PROE机械运动.docx
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PROE机械运动
关于"机械设计"和"机械动态"
使用"机械设计"可定义某个机构,使其移动,并分析其运动。
引入"机械设计动态选项"后,"机械设计"现在包括范围较广的运动计算功能。
在"机械动态"中,可在零件间创建连接以建立具有所需自由度的组件,然后应用电动机生成所要研究的运动类型。
"机械设计"可用来使用凸轮、槽从动机构和齿轮扩展设计。
当准备好要分析运动时,可观察并记录分析,或测量诸如位置、速度、加速度或力等量,然后用图形表示这些测量。
也可创建轨迹曲线和运动包络,以用物理方法描述运动。
如果要研究某个机构对施加的力所产生的运动,可使用机械动态。
如果不考虑施加的力而研究机构的运动,即运动研究,则不需使用"机械动态"。
创建机构时,可将"机械设计"模型引入"设计动画"中以创建动画序列。
"设计动画"支持接头连接、凸轮从动机构连接、槽从动机构连接、齿轮副、连接限制、伺服电动机和连接轴零点。
但"机械动态"中包括的建模图元,包括弹簧、阻尼器、力/扭矩负荷和重力等,不能传递到"设计动画"中。
在"机械设计"中,使用菜单命令或按钮可完成大多数任务。
对于某些操作,还可使用"模型树"和对象操作。
机械设计中的菜单命令和按钮
以下是一个列表,其中列出"机械设计"中的可用命令及显示这些命令的菜单。
列表中还包括与这些命令相对应的按钮。
只有具有"机械动态选项"许可证,带阴影的项目才可见。
∙"编辑"(Edit)菜单
o重定义主体(RedefineBodies)
-打开"重定义主体"(RedefineBody)对话框,使用此对话框可移除组件中主体的组件约束。
o设置(Settings)
-打开"设置"(Settings)对话框,使用此对话框可 指定"机械设计"用来装配机构的公差,也可指定在分析运行失败时"机械设计"将采取的操作。
∙"视图"(View)菜单
o加亮主体(HighlightBodies)
-加亮主体,以绿色显示基础主体。
o显示设置(DisplaySettings)>机构显示(MechanismDisplay)
-打开"显示图元"(DisplayEntities)对话框,使用此对话框可打开或关闭组件上图标的可见性。
∙"机构"(Mechanism)菜单
o连接轴设置(JtAxisSettings)
-打开"连接轴设置"(JointAxisSettings)对话框,使用此对话框可定义零参照、再生值以及连接轴的限制设置。
o凸轮(Cams)
-打开"凸轮从动机构连接"(Cam-FollowerConnections)对话框,使用此对话框可创建新的凸轮从动机构,也可编辑或删除现有的凸轮从动机构。
o槽(Slots)
-打开"槽从动机构连接"(Slot-FollowerConnections)对话框,使用此对话框可创建新的槽从动机构,也可编辑或删除现有的槽从动机构。
o齿轮(Gears)
-打开"齿轮副"(GearPairs)对话框,使用此对话框可创建新的齿轮副,也可编辑、移除或复制现有的齿轮副。
o伺服电动机(ServoMotors)
-打开"伺服电动机"(ServoMotors)对话框,使用此对话框可定义伺服电动机,也可编辑、移除或复制现有的伺服电动机。
o执行电动机(ForceMotors)
-打开"执行电动机"(ForceMotors)对话框,使用此对话框可定义执行电动机,也可编辑、移除或复制现有的执行电动机。
o弹簧(Springs)
-打开"弹簧"(Springs)对话框,使用此对话框可定义弹簧,也可编辑、移除或复制现有的弹簧。
o阻尼器(Dampers)
-打开"阻尼器"(Dampers)对话框,使用此对话框可定义阻尼器,也可编辑、移除或复制现有的阻尼器。
o力/扭矩(Force/Torque)
-打开"力/扭矩"(Forces/Torques)对话框,使用此对话框可定义力或扭矩。
也可编辑、移除或复制现有的力/扭矩负荷。
o重力(Gravity)
-打开"重力"(Gravity)对话框,可在其中定义重力。
o初始条件(InitialConditions)
-打开"初始条件"(InitialConditions)对话框,使用此对话框可指定初始位置快照,并可为点、连接轴、主体或槽定义速度初始条件。
o质量属性(MassProperties)
-打开"质量属性"(MassProperties)对话框,使用此对话框可指定零件的质量属性,也可指定组件的密度。
o拖动(Drag)
-打开"拖动"(Drag)对话框,使用此对话框可将机构拖动至所需的配置并拍取快照。
o连接(Connect)
-打开"连接组件"(ConnectAssembly)对话框,使用此对话框可根据需要锁定或解锁任意主体或连接,并运行组件分析。
o分析(Analyses)
-打开"分析"(Analyses)对话框,使用此对话框可添加、编辑、移除、复制或运行分析。
o回放(Playback)
-打开"回放"(Playbacks)对话框,使用此对话框可回放分析运行的结果。
也可将结果保存到一个文件中、恢复先前保存的结果或输出结果。
o测量(Measures)
-打开"测量结果"(MeasureResults)对话框,使用此对话框可创建测量,并可选取要显示的测量和结果集。
也可以对结果出图或将其保存到一个表中。
o轨迹曲线(TraceCurve)
-打开"轨迹曲线"(TraceCurve)对话框,使用此对话框可生成轨迹曲线或凸轮合成曲线。
o在结构中使用(UseInStructure)
-打开"输出负荷"(ExportLoads)对话框,在此对话框中可基于分析中的特定时间定义负荷集。
∙"信息"(Info)菜单
o机构(Mechanism)>摘要(Summary)
-打开一个信息窗口,其中提供有关清单中各种信息的摘要("机构"(Mechanism)>"细节"(Details))。
o机构(Mechanism)>细节(Details)
-打开一个信息窗口,其中提供所有可用于组件的详细信息。
o机构(Mechanism)>质量属性(MassProperty)-打开一个信息窗口,其中提供关于指定给组件的质量属性的详细信息。
关于模型树
在Pro/ENGINEER中打开模型时,会出现"模型树"。
从"应用程序"(Applications)菜单中选取"机构"(Mechanism)后,就会出现模型树的"机构"(MECHANISM)部分。
此部分列出与模型相关的连接、建模图元、电动机、分析和回放。
只有具有"机械动态选项"许可证,下表中带阴影的项目在"模型树"中才可见。
选取参照"模型树"中各个图元的任意图元时,"机械设计"会在模型上加亮该图元。
选取"重力"(GRAVITY)时,"机械设计"将加亮基础主体LCS,并显示一个指向重力加速度向量方向的阴影箭头。
提示:
如果模型较大,且具有多个连接或电动机,在"模型树"中查找特定的连接或电动机与在模型上选取所需的连接或电动机相比,前者通常更为简便。
例如,如果要为圆柱接头上的旋转连接轴定义伺服电动机,可加亮该旋转连接轴的名称,然后右键单击并选取"伺服电动机"(ServoMotor)来打开"伺服电动机定义"(ServoMotorDefinition)对话框。
右键单击第一列中的项目时,会出现一个快捷菜单,其中所具有的项目位于"操作"(Actions)下面的列中。
选取一项操作后,会出现"结果"列中的对话框或消息框。
使用对象操作在模型中选取特定图元可访问类似的菜单。
名称
操作
结果
机构
信息(Info)
∙摘要(Summary)
∙细节(Details)
∙质量属性
设置
具有简短摘要的浏览器窗口
具有详细摘要的浏览器窗口
具有质量属性定义的浏览器窗口
"设置"(Settings)对话框
连接(Connections)
接头(Joints)
电动机(Motors)
无(None)
重力
编辑(Edit)
"信息"(Info)>"细节"(Details)
"重力"(Gravity)对话框
给出重力和WCS方向的浏览器窗口
凸轮
新建
所选图元的定义对话框
槽
齿轮
伺服
力
弹簧
阻尼器
力/扭矩
初始条件
分析
Cam_follower_connection_name
"编辑"(Edit)、"删除"(Delete)、"复制"(Copy)
"信息"(Info)>"细节"(Details)
所选图元的定义对话框
具有选定图元之详细摘要的浏览器窗口
Servo_motor_name
Force_motor_name
Spring_name
Damper_name
Force_torque_name
Initial_condition_name
Slot_follower_connection_name
"编辑"(Edit)、"删除"(Delete)
"信息"(Info)>"细节"(Details)
阻尼器
"槽从动机构连接定义"(Slot-FollowerConnectionDefinition)对话框
具有槽从动机构连接之详细摘要的浏览器窗口
"阻尼器定义"(DamperDefinition)对话框
Gear_pair_connection_name
"编辑"(Edit)、"删除"(Delete)
"信息"(Info)>"细节"(Details)
"齿轮副定义"(GearPairDefinition)对话框
具有选定齿轮副连接之详细摘要的浏览器窗口
旋转轴、平移轴(在Joint_name或Gear_pair_connection_name下)
"接头设置"(JointSetting)
"伺服电动机"(ServoMotor)
"执行电动机"(ForceMotor)
"弹簧"(Spring)
"阻尼器"(Damper)
"连接轴设置"(JointAxisSettings)对话框
"伺服电动机定义"(ServoMotorsDefinition)对话框
"执行电动机定义"(ForceMotorsDefinition)对话框
"弹簧定义"(SpringsDefinition)对话框
"阻尼器定义"(DampersDefinition)对话框
旋转轴、平移轴(在"电动机"下)
接头设置(JointSetting)
"连接轴设置"(JointAxisSettings)对话框
Joint_name
"信息"(Info)>"细节"(Details)
具有选定连接之详细摘要的浏览器窗口
Body_name(在Joint_name或Gear_pair_connection_name下)
"信息"(Info)>"细节"(Details)
具有选定主体之详细摘要的浏览器窗口
Analysis_name
"编辑"(Edit)、"删除"(Delete)、"复制"(Copy)
"运行"(Run)
"信息"(Info)>"细节"(Details)
"分析定义"(AnalysisDefinition)对话框
"运行"(Run)对话框;分析开始
具有分析定义详细摘要的浏览器窗口
回放
播放(Play)
"回放"(Playback)对话框
Playback_name
"播放"(Play)
"保存"(Save)
"动画"(Animate)对话框
保存回放文件
关于信息菜单
使用"信息"(Info)菜单上的命令以查看模型的信息摘要。
利用这些摘要不必打开"机构"模型便可以更好地对其进行了解,并可查看所有对话框以获取所需信息。
从"信息"(Info)菜单获得的摘要在一些情况下也很有用,比如了解已经应用到模型中的更改以及查看模型随时间而演化的过程。
通过将摘要信息与针对模型的先前版本而获取的模型摘要文件进行比较,即可实现这一目的。
通过单击"信息"(Info)>"机构"(Mechanism),或在模型树中右键单击"机构"(Mechanism)节点并选取"信息"(Info),可访问"信息"(Info)菜单。
在两种情况下,都会打开一个带有以下命令的子菜单。
选取其中一个命令打开带有摘要信息的Pro/ENGINEER浏览器窗口。
∙摘要(Summary)-机构的高级摘要,其中包括机构图元的信息和模型中所出现的项目数,但已指明的位置除外。
对于非活动图元,无论它们在何处列出,都包括所有不完全的或被隐含的图元。
∙详细信息(Details)-包括所有图元及其相关属性。
如果某个图元类型不存在(如"执行电动机"),列出标题时就没有任何条目。
隐含或未完成的非活动图元不在详细摘要中列出。
∙质量属性(MassProperties)-列出机构的质量、重心及惯性分量。
机构为"模型树"中每个"机械设计"图元都提供一个"信息"(Info)选项。
右键单击并为某个特定图元选中此选项后,会打开一个带有针对该图元的详细摘要的浏览器窗口。
浏览器窗口摘要包括加亮模型窗口中的图元或显示信息页面的按钮。
有关详细信息以及详细摘要文件的示例,请参阅示例:
详细摘要。
有关Pro/ENGINEER浏览器的详细信息,请搜索PTC"帮助"系统的"基础"功能区域。
示例:
详细摘要
以下是通过"信息"(Info)>"机构"(Mechanism)>"细节"(Details)命令获得的详细摘要的一部分。
当单击
并收缩浏览器窗口后,"机械设计"会加亮模型窗口中相应的图元。
单击
时,"机械设计"会在浏览器窗口中显示选定特征的有关信息。
注意:
要将嵌入式浏览器中的信息另存为文本文件,请将配置选项info_output_format设为dbg_text。
机构报告:
细节(Details)
单位系统
属性
值
单位
英寸磅秒(Pro/E缺省单位)
连接
组件名称FOURBAR.ASM
图元名称CONNECTION_1
属性
属性
值
类型
销钉
主体
名称
类型
操作
说明
基础(Ground)
主体(Body)
组件参照
主体1
主体(Body)
元件参照
Connection_1.axis_1(连接轴)
属性
值
类型
旋转
最小限制
0.000000
最大限制
180.000000
恢复系数
0.000000
再生值
90.000000
对象操作
使用"对象操作"可对在工作区域或在模型树中选取的对象进行操作。
可使用"对象操作"修改、编辑或删除任何机构图元,而不考虑其位置,是位于顶层还是位于较低子组件中。
对于工作区域中的对象,可在模型上选取一图元图标。
然后右键单击,显示快捷菜单,其中列出可对该图元执行的操作。
注意:
在"机械设计"中,不能对Pro/ENGINEER图元,例如基准点、基准轴、基准平面、主项目和几何使用对象操作。
对于工作区域中的对象,可对下列"机械设计"图元执行对象操作:
∙凸轮从动机构连接(Cam-FollowerConnections)-选取凸轮从动机构连接或凸轮几何。
∙槽从动机构连接(Slot-FollowerConnections)-选取槽从动机构连接、槽曲线或从动机构点几何。
∙齿轮(Gears)-选取齿轮图标。
∙伺服电动机(ServoMotors)-选取伺服电动机图标。
∙执行电动机(ForceMotors)-选取执行电动机图标。
∙弹簧(Springs)-选取弹簧图标。
∙阻尼器(Dampers)-选取阻尼器图标。
∙力/扭矩(Forces/Torques)-选取力/扭矩图标。
∙连接轴(JointAxes)-选取接头图标的任何部分。
对象操作快捷菜单
在"模型树"或工作区域选取"机械设计"图元之后,单击右键即可显示快捷菜单。
使用"编辑"(Edit)>"选取优先选项"(SelectionPreferences)>"预先选取加亮"(Pre-selectionHighlighting),在光标经过工作区域中的可选对象时,可将它们加亮。
注意:
如果组件中包括几个相近的图元,难以做出确切选择,则可在查询模式下处理。
如果选取打开查询模式选项,则预先加亮将不再起作用。
有关选取工具的详细信息,请搜索PTC在线帮助的"基础"模块。
根据选取并右键单击的图元的不同,用于工作区域图元的快捷菜单可包含下列的某些命令:
∙重加亮(Rehighlight)-使用此选项可加亮所有先前选取的项目。
∙编辑(Edit)-使用此选项可编辑图元。
∙删除(Delete)-使用此选项可删除图元。
∙信息(Info)-使用此选项可查看图元信息。
∙下一个(Next)-使用此选项可移动至查询列表中的下一个图元。
∙上一个(Previous)-使用此选项可移动至查询列表中的上一个图元。
∙从列表中拾取(PickfromList)-使用此选项可显示一个对话框,其中列出选取位置附近的图元。
当使用"下一个"(Next)和"上一个"(Previous)命令时,尽管"从列表中拾取"(PickfromList)对话框不可见,仍将参照列表中的图元。
∙取消选取上一个(UnselectLast)-使用此选项可取消选取当前图元。
∙连接设置(JointSettings)(仅限连接轴)-使用此选项可显示"连接轴设置"(JointAxisSettings)对话框。
∙伺服电动机(ServoMotor)(仅限连接轴)-使用此选项可在所选连接轴处创建伺服电动机。
∙执行电动机(ForceMotor)(仅限连接轴)-使用此选项可在所选连接轴处创建执行电动机。
∙弹簧(Spring)(仅限连接轴)-使用此选项可在所选连接轴处创建弹簧。
∙阻尼器(Damper)(连接轴和槽从动机构连接)-使用此选项可在所选的连接轴或槽从动机构连接处创建阻尼器。
关于机械设计指南
"机械设计"指南用作交互实例,提供多种重要功能元素的第一手资料。
第一指南将创建滑块曲柄机构,并示范生成连接、创建伺服电动机、运行以及查看运动学分析的过程。
第二指南将创建四节连杆。
除了由第一指南所包含的主题外,第二指南还涉及设置连接轴限制、定义有时间限制的伺服电动机以及创建轨迹曲线。
第三指南将示范生成凸轮连接、添加弹簧和阻尼器及运行动态分析。
第四指南将示范利用第一指南中创建的单活塞发动机来创建用户定义测量。
必须具有"机械动态选项"许可证才能完成第三和第四指南。
这些指南依赖于模型的现行版本,并给出如何使用"机械设计"来建模类似问题的一般思路。
在安装光盘的Demo部分,可找到使用指南所必需的零件。
对于其它信息、首选技术及示范,请参阅PTC网站()的"用户区域"(UserArea)。
机械设计术语表
创建机构前,应熟悉下列术语:
∙主体(Body)-一个元件或彼此无相对运动的一组元件。
∙连接(Connections)-定义并约束主体相对运动的主体之间的关系。
∙自由度(DegreesofFreedom)-允许的机械系统运动。
连接的作用是约束主体之间的相对运动,减少系统可能的总自由度。
∙拖动(Dragging)-在屏幕上用鼠标拾取并移动机构。
∙动态(Dynamics)-研究机构在受力后的运动。
∙执行电动机(ForceMotor)-作用于旋转或平移连接轴上而引起运动的力。
∙齿轮副连接(GearPairConnection)-应用到两连接轴的速度约束。
∙基础(Ground)-不移动的主体。
其它主体相对于基础运动。
∙接头(Joints)-特定的连接类型(例如销钉接头、滑块接头和球接头)。
∙运动(Kinematics)-研究机构的运动,而不考虑移动机构所需的力。
∙LCS-与主体相关的局部坐标系。
LCS是与主体中定义的第一个零件相关的缺省坐标系。
∙环连接(LoopConnection)-添加到运动环中的最后一个连接。
∙运动(Motion)-主体受电动机或负荷作用时的移动方式。
∙放置约束(PlacementConstraint)-组件中放置元件并限制该元件在组件中运动的图元。
∙回放(Playback)-记录并重放分析运行的操作的功能。
∙伺服电动机(ServoMotor)-定义一个主体相对于另一个主体运动的方式。
可在接头或几何图元上放置电动机,并可指定主体间的位置、速度或加速度运动。
∙UCS-用户坐标系。
可使用"插入"(Insert)>"模型基准"(ModelDatum)>"坐标系"(CoordinateSystem)命令定义UCS。
∙WCS-全局坐标系。
组件的全局坐标系,它包括用于组件及该组件内所有主体的全局坐标系。
关于机械设计运动
如果没有"机械动态选项"许可证,则启动"机械设计"时只有运动菜单可用。
在运动研究中,可定义机构,使其随伺服电机一起移动,并且在不考虑作用于系统上的力的情况下分析其运动。
使用运动分析可观察机构的运动,并测量主体位置、速度和加速度的改变。
有关使用"机械设计"运动研究模型的具体步骤,请参阅工作流程说明。
有两个运动指南,可帮您熟悉"机械设计"。
第一个指南引导您进行单个活塞组件的研究,其中包括建立模型、应用伺服电动机、使用拖动功能检查模型运动、运行分析以及查看结果。
第二个指南将创建一个四连杆机构,然后设置连接轴限制,使用有时间限制的伺服电动机,及演示轨迹曲线。
机械设计运动工作流程
如需详细信息,请选取左侧栏中的链接。
创建模型
∙定义主体。
∙生成连接。
∙定义连接轴设置。
∙生成特殊连接。
检查模型
∙拖动组件。
添加建模图元
∙应用伺服电动机。
准备分析
∙定义初始位置快照。
∙创建测量。
分析模型
∙运行运动分析。
∙运行重复组件分析。
获得结果
∙回放结果。
∙检查干涉。
∙查看测量。
∙创建轨迹曲线。
∙创建运动包络。
为机械设计创建模型
为"机械设计"分析创建模型包括以下任务:
∙在模型中定义主体-主体是受刚性连接控制的一组零件,在组内没有自由度。
如果两个零件之间存在Pro/ENGINEER约束,则此二零件为同一主体的一部分。
只能在两个不同主体之间放置"机械设计"连接。
如果机构未以预期的方式移动,或者因为两个零件在同一主体中而不能创建
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