dǎo)數(shù)，因此權(quán)限與速度曲線的變化規(guī)律基本一致，可以看出 ，活塞的加速度曲 線成正弦規(guī)律仍然具有周期性變化規(guī)律。AnalysiiDefini - ion3 適辨)0.00<0.00 J-iO.CtJ _« -60.00 _00 35.00 40.45 0 0 50 00< deg<de St