根據(jù)UG的運(yùn)動(dòng)仿真及其高級(jí)仿真

1、基于UG的運(yùn)動(dòng)仿真及高級(jí)仿真*項(xiàng)目一：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真項(xiàng)目要求：熟悉UG機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真模塊的內(nèi)容，掌握運(yùn)動(dòng)仿真的一般流程和方法, 并根據(jù)分析輸出結(jié)果對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。任務(wù)一：熟悉掌握運(yùn)動(dòng)仿真基礎(chǔ)知識(shí)運(yùn)動(dòng)分析模塊（Seenario 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/Modeli ng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。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

2、、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)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。一、運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)建步驟1 創(chuàng)建連桿（Links ）;創(chuàng)建兩個(gè)連桿間的運(yùn)動(dòng)副（Joints ）定義運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)（Motion Driver ）無(wú)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)（none）:構(gòu)件只受重力作用運(yùn)動(dòng)函數(shù)：用數(shù)學(xué)函數(shù)定義運(yùn)動(dòng)方式恒定驅(qū)動(dòng)：恒定的速度和加速度簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)：振幅、頻率和相位角關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)：步長(zhǎng)和步數(shù)二、創(chuàng)建連桿

3、創(chuàng)建連桿對(duì)話(huà)框?qū)@示連桿默認(rèn)的名字，格式為L(zhǎng)001、L002丄00n質(zhì)量屬性選項(xiàng)：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(hù)必須人工輸入這些質(zhì)量特性。固定連桿：人工輸入質(zhì)量屬性，需要指定質(zhì)量、慣性矩、初始移動(dòng)速度和初始轉(zhuǎn)動(dòng)速度。注：必須選擇 好質(zhì)心并且輸入質(zhì)量的數(shù)值，才能定義質(zhì)量屬性。三、創(chuàng)建運(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，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)

4、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)。運(yùn)動(dòng)副的創(chuàng)建步驟：1）創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副要約束的第一個(gè)連桿2）創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副第一個(gè)連桿的原點(diǎn)和方向3）創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副要約束的第二個(gè)連桿4）創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副第二個(gè)連桿的原點(diǎn)和方向人攀疑轉(zhuǎn)U1運(yùn)動(dòng)剛I可二x D定義障療麗駛員+選擇連桿*捋走愿直(”*扌旨定方位(申向編誼萬(wàn)位攔*咬緒桿選擇連桿(0)扌撫原點(diǎn)(0)扌羨方位(0)反向應(yīng)用題梢I連桿選擇技術(shù)：UG運(yùn)動(dòng)分析模塊用首選選中的對(duì)象判斷要?jiǎng)?chuàng)建運(yùn)動(dòng)副的原點(diǎn)和方向。如果選中的對(duì)象是圓弧或圓，則運(yùn)動(dòng)副的原點(diǎn)設(shè)在圓弧或圓的圓心，運(yùn)動(dòng)副的Z軸垂直于圓的平面

5、。如果首先選中的對(duì)象是直線，則運(yùn)動(dòng)副的原點(diǎn)設(shè)定在直線最近的控制點(diǎn)上，且運(yùn)動(dòng)副 的Z軸方向平行于直線。如果選中的對(duì)象不能夠確定運(yùn)動(dòng)副的原點(diǎn)和方向，則需手工定義運(yùn)動(dòng)副的原點(diǎn)和方向。運(yùn)動(dòng)副方向決定其自由運(yùn)動(dòng)的方向。轉(zhuǎn)動(dòng)副(旋轉(zhuǎn)副和柱面副)按右手螺旋法則繞運(yùn) 動(dòng)副的坐標(biāo)系的 Z軸運(yùn)動(dòng)。線性運(yùn)動(dòng)副(滑動(dòng)副)沿Z軸移動(dòng)。咬合連桿：設(shè)計(jì)位置和裝配位置不一致。 運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)：用來(lái)定義運(yùn)動(dòng)副上的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)。常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型如下:1.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)旋轉(zhuǎn)副有一個(gè)繞 Z軸轉(zhuǎn)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

6、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）可以規(guī)定旋轉(zhuǎn)副的運(yùn)動(dòng)極限：2.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) 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)。滑動(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 Z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。

7、可以規(guī)定滑動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)極限3.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。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)柱面去掉4個(gè)自由度。萬(wàn)向節(jié)Uni w Ml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。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)，不可規(guī)定萬(wàn)向節(jié)的運(yùn)動(dòng)極限。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

8、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)。如果連桿的裝配位置與設(shè)計(jì)位置不一致，則不能采用此運(yùn)動(dòng)副。確定X1軸的方向是確定萬(wàn)向節(jié)方向最簡(jiǎn)單的方法。用這種方法為系統(tǒng)設(shè)定萬(wàn)向節(jié)的旋轉(zhuǎn)縱軸，可不必關(guān)心 Y軸和Z軸的初始方向，因?yàn)?Y軸和Z軸在旋轉(zhuǎn)方向上 可自由移動(dòng)，故明確確定 Y軸和Z軸的初始方向是不可能的。第一個(gè)連桿的Z軸方向控制第二個(gè)連桿的 Z軸方向，它們會(huì)相互成 90度。5.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。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)，不能規(guī)定其運(yùn)動(dòng)極限。球面副的原點(diǎn)位于球和鉸套的公共中心點(diǎn)。球

9、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)。平面副lirk 1lijk 1Oii nil Al t Gena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)自由度螺旋副螺旋副本身不能對(duì)兩個(gè)連桿進(jìn)行約束。柱面副代表螺紋的一對(duì)螺栓和螺母，當(dāng)柱面 副和螺旋副結(jié)合后，柱面副提供約束，將連桿定位于圓柱/螺旋副的軸線上。螺旋副提供螺紋，因此螺旋副和柱面副結(jié)合起來(lái)即可模擬螺母在螺桿上的運(yùn)動(dòng)。 不能給螺旋副添加驅(qū)動(dòng)或極限。

10、線纜副線纜副定義滑動(dòng)副之間的相互關(guān)系。當(dāng)一個(gè)滑動(dòng)副移動(dòng)時(shí)，相應(yīng)的另一個(gè)滑動(dòng)副也跟著移動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)關(guān)系可以是1:1的等速，同方向的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，也可以定義其他的運(yùn)動(dòng)關(guān)系-一個(gè)快、一個(gè)慢及兩個(gè)滑動(dòng)副運(yùn)動(dòng)方向相反。該運(yùn)動(dòng)副可以用來(lái)模擬電纜、滑輪等。線纜副不能定義驅(qū)動(dòng)，但可以對(duì)其中的一個(gè)滑動(dòng)副加驅(qū)動(dòng)。不能定義線纜副的運(yùn)動(dòng)范圍。比率：第一個(gè)滑動(dòng)副和第二個(gè)滑動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)速度之比。比率為正，第二個(gè)滑動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)方向和第一個(gè)滑動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)方向相同，反之相反。比率小于1，則第二個(gè)滑動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)速度大于第一個(gè)滑動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)速度。 線纜副去掉2個(gè)自由度。齒輪齒條副齒輪齒條副模擬齒輪和齒條之間的嚙合運(yùn)動(dòng)，選擇現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)副和現(xiàn)有的滑動(dòng)

11、副， 即可創(chuàng)建齒輪齒條副并定義傳動(dòng)比。不能定義齒輪齒條副的驅(qū)動(dòng)和極限，但可以給滑動(dòng)副和螺旋副定義驅(qū)動(dòng)。Z軸平行于齒條的滑動(dòng)方向，原點(diǎn)是齒輪齒條牙齒的接觸點(diǎn)?；瑒?dòng)副和移動(dòng)副須預(yù)先創(chuàng)建齒輪齒盔mr建I貝冃取消I比率參數(shù)等效于齒輪的節(jié)圓半徑，單位為部件文件的單位，它定義了第二個(gè)連桿相對(duì)于第一個(gè)連桿沿運(yùn)動(dòng)副 Z軸方向的移動(dòng)比率。齒輪副齒輪副模擬一對(duì)齒輪，選擇連個(gè)現(xiàn)有的螺旋副即可創(chuàng)建齒輪副，并定義齒輪的傳動(dòng)比。 不能定義齒輪副的驅(qū)動(dòng)和極限，但可以給螺旋副定義驅(qū)動(dòng)齒輪的嚙合點(diǎn)即為齒輪副的原點(diǎn)。 比率參數(shù)即為齒輪傳動(dòng)比，無(wú)量綱。旋轉(zhuǎn)軸可以不平行，既可以創(chuàng)建錐齒輪。四、創(chuàng)建力作用力使物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)， 作用力具有

12、大小和方向， 根據(jù)其方向的不同性質(zhì)，在仿真模塊中分為標(biāo)量力和矢量力。標(biāo)量力是具有一定大小，方向隨運(yùn)動(dòng)連桿不斷變化的力。矢量力是具有一定的大小，其方向保持不變的力。五、創(chuàng)建彈簧和阻尼彈簧是一個(gè)彈性元件，可給物體施加力，施加力的大小由胡克定律確定：F kXF 為彈簧力，k為彈簧剛度，x為彈簧產(chǎn)生的位移。彈簧創(chuàng)建步驟為：選擇彈簧的第一個(gè)連桿選擇彈簧的初始點(diǎn)選擇彈簧的第二個(gè)連桿或單擊確定”按鈕，彈簧固定到地選擇彈簧的終點(diǎn)輸入彈簧的剛度，默認(rèn)值是 1輸入彈簧的自由長(zhǎng)度，默認(rèn)值是0阻尼對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)起反作用，消耗能量，逐漸降低運(yùn)動(dòng)響應(yīng)，常和彈簧一起使用，控制 彈簧的反作用力，使彈簧的運(yùn)動(dòng)比較緩和。阻尼力是物

13、體運(yùn)動(dòng)速度的函數(shù)，其作用方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，表示為：F cV其中F為阻尼力，c為阻尼系數(shù)，V為物體運(yùn)動(dòng)速度阻尼創(chuàng)建過(guò)程為：選擇阻尼的第一個(gè)連桿選擇第一個(gè)連桿的阻尼附著點(diǎn)選擇阻尼的第二個(gè)連桿，或單擊“確定”按鈕，阻尼附著到地。選擇第二個(gè)連桿的阻尼附著點(diǎn)輸入阻尼系數(shù)，默認(rèn)值是 1六、3D接觸與碰撞3D 接觸可以用來(lái)建立實(shí)體之間的碰撞模型，當(dāng)兩個(gè)實(shí)體建立接觸關(guān)系后，系統(tǒng)在每一步分析中檢查兩者之間的距離關(guān)系，一旦判斷出有接觸發(fā)生，求解器就計(jì)算出接觸力和接觸運(yùn)動(dòng)響應(yīng)。接觸力計(jì)算公式為：F kxe其中，F(xiàn)為接觸力，k為剛度，x為穿透深度，e為力指數(shù)。七、圖表與電子表格運(yùn)動(dòng)仿真模塊提供圖表與 Exce

14、l電子表格功能，運(yùn)動(dòng)仿真結(jié)果可以在UG環(huán)境下繪制曲線圖形或進(jìn)行表格形式的顯示。圖表功能生成電子表格數(shù)據(jù)庫(kù)并繪出下列仿真結(jié)果：位移、速度、加速度和力。圖標(biāo)功 能是從運(yùn)動(dòng)分析中提取這些信息的唯一方法。*請(qǐng)求 ：位移、速度、加速度、力、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 組件：幅值（總值） ：只考慮線性運(yùn)動(dòng)。該選項(xiàng)給出一個(gè)合值或總值而不考慮沿各個(gè)特定方向 的分量。以位移為例，該選項(xiàng)會(huì)給出從 A 點(diǎn)到 B 點(diǎn)的最小距離，而不考慮沿 X、Y、Z 軸方 向的分量。X、Y、Z:分別繪出沿X、Y、Z軸的線型運(yùn)動(dòng)值。這些選項(xiàng)允許將每個(gè)軸隔離開(kāi)來(lái)單 獨(dú)研究。角度幅值:只考慮旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，給出一個(gè)總值或合值，而不考慮繞各個(gè)軸的角度分量。 歐拉

15、角:用來(lái)描述剛體的定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，用動(dòng)坐標(biāo)系相對(duì)于固定坐標(biāo)系的三個(gè)角度來(lái)表達(dá)， 動(dòng)坐標(biāo)系固連于剛體，并且隨剛體一起繞定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始時(shí)兩坐標(biāo)系重合。歐拉角度 1:動(dòng)坐標(biāo)系繞固定坐標(biāo)系 Z 軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。歐拉角度 2:動(dòng)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)到新位置后，繞其 X1 軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。歐拉角度 3:動(dòng)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)到新位置后，繞其 Z1 軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。 相對(duì)和絕對(duì)絕對(duì):圖標(biāo)顯示的數(shù)值是按絕對(duì)坐標(biāo)系測(cè)量獲得的。 相對(duì):圖標(biāo)顯示的數(shù)值是按所選的運(yùn)動(dòng)副或標(biāo)記的坐標(biāo)系測(cè)量獲得的，當(dāng)所選的運(yùn)動(dòng) 副或標(biāo)記的方向與絕對(duì)坐標(biāo)系不一致時(shí)，就應(yīng)選用相對(duì)參考坐標(biāo)系。運(yùn)動(dòng)函數(shù) :顯示結(jié)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)副所定義的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)函數(shù)。Y 軸定義: 選擇了“運(yùn)動(dòng)對(duì)象”設(shè)置

16、了“請(qǐng)求”和“組件”后，就可以將該曲線繪制出來(lái)。Y軸將顯示這些曲線各自的值。X軸定義：以時(shí)間作為X軸，默認(rèn)值。也可以由用戶(hù)自定義。任務(wù)二：滑塊聯(lián)軸器工作模擬滑塊聯(lián)軸器是一種可移動(dòng)式聯(lián)軸器，又稱(chēng)補(bǔ)償式剛性聯(lián)軸器，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是能夠連接中心線不重合的兩根軸， 并使中心線不重合的兩根軸具有同向且相等的角速度。本任務(wù)進(jìn)行滑塊聯(lián)軸器的造型與仿真過(guò)程，并通過(guò)給半聯(lián)軸器與滑塊之間添加碰撞和滑動(dòng)副兩種形式， 驗(yàn)證從動(dòng)副經(jīng)過(guò)滑塊聯(lián)軸器的速度傳遞可以得到和主動(dòng)軸同向且相等的角速度?；瑝K連軸器如下圖所示。一、零件造型機(jī)架20mm繪制機(jī)架草圖，如下圖所示，然后拉伸，厚度為在拉伸體端面添加如下草圖，然后拉伸，拉伸參數(shù)如下

17、:I扳！職消在拉伸體上表面繪制如下草圖，拉伸切除，深度為10mm最后結(jié)果如下:活動(dòng)機(jī)架活動(dòng)機(jī)架草圖如下，然后拉伸，厚度為 20mm半聯(lián)軸器半聯(lián)軸器尺寸如下，拉伸，厚度為40mm20mm在拉伸體的另一端，然后拉伸，厚度為25mm繼續(xù)添加草圖，然后拉伸，厚度為 35mm最后結(jié)果如下圖所示:4滑塊滑塊尺寸如下圖所示，然后拉伸，厚度為20mm*20mm在其端面插入草圖，尺寸如下，然后作切除拉伸，深度為、再在此端面插入草圖，尺寸如下圖所示:然后拉伸，參數(shù)如下:最終得到滑塊的造型，如下圖所示:二、構(gòu)建裝配模型三、運(yùn)動(dòng)仿真1進(jìn)行三維碰撞接觸狀態(tài)模擬，給出半聯(lián)軸器2的轉(zhuǎn)速曲線。生成gif動(dòng)畫(huà)任務(wù)三：離心調(diào)速器

18、工作模擬機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，當(dāng)工作阻力或驅(qū)動(dòng)力發(fā)生突變時(shí)，會(huì)使輸入能量與輸出能量在較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)失去平衡， 產(chǎn)生非周期性的速度波動(dòng)， 若不加以調(diào)節(jié)，會(huì)使系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速持續(xù)上升 或下降，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致飛車(chē)或停止轉(zhuǎn)動(dòng)。為避免這種情況，必須對(duì)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。離心調(diào)速器工作原理如上圖所示：立軸與系統(tǒng)相連，當(dāng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速過(guò)高時(shí)，立軸帶動(dòng)調(diào)速器的分球轉(zhuǎn)動(dòng)，離心力使飛球張開(kāi)，帶動(dòng)軸環(huán)旋轉(zhuǎn)并向上移動(dòng)，軸環(huán)帶動(dòng)軸套向上移動(dòng)， 節(jié)流閥向下，使管道開(kāi)啟度減小，使進(jìn)入原動(dòng)機(jī)的工作介質(zhì)減少，立軸轉(zhuǎn)速下降。反之，當(dāng) 轉(zhuǎn)速過(guò)低時(shí)，節(jié)流閥開(kāi)啟增大，進(jìn)入原動(dòng)機(jī)的工作介質(zhì)增多，使系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速增加， 從而調(diào)節(jié)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速。一、零件造型1橫桿、連桿

19、、臂桿 橫桿尺寸如下：60_:OK1O退出草圖，拉伸厚度為 5mm結(jié)果如下:臂桿尺寸如下:連桿1、連桿2、連桿3的尺寸分別如下，拉伸厚度均為5mm-15005oI*連桿4尺寸同連桿2,如下:bU2、飛球創(chuàng)建飛球，直徑為 50，圓心選擇工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。選擇【格式】/【W(wǎng)CS /【原點(diǎn)】,在彈出的對(duì)話(huà)框中輸入數(shù)值，改變工件坐標(biāo)系原點(diǎn)位置。創(chuàng)建一長(zhǎng)方體，輸入數(shù)值，布爾操作選擇求和*在長(zhǎng)方體上作切除拉伸，拉伸深度為10,草圖及結(jié)果如下:*在長(zhǎng)方體上作切除拉伸，拉伸深度為10,草圖及結(jié)果如下:3、立軸首先得到圓柱體，直徑為 30mm高度為250mm 在圓柱體端面繪制草圖如下，然后作切除拉伸，給定深度為1

20、5mm結(jié)果如下:4.軸環(huán)與軸套首先得到一圓柱體，直徑為 40mm高度為30mm然后構(gòu)造另一圓柱體，直徑為20mm高度為30mm做布爾差運(yùn)算。在圓柱體軸心線的平面插入草圖，尺寸如下*然后鏡像草圖:退出草圖，雙向拉伸，距離為 5mm結(jié)果如下圖所示軸套與軸環(huán)尺寸相同，只是少了鏡像5、節(jié)流閥與管道節(jié)流閥草圖如下，然后做拉伸，深度為5mm構(gòu)建圓柱體，直徑為25mm高度為100mm再次構(gòu)造以圓柱體， 直徑為10mm高度為100mm 然后作布爾差運(yùn)算。在拉伸體端面上繪制如下草圖，拉伸切除，給定深度為15mm得到實(shí)體如下：、構(gòu)建裝配模型三、運(yùn)動(dòng)仿真1.立軸轉(zhuǎn)速設(shè)定為2.立軸轉(zhuǎn)速設(shè)定為3.立軸轉(zhuǎn)速設(shè)定為30r/

21、min，圖表顯示節(jié)流閥和管道所形成的滑動(dòng)副的位移。90r/min，圖表顯示節(jié)流閥和管道所形成的滑動(dòng)副的位移。325r/min，圖表顯示節(jié)流閥和管道所形成的滑動(dòng)副的位移。生成各種狀態(tài)下的gif動(dòng)畫(huà)任務(wù)四：轉(zhuǎn)速表工作模擬機(jī)械式轉(zhuǎn)速表利用不同的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生不同的離心力，使指針表明其轉(zhuǎn)動(dòng)速度，其模型如 下圖所示。當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與轉(zhuǎn)軸固連的底座1帶動(dòng)連桿和底座2 一起旋轉(zhuǎn)，在連桿的離心 慣性力作用下，底座2帶動(dòng)移動(dòng)環(huán)一起向下運(yùn)動(dòng)，隨著轉(zhuǎn)速的不同，離心力的大小不同，移動(dòng)環(huán)推動(dòng)指針繞表盤(pán)中心轉(zhuǎn)動(dòng)，指向不同位置。當(dāng)彈簧剛度適當(dāng)時(shí)， 就可以使指針指示一定范圍內(nèi)的不同轉(zhuǎn)速。、調(diào)入模型二、進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真轉(zhuǎn)軸與表盤(pán)組成旋轉(zhuǎn)

22、副，給該運(yùn)動(dòng)副添加運(yùn)動(dòng)，構(gòu)造函數(shù)如下：STEP(TIME,0,0D,1,2500D) + STEP(TIME,2,0D,3,7200D) + STEP(TIME,4,0D,5,-2500D) + STEP(TIME,6,0D,7,-7200D)Y軸單位為rad/s要求圖形顯示該轉(zhuǎn)動(dòng)副的角速度項(xiàng)目結(jié)構(gòu)有限元分析項(xiàng)目要求：掌握UG有限元前后置處理模塊的基本設(shè)置及一般操作流程，能夠根據(jù)仿真分 析數(shù)據(jù)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化處理。任務(wù)一：熟悉掌握有限元分析的基礎(chǔ)知識(shí)一、高級(jí)仿真概述? 高級(jí)仿真會(huì)提供設(shè)計(jì)仿真中可用的所有功能，以及支持高級(jí)分析流程的眾多其他功 能。? 高級(jí)仿真提供世界級(jí)網(wǎng)格劃分功能。本軟件旨在使用

23、經(jīng)濟(jì)的單元計(jì)數(shù)來(lái)產(chǎn)生高質(zhì)量 網(wǎng)格。高級(jí)仿真支持補(bǔ)充完全的單元類(lèi)型（OD 1D 2D和3D ）。另外，高級(jí)仿真使分析員能夠控制特定網(wǎng)格公差， 這些公差控制著軟件如何對(duì)復(fù)雜幾何體 （例如圓角） 劃分網(wǎng)格。? 高級(jí)仿真包括許多幾何體抽取工具，使分析員能夠根據(jù)其分析需要來(lái)量身定制CAD幾何體。例如，分析員可以使用這些工具提高其網(wǎng)格的整體質(zhì)量，方法是消除有問(wèn) 題的幾何體（例如微小的邊） 。? 高級(jí)仿真會(huì)提供設(shè)計(jì)仿真中可用的所有功能，以及支持高級(jí)分析流程的眾多其他功 能。? 高級(jí)仿真提供世界級(jí)網(wǎng)格劃分功能。本軟件旨在使用經(jīng)濟(jì)的單元計(jì)數(shù)來(lái)產(chǎn)生高質(zhì)量網(wǎng)格。高級(jí)仿真支持補(bǔ)充完全的單元類(lèi)型（ OD 1D 2D和3

24、D ）。另外，高級(jí)仿真使 分析員能夠控制特定網(wǎng)格公差， 這些公差控制著軟件如何對(duì)復(fù)雜幾何體 （例如圓角） 劃分網(wǎng)格。CAD? 高級(jí)仿真包括許多幾何體抽取工具，使分析員能夠根據(jù)其分析需要來(lái)量身定制 幾何體。例如，分析員可以使用這些工具提高其網(wǎng)格的整體質(zhì)量，方法是消除有問(wèn) 題的幾何體（例如微小的邊） 。二、分析過(guò)程1 前處理（ Preprocessing ） 網(wǎng)格的劃分是完全自動(dòng)的，并且對(duì)幾何模型進(jìn)行操作。所支持的單元類(lèi)型包括線性和 二次三角形單元（殼單元） 、四邊形單元（殼單元） 、四面體單元（體單元） ，也包括各種一 維單元和點(diǎn)單元。 可以指定幾何模型全局和局部的網(wǎng)格密度。 網(wǎng)格與幾何模型相關(guān)

25、。 幾何模 型改進(jìn)后， 可以隨時(shí)通過(guò)命令更新網(wǎng)格， 并可在求解前對(duì)有限元模型進(jìn)行檢查、編輯、 修改 等。載荷和邊界條件的設(shè)定十分方便，并通過(guò)圖形顯示出來(lái)。它們都和幾何模型相關(guān)，幾 何體發(fā)生更改， 載荷和邊界條件也會(huì)自動(dòng)更新。 通過(guò)圖形界面可以快速建立多重載荷和約束 條件。2分析（ Analysis ）結(jié)構(gòu)分析模塊提供了有限元分析的4種求解器，分別是：NASTRAN求解器、StructuresP.E.求解器、ANSYS求解器和ABAQU求解器。根據(jù)所分析的問(wèn)題，可設(shè)置具體的分析類(lèi)型， 如線性靜力分析、線性屈曲分析、模態(tài)分析、穩(wěn)態(tài)傳熱分析、線性熱結(jié)構(gòu)耦合分析等。求解 器以對(duì)話(huà)框的形式建立并提交求解

26、。 求解器能夠提供自適應(yīng)分析特征， 使用獨(dú)立的求解器自*適應(yīng)分析方法進(jìn)行自動(dòng)細(xì)化網(wǎng)格。這一功能可以實(shí)現(xiàn)細(xì)化網(wǎng)格的自動(dòng)化，從而縮短分析時(shí)間、提高網(wǎng)格質(zhì)量并保證更精確的分析結(jié)果，并可對(duì)求解過(guò)程進(jìn)行監(jiān)視。3.后處理（Post Processing ）分析計(jì)算結(jié)果以直觀的、彩色的圖形化方式顯示，以利于理解，包含節(jié)點(diǎn)和單元的分析結(jié)果數(shù)據(jù)。分析結(jié)果還可以通過(guò)動(dòng)畫(huà)顯示（結(jié)構(gòu)分析和模態(tài)分析）。不同的分析方案可在同一個(gè)窗口中直接進(jìn)行對(duì)比。除此之外，還可方便地以多種通用的硬拷貝格式輸出分析結(jié)果。三、文件結(jié)構(gòu)? 主模型部件則具有寫(xiě)鎖定。僅在使用主模型尺寸命令直接更改或通過(guò)優(yōu)化間接更改 主模型尺寸時(shí)，會(huì)發(fā)生該情況。大

27、多數(shù)情況下，主模型部件將不更改，也根本不會(huì) 具有寫(xiě)鎖定。寫(xiě)鎖定可移除，以允許將新設(shè)計(jì)保存到主模型部件。注意，因特征移 除而產(chǎn)生的所有更改都應(yīng)用于理想化部件。在高級(jí)仿真中，主模型部件是可選的。? 理想化部件文件 mypart_fem#_i .prt中包含理想化部件，理想化部件是主模型部件 的裝配事例。理想化工具（如抑制特征或分割模型）允許您使用理想化部件對(duì)模型 的設(shè)計(jì)特征進(jìn)行更改。您可以按需要對(duì)理想化部件執(zhí)行幾何體理想化，而不修改主 模型部件? FEM文件mypart_fem#.fem包含網(wǎng)格（節(jié)點(diǎn)和單元）、物理屬性和材料。FEM文件 中的所有幾何體都是多邊形幾何體。如果對(duì)FEM進(jìn)行網(wǎng)格劃分，則會(huì)對(duì)多邊形幾何體進(jìn)行進(jìn)一步幾何體抽取操作，而不是理想化部件或主模型部件。FEM文件與理想化部件相關(guān)聯(lián)。您可以將多個(gè)FEM