第三章-任務一-火星探測車齒輪運動演示

Pro/E野火版使用教程第三章運動仿真任務一火星探測車齒輪箱運動演示

許多產品設計中同時涉及到靜態(tài)和動態(tài)的元件。使用

Pro/ENGINEERWildfire時，可利用多種連接類型裝配動態(tài)元件。還可添加動態(tài)實體（如電動機），它可用來在產品設計時分析運動。在此創(chuàng)建的機構模型可引入Pro/MECHANICA中，以便進行進一步的力學分析；也可帶入“設計動畫”中創(chuàng)建更為完善的動畫。導入

任務一火星探測車齒輪箱運動演示任務目標任務分析任務實施操作步驟

知識解析

任務一火星探測車齒輪箱運動演示

任務目標完成發(fā)動機缸體的機構連接使用連接（如接頭和齒輪）裝配元件創(chuàng)建機構實體（如電動機）來模擬組件中的運動任務分析火星探測車機械結構極為復雜，設計限制極為苛刻。要求能夠折疊在一個狹小的罐狀空間內，能承受宇宙飛船火箭發(fā)射和火星降落的沖擊，盡量輕的重量、能在降落后自己從折疊狀態(tài)展開并開始行走、能靈活伸展、轉動探測機械手進行排除路障、鉆探、采樣工作（受力下工作，比5軸CNC還要自由度、關節(jié)多得多，能承受溫差200度的環(huán)境）。這些苛刻要求和復雜功能要靠極為巧妙的機械結構、運動機構才能完成，比所有汽車的結構都復雜。該任務的工作是進行火星探測車的齒輪箱的運動裝配和仿真。必須使用接頭連接裝配運動元件，然后運行分析，以便“質保人員”能在以后進行干涉檢查。任務一火星探測車齒輪箱運動演示

火星探測車齒輪箱運動演示步驟五、裝配六、創(chuàng)建齒輪連接

三、使用接頭連接裝配齒輪組1

四、使用接頭連接裝配齒輪組2一、打開火星探測車的齒輪箱GEARBOX．ASM二、使用接頭連接裝配齒輪

七、運行機構

八、回放

任務一操作步驟

九、退出“機構”模式提示

在零件裝配之前將組件模型中的某些零件隱藏，可簡化裝配過程中的圖面，便于捕捉要進行約束的對象。零件裝配時必須合理選擇第一個裝配零件，一般選擇整個模型中最為關鍵的零件。針對不同裝配要求合理選擇約束類型，借助“自動”選項，系統(tǒng)可自動選擇合適的約束類型，有利于加快裝配操作。任務一操作步驟一、打開火星探測車的齒輪箱GEARBOX．ASM

1．如果Pro/ENGINEERWildfire已經打開，請關閉所有窗口，并從內存中拭除所有元件。否則，請啟動Pro/ENGINEERWildfire。2．將工作目錄設置為火星探測車所在文件夾。3．打開GEARBOX．ASM，如圖3-2所示。

圖3-2打開GEARBOX．ASM

任務一操作步驟

4．添加DRIVE_GEAR．PRT→單擊“連接”，將連接類型設置為“圓柱”，如圖3-3所示→設置“軸對齊”約束（選取DRIVE_GEAR．PRT上軸的圓柱曲面，然后選取ELECTRIC_MOTOR．PRT上的電機伸出軸曲面，如圖3-4所示）。二、使用接頭連接裝配drive_gear．prt

圖3-3設置“圓柱”連接圖3-4設置“軸對齊”約束

任務一操作步驟

5．進入“放置”界面→“新設置”→連接類型“平面”→選取DRIVE_GEAR．PRT上右端平面，然后選取ELECTRIC_MOTOR．PRT上的電機伸出軸右端平面。如圖3-5所示→完成元件放置→使用模型樹，確認DRIVE_GEAR．PRT是否位于GEARBOX．ASM內。圖3-5設置“平面”連接任務一操作步驟三、使用接頭連接裝配GEAR_SET01．ASM

6．參照步驟4、5，裝配GEAR_SET01．ASM?！皥A柱”

連接時選取GEAR_SET01．ASM上齒輪軸的外圓面，再選取GEARBOX_SIDEPLATE01．PRT上第二個孔的內孔曲面，如圖3-6所示；對于“平面”約束，請選取GEARBOX_SIDEPLATE01．PRT的右端平面，然后選取GEAR_SET01．ASM上的階梯軸的軸肩平面。如圖3-7所示。

任務一操作步驟圖3-6設置“軸對齊”約束圖3-7設置“平面”約束

任務一操作步驟四、使用接頭連接裝配GEAR_SET02．ASM

7．參照步驟4、5，裝配GEAR_SET02．ASM。“圓柱”

連接時選取GEAR_SET02．ASM上齒輪軸的外圓面，再選取GEARBOX_SIDEPLATE01．PRT上第二個孔的內孔曲面，如圖3-8所示；對于“平面”約束，選取GEARBOX_SIDEPLATE01．PRT的右端平面，然后選取GEAR_SET02．ASM上的階梯軸的軸肩平面。如圖3-9所示。

任務一操作步驟圖3-8設置“軸對齊”約束圖3-9設置“平面”約束

任務一操作步驟五、裝配AXLE_RETAINER．PRT

8．裝配AXLE_RETAINER．PRT。選取AXLE_RETAINER．PRT的內孔曲面和GEAR_SET02．ASM上齒輪軸的外圓面，如圖3-10所示→選取AXLE_RETAINER．PRT的右端面，再選取GEARBOX_SIDEPLATE02．PRT的左端面，如圖3-11所示→完成裝配，如圖3-1所示。

任務一操作步驟圖3-10設置“插入”約束圖3-11設置“匹配”約束

任務一操作步驟

9．使用工具欄按鈕選取滾軸上的一點，以拖動DRIVE_GEAR．PRT，如圖3-12所示。此時GEAR_SET01．ASM和GEAR_SET02．ASM仍然保持固定狀態(tài)。圖3-12拖動DRIVE_GEAR．PRT

任務一操作步驟六、創(chuàng)建齒輪連接

10．單擊“應用程序”→“機構”，啟用“機構”模式。11．單擊右工具箱按鈕→出現(xiàn)“齒輪副定義”對話框→定義齒輪1：選取DRIVE_GEAR．PRT上的圓柱連接，輸入節(jié)圓直徑5，如圖3-13所示→定義齒輪2：單擊“齒輪2”選項卡，選取GEAR_SET01．ASM上的圓柱連接，輸入節(jié)圓直徑23.5。如圖3-14所示→“確定”，完成第一對齒輪定義。12．參照步驟9，拖動DRIVE_GEAR．PRT。請注意，現(xiàn)在GEAR_SET01．ASM可平穩(wěn)地轉動。完成后單擊中鍵。13．定義第二個齒輪副。定義齒輪1（Gear1）：選取GEAR_SET01．ASM上的圓柱連接，輸入節(jié)圓直徑5→定義齒輪2（Gear2）：選取GEAR_SET02．ASM上的圓柱連接，輸入節(jié)圓直徑23．5→完成第二對齒輪定義，并拖動DRIVE_GEAR．PRT，此時GEAR_SET01．ASM和GEAR_SET02．ASM均可平穩(wěn)地轉動。

14．保存模型。

任務一操作步驟圖3-13定義齒輪1圖3-14定義齒輪2

任務一操作步驟七、運行GEARBOX．ASM機構

15．單擊右工具箱按鈕→打開“伺服電動機定義”對話框，如圖3-15所示→輸入名稱Gearbox→選取DRIVE_GEAR．PRT上的“圓柱”連接作為被驅動“運動軸”，結果顯示如圖3-16所示→單擊“反向”(Flip)，使指明轉到方向的洋紅色箭頭指向GEARBOX．ASM，如圖3-17所示。圖3-15伺服電機定義1圖3-16選取運動軸

任務一操作步驟

16．選取“輪廓”

選項卡→將“規(guī)范”

設置為“速度”→輸入90作為恒定模值（度/秒），如圖3-18所示→完成電動機定義。

圖3-17反向轉到方向圖3-18伺服電機定義2

反向任務一操作步驟

17．單擊右工具箱“機構分析”按鈕→打開“分析定義”對話框，如圖3-19所示→輸入名稱Run_Gearbox→輸入終止時間10→單擊“運行”(Run)→分析運行結束→單擊“確定”，完成分析。圖3-19分析定義

任務一操作步驟八、回放

18．單擊右工具箱“回放”按鈕→打開“回放”對話框，如圖3-20所示（也可以使用模型樹展開“回放”

節(jié)點）→選取Run_Gearbox

并單擊右鍵→單擊“播放”

，彈出“動畫”對話框，如圖3-20所示→將速度增加到最大→播放動畫。19．完成后停止動畫并關閉“動畫”

對話框。20．使用模型樹選取Run_Gearbox

回放并單擊右鍵，然后選取“保存”

。

圖3-20“回放”和“動畫”對話框任務一操作步驟九、退出“機構”模式

21．單擊“應用程序”→“標準”

，返回GEARBOX_CHUCK．ASM窗口。22．保存模型→關閉窗口→拭除內存中的所有模型。

任務一操作步驟

知識解析一、連接方式

二、機構模式下的右工具箱任務一知識解析

一