传送机构模拟及连杆定义详解

范例概述:

本范例模拟的是一个传送机构的运行状况，如图10.2.1所示，在该机构中，由连杆机构驱动的翻斗将高位的物体传送到低位。本范例将介绍该机构运动仿真的操作过程，并分析翻斗的位移和运动轨迹。读者可以打开视频文件D:\ug10.16\work\ch10.02\auto_arm.avi查看机构的运行状况。

Step1.打开模型。打开文件D:\ug10.16\work\ch10.02\auto_arm_asm.prt。

Step2.进入运动仿真模块。选择命令，进入运动仿真模块。

Step3.新建运动仿真文件。在“运动导航器”中右击auto_arm_asm节点，在系统弹出的快捷菜单中选择命令，系统弹出“环境”对话框。

Step4.设置运动环境。在“环境”对话框中的区域选中单选项；取消选中区域中的3个复选框；选中对话框中的复选框；在下方的文本框中采用默认的仿真名称“motion_1”；单击按钮。

图10.2.1 传送机构模型

Step5.定义连杆。

（1）定义连杆L001。选择下拉菜单命令，系统弹出“连杆”对话框，选中复选框，选取图10.2.2所示的零件为连杆L001，其余参数接受系统默认，在“连杆”对话框中单击按钮。

（2）定义连杆L002。在“连杆”对话框中取消选中复选框，选取图10.2.2所示的零件为连杆L002，在“连杆”对话框中单击按钮。

（3）定义连杆L003。选取图10.2.2所示的零件为连杆L003，在“连杆”对话框中单击按钮。

（4）定义连杆L004。选取图10.2.2所示的零件为连杆L004，在“连杆”对话框中单击按钮。

图10.2.2 定义连杆

（5）定义连杆L005。选取图10.2.2所示的零件为连杆L005，在“连杆”对话框中单击按钮。

（6）定义连杆L006。选取图10.2.2所示的零件为连杆L006，在“连杆”对话框中单击按钮。

（7）定义连杆L007。选取图10.2.2所示的零件为连杆L007，在“连杆”对话框中单击按钮。

（8）定义连杆L008。选取图10.2.2所示的零件为连杆L008，在“连杆”对话框中单击按钮，完成所有连杆的定义。

Step6.定义旋转副1。

（1）选择下拉菜单命令，系统弹出“运动副”对话框；在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项；在模型中选取图10.2.3所示的圆弧边线为参考，系统自动选择连杆、原点及矢量方向。

图10.2.3 定义旋转副1

（2）定义驱动。在“运动副”对话框中单击选项卡，在下拉列表中选择选项，并在其下的文本框中输入值60。

（3）单击按钮，完成运动副的添加。

Step7.定义旋转副2。

（1）在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项；在模型中选取图10.2.4所示的边线1为参考，系统自动选择连杆、原点及矢量方向。

（2）在“运动副”对话框区域中选中复选框；单击区域中的按钮，在模型中选取图10.2.4所示的边线2为参考。

（3）单击按钮，完成运动副的添加。

图10.2.4 定义旋转副2

Step8.定义共线连接1。

（1）在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项；在模型中选取图10.2.5所示的边线1为参考，系统自动选择连杆、原点及矢量方向。

（2）在“运动副”对话框的区域中选中复选框；单击区域中的按钮，在模型中选取图10.2.5所示的边线2为参考。

（3）单击按钮，完成运动副的添加。

图10.2.5 定义共线连接1

Step9.定义滑动副1。在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项；在模型中选取图10.2.5所示的边线3为参考，系统自动选择连杆、原点及矢量方向；单击按钮，完成运动副的添加。

Step10.定义旋转副3。

（1）在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项，选取图10.2.6所示的连杆L004；在“运动副”对话框的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.2.6所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.2.6所示的面作为矢量参考面。

（2）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.2.6所示的连杆L005；在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.2.6所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.2.6所示的面作为矢量参考面。

（3）单击按钮，完成运动副的添加。

图10.2.6 定义旋转副3

Step11.定义共线连接2。

（1）在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项；在模型中选取图10.2.7所示的边线1为参考，系统自动选择连杆、原点及矢量方向。

图10.2.7 定义共线连接2

（2）在“运动副”对话框的区域中选中复选框；单击区域中的按钮，在模型中选取图10.2.7所示的边线2为参考，单击反向按钮，调整矢量方向与操作连杆一致。(https://www.xing528.com)

（3）单击按钮，完成运动副的添加。

Step12.定义旋转副4。在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项，选取图10.2.8所示的连杆L006；在“运动副”对话框的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.2.8所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.2.8所示的面作为矢量参考面；单击按钮，完成运动副的添加。

图10.2.8 定义旋转副4

Step13.定义旋转副5。在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项，选取图10.2.9所示的连杆L007；在“运动副”对话框的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.2.9所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.2.9所示的面作为矢量参考面；单击按钮，完成运动副的添加。

图10.2.9 定义旋转副5

Step14.定义旋转副6。

（1）在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项，选取图10.2.10所示的连杆L007；在“运动副”对话框的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.2.10所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.2.10所示的面作为矢量参考面。

（2）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.2.10所示的连杆L008；在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.2.10所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.2.10所示的面作为矢量参考面。

（3）单击按钮，完成运动副的添加。

图10.2.10 定义旋转副6

Step15.定义共线连接3。

（1）在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项，选取图10.2.11所示的连杆L006；在“运动副”对话框的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.2.11所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.2.11所示的面作为矢量参考面。

（2）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.2.11所示的连杆L008；在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.2.11所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.2.11所示的面作为矢量参考面。

（3）单击按钮，完成运动副的添加。

图10.2.11 定义共线连接3

Step16.创建标记。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“标记”对话框。

（2）定义参考连杆。在系统的提示下，选取图10.2.12所示的连杆L008为参考连杆。

（3）定义参考点。在区域中单击按钮，在右侧下拉列表中选择“终点”选项，在模型中选取图10.2.12所示的边线为原点参考。

（4）定义参考坐标系。在区域中单击，然后在右侧单击“CSYS”对话框按钮，在系统弹出的“CSYS”对话框的下拉列表中选择选项，单击按钮，完成参考坐标系的定义。

（5）采用系统默认的显示比例和名称，单击按钮，完成标记的创建。

图10.2.12 定义标记

Step17.定义解算方案并求解（注：本步的详细操作过程请参见随书光盘中video\ch10\ch10.02\reference\文件下的语音视频讲解文件“auto_arm_asm-r01.exe”）。

Step18.定义动画。在“动画控制”工具条中单击“播放”按钮，查看机构运动；单击“导出至电影”按钮，输入名称“auto_arm”，保存动画；单击“完成动画”按钮。

Step19.输出翻斗纵向位移曲线。

（1）选择下拉菜单命令，单击其中的选项卡。

（2）设置输出对象。在“图表”对话框的区域选择标记A001，在下拉列表中选择选项，在下拉列表中选择选项，单击区域中的按钮，完成“图表”对话框中的参数设置。

（3）定义保存路径。选中“图表”对话框中的复选框，然后单击按钮，选择D:\ug10.16\work\ch10.02\auto_arm_asm\auto_arm_asm.afu为保存路径。

（4）单击按钮，系统进入函数显示环境并显示翻斗纵向位移-时间曲线，如图10.2.13所示。

图10.2.13 速度-时间曲线

Step20.在“布局管理器”工具条中单击“返回到模型”按钮，返回到运动仿真环境。

Step21.追踪翻斗的运动轨迹。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“追踪”对话框。

（2）定义追踪对象，在“运动导航器”中选取标记“A001”为追踪对象；其他参数采用系统默认设置，单击按钮，完成追踪对象的定义。

Step22.选择下拉菜单命令，对解算方案再次进行求解。

Step23.分析追踪结果。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“动画”对话框。

（2）激活测量检查和暂停。在该对话框中选中复选框，然后单击“播放”按钮，此时机构开始运行并显示追踪结果，如图10.2.14所示。

（3）单击按钮，完成追踪操作。

Step24.选择下拉菜单命令，保存模型。

图10.2.14 追踪结果