CATIA V 運(yùn)動(dòng)仿真分析

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1、第16章 CATIA 運(yùn)動(dòng)分析 16.1 曲軸連桿運(yùn)動(dòng)分析 四缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、連桿和活塞的運(yùn)動(dòng)分析是較復(fù)雜的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。曲軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，連桿左做平動(dòng)，活塞是直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在用CATIA作曲軸、連桿和活塞的運(yùn)動(dòng)分析的步驟如下所示。 （1） 設(shè)置曲軸、連桿、活塞及活塞銷的運(yùn)動(dòng)連接。 （2） 創(chuàng)建簡(jiǎn)易缸套機(jī)座。 （3） 設(shè)置曲軸與機(jī)座、活塞與活塞缸套之間的運(yùn)動(dòng)連接。 （4） 模擬仿真。 （5） 運(yùn)動(dòng)分析。 16.1.1 定義曲軸、連桿、活塞及活塞銷的運(yùn)動(dòng)連接 1.新建組文件 (1)點(diǎn)擊“開(kāi)始”選取“機(jī)械設(shè)計(jì)”中的“裝配件設(shè)計(jì)”模塊，如圖16-1所示。 圖16-1 進(jìn)入“裝配件設(shè)

2、計(jì)”模塊 （2）進(jìn)入裝配件設(shè)計(jì)模塊后，點(diǎn)擊添加現(xiàn)有組件圖標(biāo)，再點(diǎn)擊模型樹(shù)上的Product1圖標(biāo)，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)文件選擇對(duì)話框，按住Ctrl鍵，分別選取“Chapter16/huo-sai-xiao.CATPart、huo-sai.CATPart 、lianganzujian.CATproduct、quzhou.CATpart”，將這些零件體載入到Product1中。 （3）此時(shí)，零件體載入后重合到一起，點(diǎn)擊分解圖標(biāo)，出現(xiàn)分解對(duì)話框如圖16-2所示。然后點(diǎn)擊模型樹(shù)上的Product1,點(diǎn)擊確定，此時(shí)彈出警告對(duì)話框，如圖16-3所示，警告各零件的位置會(huì)發(fā)生變，點(diǎn)擊警告對(duì)話框的按鈕“是”，我們會(huì)發(fā)

3、現(xiàn)各個(gè)零件分解開(kāi)來(lái)。 圖16-2 分解對(duì)話框 圖16-3 警告對(duì)話框 （3）由于連桿體零件是裝配體，各部分之間存在約束，點(diǎn)擊“全部更新”按鈕，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)連桿體組件恢復(fù)裝配后的樣子。 （4）點(diǎn)擊“約束”工具欄中的“相合約束”圖標(biāo)，分別選擇活塞銷中心線及活塞孔中心線，如圖16-4所示。然后點(diǎn)擊“約束”工具欄中的“偏移約束”圖標(biāo)，選擇活塞銷的一個(gè)端面及活塞孔一側(cè)的凹下去細(xì)環(huán)端面，如圖16-5所示，此時(shí)出現(xiàn)“約束屬性”對(duì)話框，如圖16-6所示。將對(duì)話框中的“偏移”一欄改為“3.75mm”，點(diǎn)擊“確定”按鈕，完成活塞銷端面和活塞內(nèi)凹孔細(xì)環(huán)端面之間的偏移約束關(guān)系。點(diǎn)擊“全部更新”按鈕，完成

4、活塞與活塞銷之間的約束，如圖16-7所示。自此完成添加零部件工作。 圖16-4 選擇活塞銷中心線及活塞孔中心線 圖16-5活塞銷及活塞內(nèi)凹孔的端面約束 圖16-6將對(duì)話框中的偏移一欄改為3.75mm 圖16-7 完成活塞及活塞銷的約束 2. 設(shè)置連桿體與活塞銷的運(yùn)動(dòng)連接 （1）點(diǎn)擊“開(kāi)始”選取“數(shù)字模型”中的“DMU Kinematics（數(shù)字模型運(yùn)動(dòng)）”模塊，進(jìn)入模型運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)，如圖16-8所示。 圖16-8 進(jìn)入“DMU Kinematics”模塊 （2）單擊“DMU Kinematics（數(shù)字模型運(yùn)動(dòng)）

5、”工具欄中的“Revolnte Joint(旋轉(zhuǎn)鉸)”按鈕右下方的箭頭，出現(xiàn)“Kinematics Joint(運(yùn)動(dòng)餃)”工具欄，包括所有鉸定義按鈕，如圖16-9所示。 圖16-9 “Kinematics Joint(運(yùn)動(dòng)餃)”工具欄 （3）單擊“Kinematics Joint(運(yùn)動(dòng)餃)”工具欄中的“Revolnte Joint(旋轉(zhuǎn)鉸)”按鈕，彈出“Joint Creation: Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框，如圖16-10所示。 圖16-10 “Joint Creation: Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框 （4）單擊對(duì)話框中的“New Mechanis

6、m(新運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu))“按鈕彈出“Mechanism Creation(生成運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu))”對(duì)話框，如圖16-11所示。單擊對(duì)話框中的“確定”按鈕，按照對(duì)話框中的默認(rèn)機(jī)構(gòu)名稱“Mechanism.1”生成新的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。同時(shí)“Mechanism Creation(生成運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu))”對(duì)話框被關(guān)閉，回到“Joint Creation:Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框。 （5）在連桿體零件中選擇小孔中心線（注意這里選擇的應(yīng)是連桿體小孔中襯套的中心線，因?yàn)榕c活塞銷進(jìn)行運(yùn)動(dòng)接觸的是襯套），在選擇活塞銷的中心線，如圖16-12所示。在連桿體零件中選擇小孔襯套的一個(gè)端面，在活塞組件中選擇活塞銷的一個(gè)端面，如圖16

7、-13所示，在“Joint Creation:Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框中點(diǎn)選“Centered(居中)”單選扭，然后選擇小孔襯套和活塞銷的另外一側(cè)端面，如圖16-14所示。此時(shí)“Joint Creation:Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框的各項(xiàng)內(nèi)容如圖16-15所示。單擊對(duì)話框中的“確定”按鈕，生成旋轉(zhuǎn)鉸。零件按鉸配合在一起，同時(shí)在模型樹(shù)中出現(xiàn)和鉸的名稱，如圖16-16所示。 圖16-11 “Mechanism Creation”對(duì)話框 圖16-12 選擇襯套和活塞銷中心線 圖16-13 選擇襯套和活塞銷的一個(gè)端面 圖16-14

8、 選擇襯套和活塞銷的另一個(gè)端面 圖16-15 “Joint Creation:Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框的各項(xiàng)內(nèi)容 圖16-16 模型樹(shù)上出現(xiàn)機(jī)構(gòu)和鉸的名稱 3.設(shè)置活塞銷與活塞之間的運(yùn)動(dòng)連接 （1）實(shí)際中，活塞與活塞銷之間為過(guò)盈配合，所以這里我們把活塞與活塞銷之間定為剛性連接。單擊“DMU Kinematics（數(shù)字模型運(yùn)動(dòng)）”工具欄中的“Revolnte Joint(旋轉(zhuǎn)鉸)”按鈕右下方的箭頭，出現(xiàn)“Kinematics Joint(運(yùn)動(dòng)餃)”工具欄。 （2）單擊“Rigid Joint(剛性連接)”按鈕，彈出“Joint Creation:Rigid(生成剛

9、性連接)”對(duì)話框，如圖16-17所示。 圖16-17 “Joint Creation:Rigid(生成剛性連接)”對(duì)話框 （3）在圖形區(qū)上分別選擇活塞銷和活塞，“Joint Creation:Rigid(生成剛性連接)”對(duì)話框內(nèi)容被更新，顯示出所選擇的零件名稱，如圖16-18所示。 圖16-18 對(duì)話框顯示出所選擇的零件名稱 （4）單擊對(duì)話框中的“確定“按鈕，生成剛性連接。零件剛性連接配合在一起。同時(shí)在模型樹(shù)上出現(xiàn)剛性鉸的名稱。如圖16-19所示。 圖16-19 模型樹(shù)上出現(xiàn)剛性鉸的名稱 4.設(shè)置連桿體與曲軸的運(yùn)動(dòng)連接 （1）單擊“Kinematics Joint(運(yùn)

10、動(dòng)餃)”工具欄中的“Revolnte Joint(旋轉(zhuǎn)鉸)”按鈕，彈出“Joint Creation: Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框，在連桿體零件中選擇大孔中心線（注意這里選擇的應(yīng)是連桿體大孔中軸瓦的中心線，因?yàn)榕c曲軸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)接觸的是軸瓦），在選擇曲軸的第一段的中心線，如圖16-20所示。在連桿體零件中選擇大孔軸瓦的一個(gè)端面，在曲軸中選擇曲軸第一段的一個(gè)端面，如圖16-21所示，在“Joint Creation:Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框中點(diǎn)選“Centered(居中)”單選扭，然后選擇大孔軸瓦和曲軸第一段的另外一側(cè)端面，如圖16-22所示。此時(shí)“Joint Creati

11、on:Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框的各項(xiàng)內(nèi)容如圖16-23所示。單擊對(duì)話框中的“確定”按鈕，生成旋轉(zhuǎn)鉸。零件按鉸配合在一起，同時(shí)在模型樹(shù)中出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)鉸的名稱，如圖16-24所示。 圖16-20 選擇連桿體大孔中軸瓦的中心線與曲軸的第一段的中心線 圖16-21 選擇大孔中軸瓦的一個(gè)端面與曲軸第一段的一個(gè)端面 圖16-22 選擇大孔軸瓦和曲軸第一段的另外一側(cè)端面 圖16-23 “Joint Creation:Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框的各項(xiàng)內(nèi)容 圖16-24 在模型樹(shù)中出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)鉸的名稱 （6）此時(shí)完成了曲軸與一個(gè)連桿體的運(yùn)動(dòng)

12、連接，連接后的整體約束圖如圖16-25所示。 圖16-25 整體部件的連接圖 5.完成其余三組活塞、活塞銷、連桿體及曲軸的運(yùn)動(dòng)連接 (1) 點(diǎn)擊“開(kāi)始”再次選取“機(jī)械設(shè)計(jì)”中的“裝配件設(shè)計(jì)”，進(jìn)入“裝配件設(shè)計(jì)”模塊。點(diǎn)擊“快速多實(shí)例化”按鈕，然后在模型樹(shù)上點(diǎn)擊活塞零件，如圖16-26所示。此時(shí)在零部件上有一個(gè)新的活塞零件生成，如圖16-27所示。 圖16-26 在模型樹(shù)上點(diǎn)擊活塞零件體 圖16-27 新的活塞零件生成 （2）按照（1）中的快速生成實(shí)體的方法分別生成新的活塞銷與連桿體零件，生成后的零件如圖16-28，同時(shí)在模型樹(shù)上出現(xiàn)新的零件體，如圖16

13、-29所示。 圖16-28 生成新的活塞銷與連桿體零件 圖16-29 模型樹(shù)上出現(xiàn)新的零件體 （3）由于零件體重合在一起，點(diǎn)擊“分解”按鈕，出現(xiàn)“分解”對(duì)話框，在模型樹(shù)上點(diǎn)擊Product.1,然后點(diǎn)擊“確定”按鈕。這時(shí)會(huì)出現(xiàn)警告對(duì)話框，繼續(xù)點(diǎn)擊“確定”按鈕，完成重合零部件體的分解。 （4）由于先前已完成對(duì)第一組活塞、活塞銷、連桿體及曲軸的運(yùn)動(dòng)關(guān)系的連接，第一組零部件間存在約束，點(diǎn)擊“全部更新”按鈕后，它們又恢復(fù)到先前的位置關(guān)系，但第二組零件被分離開(kāi)來(lái)，如圖16-30所示。 圖16-30 分離更新后的效果圖 （5））點(diǎn)擊“約束”工具欄中的“相合約束”圖標(biāo)，分別選

14、擇新生成的活塞銷中心線及活塞孔中心線，如圖16-31所示。然后點(diǎn)擊“約束”工具欄中的“偏移約束”圖標(biāo)，選擇活塞銷的一個(gè)端面及活塞孔一側(cè)的凹下去細(xì)環(huán)端面，如圖16-32所示，此時(shí)出現(xiàn)“約束屬性”對(duì)話框，如圖16-33所示。將對(duì)話框中的“偏移”一欄改為“3.75mm”，點(diǎn)擊“確定”按鈕完成活塞銷端面和活塞內(nèi)凹孔細(xì)環(huán)端面之間的偏移約束關(guān)系。點(diǎn)擊“全部更新”按鈕，完成活塞與活塞銷之間的約束，如圖16-34所示。自此完成添加新零部件的工作，如圖16-35所示。 圖16-31選擇活塞銷中心線及活塞孔中心線 圖16-32活塞銷及活塞內(nèi)凹孔的端面約束

15、 圖16-33將對(duì)話框中的偏移一欄改為3.75mm 圖16-34完成活塞及活塞銷的約束 圖16-35 完成添加新零部件的工作 （6）點(diǎn)擊“開(kāi)始”選取“數(shù)字模型”中的“DMU Kinematics（數(shù)字模型運(yùn)動(dòng)）”模塊，再次進(jìn)入模型運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)。按照前面介紹過(guò)的同樣的方法將第二組活塞、活塞銷、連桿體及曲軸組件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)連接。連接后的整體效果圖如圖16-36所示。模型樹(shù)上出現(xiàn)新的運(yùn)動(dòng)連接鉸的名稱如圖16-37所示。 圖16-36 連接第二組組件后的效果圖 圖16-37 模型樹(shù)上的新增運(yùn)動(dòng)連接名稱 （7）點(diǎn)擊“開(kāi)始”再次選取“機(jī)械設(shè)計(jì)”中的“裝配件設(shè)計(jì)”，進(jìn)入“裝

16、配件設(shè)計(jì)”模塊。點(diǎn)擊“快速多實(shí)例化”按鈕，按照增加第二組活塞、活塞銷、連桿體組件的方法完成第三、四組組件的增加，并利用“分解”功能，將位置重合的零部件分解開(kāi)來(lái)，然后對(duì)分別對(duì)第三、四活塞與活塞銷進(jìn)行約束，最后用“全部更新”功能，完成第三、四組活塞與活塞銷之間的約束更新，如圖16-38所示。此時(shí)模型樹(shù)上出現(xiàn)新的零部件名稱，如圖16-39所示。 圖16-38 完成第三、四組組件的增加并對(duì)新增活塞及活塞銷進(jìn)行約束 圖16-39 模型樹(shù)上出現(xiàn)新的零部件名稱 （8）點(diǎn)擊“開(kāi)始”選取“數(shù)字模型”中的“DMU Kinematics（數(shù)字模型運(yùn)動(dòng)）”模塊，再次進(jìn)入模型運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)。同樣，按照前面

17、介紹的對(duì)第三、四組活塞、活塞銷、連桿體及曲軸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)連接，完成連接后的效果圖如圖16-40所示。同時(shí)模型樹(shù)上出現(xiàn)新的運(yùn)動(dòng)連接鉸，如圖16-41所示。 圖16-40 完成連接后的效果圖 圖16-41 模型樹(shù)上出現(xiàn)新的運(yùn)動(dòng)連接鉸 16.1.2 創(chuàng)建簡(jiǎn)易缸套機(jī)座 1.插入新零件 （1） 點(diǎn)擊CATIA的菜單欄中的“插入”，在其子菜單中選擇“新增零部件”，如圖16-42所示。 （2）在模型樹(shù)上單擊“Product.1”,，這樣會(huì)在裝配圖中插入一個(gè)新零件。單擊“Product.1”后，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“新零部件:原點(diǎn)”對(duì)話框，如圖16-43所示，提示使用者如何定義新零件的原點(diǎn)。 （3）單

18、擊對(duì)話框中的“是”按鈕，定義新零件的原點(diǎn)與組件的原點(diǎn)重合。此時(shí)在裝配件的模型樹(shù)上將出現(xiàn)一個(gè)新零件“Part1(part1.1)”。如圖16-44所示。 圖16-42選擇“新增零部件” 圖16-43 “新零部件:原點(diǎn)”對(duì)話框 圖16-44 新零部件“Part1(part1.1)” （4）右鍵點(diǎn)擊模型樹(shù)上的“Part1(part1.1)”，在出現(xiàn)的子菜單中選擇屬性，如圖16-45所示。此時(shí)會(huì)出現(xiàn)“屬性”對(duì)話框，在“實(shí)例名稱”一欄將“part1.1”修改為“缸套機(jī)座”點(diǎn)擊“確定”按鈕，完成產(chǎn)品實(shí)例名稱的修改,如圖16-46所示。此時(shí)模型樹(shù)上的新增

19、零部件的名稱“Part1(part1.1)變成“Part1(缸套機(jī)座)”。 圖16-45 在子菜單中選擇屬性 圖16-46 修改“屬性對(duì)話框”中“實(shí)例名稱”的內(nèi)容 2.繪制機(jī)座零件草圖 （1）將模型樹(shù)上中Part1零件的元素展開(kāi)，雙擊該零件的名稱“Part1”,如圖16-48所示，這樣可以直接由“數(shù)字模型工作臺(tái)”轉(zhuǎn)到“零部件設(shè)計(jì)工作臺(tái)”。 （2）選擇曲軸帶有鍵槽一端的端面，如圖16-47所示，在“草圖編輯器”工具欄中單擊“Sketcher(草圖)”按鈕，進(jìn)入草圖設(shè)計(jì)工作臺(tái)。 圖16-48 雙擊零件名稱“Part1” 圖16-47 選擇曲軸帶有鍵槽一

20、端的端面 （3）單擊“操作”工具欄中的“Project 3d element(投影三維元素)”按鈕，然后選擇曲軸帶有鍵槽一端的端面，將其投影為一個(gè)圓形草圖，如圖16-48所示。然后點(diǎn)擊“圓”，在草圖上畫(huà)一個(gè)圓，如圖16-49，點(diǎn)擊“約束”，再點(diǎn)擊剛才畫(huà)的圓，此時(shí)圓的尺寸被約束住，雙擊尺寸數(shù)字，彈出“約束定義”對(duì)話框，將直徑改為“80mm”, 如圖16-50所示，按住“Ctrl”鍵，點(diǎn)擊投影圓和剛才繪制的圓，再點(diǎn)擊“約束定義”按鈕，彈出“約束定義”對(duì)話框，如圖16-51所示，將同心一欄選上，然后點(diǎn)擊“確定”按鈕。完成草圖繪制，如圖16-52所示。

21、 圖16-48 三維投影草圖 圖16-49 畫(huà)一個(gè)圓 圖16-50 修改直徑 圖16-51 “約束定義”對(duì)話框 圖16-52約束完成后的草圖 （4）單擊“工作臺(tái)”工具欄中的“Exit Workbench(推出工作臺(tái))”按鈕，重新進(jìn)入“零部件設(shè)計(jì)工作臺(tái)”。 3. 拉伸生成機(jī)座零件 （1）單擊“給予草圖的特征”工具欄中的”P(pán)ad（拉伸）”按鈕，彈出“Pad Definition(拉伸定義)”對(duì)話框，如圖1

22、6-53所示，將長(zhǎng)度一欄改為“40mm”,在輪廓曲面一欄選擇剛才繪制的草圖，然后點(diǎn)擊確定，完成實(shí)體的拉伸。 （2）為了區(qū)別機(jī)座實(shí)體，將機(jī)座實(shí)體更改顏色。在模型樹(shù)上右鍵點(diǎn)擊“Part1(缸套機(jī)座)，在出現(xiàn)的子菜單中點(diǎn)擊“屬性”彈出屬性對(duì)話框，點(diǎn)擊圖形一欄，將顏色改為黃色，如圖16-54，然后點(diǎn)擊“確定”。這樣就將機(jī)座實(shí)體與曲軸零件區(qū)別開(kāi)來(lái)。 圖16-53 “凸臺(tái)定義”對(duì)話框 圖16-54 將顏色改為黃色 4.繪制缸套零件草圖 （1）點(diǎn)擊“基準(zhǔn)平面”圖標(biāo)，再點(diǎn)擊第一組活塞的上表面，如圖16-55所示，彈出“基準(zhǔn)平面定義”對(duì)話框，將偏移一欄數(shù)據(jù)改為“0mm”,如圖16-56所示,點(diǎn)

23、擊確定完成基準(zhǔn)平面的建立。建立后的基準(zhǔn)平面如圖16-57所示。 圖16-55 選擇活塞上表面 圖16-56 “基準(zhǔn)平面定義”對(duì)話框 圖16-57 建立的基準(zhǔn)平面 （2）點(diǎn)擊新建的基準(zhǔn)平面，在“草圖編輯器”工具欄中單擊“Sketcher(草圖)”按鈕，進(jìn)入草圖設(shè)計(jì)工作臺(tái)。 （3）單擊草圖工具中的“虛線”圖標(biāo)，此時(shí)該圖標(biāo)變成紅色。接著單擊“操作”工具欄中的“Project 3d element(投影三維元素)”按鈕，然后選擇活塞上表面，將其投影到草圖設(shè)計(jì)平面上，如圖16-58所示。接著再次單擊“虛線”圖標(biāo)，圖標(biāo)恢復(fù)原來(lái)的顏色，即取消“虛線”功能。然后在點(diǎn)

24、擊“圓”，在草圖上畫(huà)一個(gè)圓，如圖16-59，按住“Ctrl”鍵，選擇投影圓與繪制的圓，單擊點(diǎn)擊“約束定義”按鈕，彈出“約束定義”對(duì)話框，如圖16-60所示，將相合一欄選上，然后點(diǎn)擊“確定”按鈕，繪制圓與投影圓相合，如圖16-61所示。 圖16-58 投影活塞上表面 圖16-59 繪制一個(gè)圓 圖16-60 “約束定義”對(duì)話框 圖16-61繪制圓與投影圓相合 （4）在草圖上再畫(huà)一個(gè)圓，單擊“約束”，此時(shí)圓的尺寸被約束住，雙擊尺寸數(shù)字，彈出“約束定義”對(duì)話框，將直徑改為“120mm”,點(diǎn)擊“確定

25、”完成尺寸約束， 如圖16-62所示.按住“Ctrl”鍵，點(diǎn)擊兩個(gè)繪制的圓，再點(diǎn)擊“約束定義”按鈕，彈出“約束定義”對(duì)話框，將“同心”一欄選上，然后點(diǎn)擊“確定”按鈕。將兩個(gè)圓的圓心約束在一起，如圖16-63所示。 圖16-62 繪制直徑為120mm的一個(gè)圓 圖16-63將兩個(gè)圓的圓心約束在一起 5.拉伸生成缸套零件 單擊“給予草圖的特征”工具欄中的”P(pán)ad（拉伸）”按鈕，彈出“Pad Definition(拉伸定義)”對(duì)話框，將長(zhǎng)度一欄改為“120mm”,在輪廓曲面一欄選擇剛才繪制的草圖，然后點(diǎn)擊確定，完成實(shí)體的拉伸，如圖16-64所示。 圖16-64

26、 拉伸缸套零件 6.完成其余三組缸套實(shí)體建模 （1） 點(diǎn)擊再建立第一組活塞缸套時(shí)所建立的“基準(zhǔn)平面”圖標(biāo)，在“草圖編輯器”工具欄中單擊“Sketcher(草圖)”按鈕，進(jìn)入草圖設(shè)計(jì)工作臺(tái)。 （2）按照與繪制第一組缸套草圖相同的方法繪制第二組缸套草圖平面，繪制完的效果如圖16-65所示。 （3）單擊“工作臺(tái)”工具欄中的“Exit Workbench(推出工作臺(tái))”按鈕，進(jìn)入“零部件設(shè)計(jì)工作臺(tái)”。準(zhǔn)備完成第二組缸套的實(shí)體拉伸，與第一組缸套實(shí)體拉伸方法相同，對(duì)第二組缸套進(jìn)行拉伸，完成后的實(shí)體效果如16-66所示。 圖16-65 第二組缸套草圖繪制 圖16-6

27、6 第二組缸套的實(shí)體拉伸效果 （4）按照同樣的方法建立第三、四組缸套的實(shí)體模型，完成后的四組活塞缸套的模型如圖16-67所示。 圖16-67 四組缸套的實(shí)體模型 16.1.3設(shè)置曲軸與機(jī)座、活塞與活塞缸套之間的運(yùn)動(dòng)連接 1.設(shè)置曲軸與機(jī)座之間的運(yùn)動(dòng)連接 （1）點(diǎn)擊“開(kāi)始”選取“數(shù)字模型”中的“DMU Kinematics（數(shù)字模型運(yùn)動(dòng)）”模塊，進(jìn)入模型運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)。 （2）單擊“Kinematics Joint(運(yùn)動(dòng)餃)”工具欄中的“Revolnte Joint(旋轉(zhuǎn)鉸)”按鈕，彈出“Joint Creation: Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框，分別選擇簡(jiǎn)易機(jī)座的中心線

28、和曲軸左端的中心線，如圖16-68所示。簡(jiǎn)易機(jī)座的左端面和曲軸的左端面，如圖16-69所示?！癑oint Creation: Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框內(nèi)容被更新，如圖16-70所示，然后點(diǎn)擊“確定”完成運(yùn)動(dòng)連接，此時(shí)模型樹(shù)上出現(xiàn)新的運(yùn)動(dòng)鉸的名稱，如圖16-71所示。 圖16-68選擇機(jī)座和曲軸左端中心線 圖16-69選擇機(jī)座的左端面和曲軸左端面 圖16-69 “Joint Creation: Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框內(nèi)容被更新 圖16-71 模型樹(shù)上出現(xiàn)新的運(yùn)動(dòng)鉸 2.設(shè)置活塞浴缸套之間的運(yùn)動(dòng)連接

29、（1）單擊“DMU Kinematics（數(shù)字模型運(yùn)動(dòng)）”工具欄中的“Revolnte Joint(旋轉(zhuǎn)鉸)”按鈕右下方的箭頭，出現(xiàn)“Kinematics Joints(運(yùn)動(dòng)鉸)”工具欄。 （2）單擊“Cylindrical Joint(圓柱鉸)”按鈕，彈出“Joint Creation:Cylindrical(生成圓柱鉸)”對(duì)話框，如圖16-72所示。 圖16-72 “Joint Creation:Cylindrical(生成圓柱鉸)”對(duì)話框 （3）在裝配零件上分別選擇第一組活塞和缸套的中心線，如圖16-73所示。此時(shí)“Joint Creation:Cylindrical(生成圓柱

30、鉸)”對(duì)話框內(nèi)容被更新，如圖16-74所示，點(diǎn)擊“確定”按鈕，完成第一組活塞與缸套之間的運(yùn)動(dòng)連接。 圖16-73 選擇第一組活塞和缸套的中心線 圖16-74對(duì)話框內(nèi)容被更新 （4）按照上訴同樣的方法，依次完成第二、三、四活塞與缸套之間的運(yùn)動(dòng)連接，此時(shí)模型樹(shù)上出現(xiàn)新的運(yùn)動(dòng)鉸，如圖16-75所示。 圖16-75 模型樹(shù)上出現(xiàn)新的運(yùn)動(dòng)鉸 16.1.4模擬仿真 1.設(shè)置驅(qū)動(dòng) 在模型樹(shù)上雙擊曲軸與機(jī)座的運(yùn)動(dòng)鉸，如圖16-76，彈出彈出“Joint Creation: Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框，將“Angle driven(角度驅(qū)動(dòng))”一欄選上，如圖16-

31、77所示，點(diǎn)擊確定完成驅(qū)動(dòng)設(shè)置。 圖16-76在模型樹(shù)上雙擊曲軸與機(jī)座的運(yùn)動(dòng)鉸 圖16-77將“Angle driven(角度驅(qū)動(dòng))”一欄選上 2.設(shè)置固定零件 （1）單擊“DMU Kinematics（數(shù)字模型運(yùn)動(dòng)）”工具欄中的“Fixed part(固定零件)”按鈕，彈出“New Fixed part(新固定零件)”對(duì)話框，如圖16-78所示。 圖16-78 “New Fixed part(新固定零件)”對(duì)話框 （2）在圖形區(qū)上選擇簡(jiǎn)易機(jī)座零件，并點(diǎn)擊“確定”按鈕。 （3）單擊“確定”后，則彈出一個(gè)“Information(消息)”對(duì)話框，提示現(xiàn)在設(shè)置的機(jī)構(gòu)已經(jīng)可

32、以被模擬，如圖16-79所示。單擊對(duì)話框中的“確定”按鈕，關(guān)閉對(duì)話框。 3.模擬四缸內(nèi)燃機(jī)運(yùn)動(dòng) （1））單擊“DMU Kinematics（數(shù)字模型運(yùn)動(dòng)）”工具欄中的“Simulation with Command(使用命令模擬)”按鈕，彈出“Kinematics Simulation-Mechanism.1(運(yùn)動(dòng)模擬)”對(duì)話框，如圖16-80所示。在對(duì)話框中拖動(dòng)滑標(biāo)改變角度范圍，如圖16-81所示。單擊對(duì)話框中的“Play forward(向前演示)”按鈕，四缸內(nèi)燃機(jī)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。 圖16-80 “Kinematics Simulation- 圖16-8

33、1 改變角度范圍 Mechanism.1(運(yùn)動(dòng)模擬)”對(duì)話框 16.1.5運(yùn)動(dòng)分析 1.定義時(shí)間關(guān)聯(lián)的參數(shù)關(guān)系式 （1）選擇菜單工具欄中的“工具”à“選項(xiàng)”命令，彈出“選項(xiàng)”對(duì)話框，如圖16-82所示。選中“產(chǎn)品結(jié)構(gòu)”，選擇“樹(shù)的定制”選項(xiàng)卡，然后將“關(guān)系”選項(xiàng)激活。單擊對(duì)話框中的“確定”，關(guān)閉對(duì)話框。 圖16-82 “選項(xiàng)”對(duì)話框 （2）在模型樹(shù)上選擇“機(jī)制.1”,如圖16-83所示。 圖16-83 選擇“機(jī)制.1” （3）單擊“知識(shí)”工具欄中的“Formula(公式)”按鈕，彈出“公式：機(jī)制.1”對(duì)話框，如圖16-84所示。在對(duì)話框的“參數(shù)”文本框中選擇第二個(gè)選項(xiàng)“

34、機(jī)制.1\命令\命令.1\角度”，單擊“添加公式”按鈕，定義角度與時(shí)間的關(guān)系。 圖16-84 “公式：機(jī)制.1”對(duì)話框 （4）單擊“添加公式”按鈕后，彈出“公式編輯器”對(duì)話框，如圖16-85所示。 圖16-85 “公式編輯器”對(duì)話框 （5）在“字典”列表框中選擇“參數(shù)”選項(xiàng)，在“參數(shù)成員數(shù)”列表框中選擇“時(shí)間”選項(xiàng)，在“時(shí)間成員數(shù)”列表框中顯示“機(jī)制.1\KINTime”。雙擊“機(jī)制.1\KINTime”，則“機(jī)制.1\KINTime”直接進(jìn)入公式編輯文本框中，如圖16-86所示。 圖16-86 編輯的角度與時(shí)間關(guān)系公式 （6）在后邊繼續(xù)輸入“/1s*36deg”,其物

35、理意義是運(yùn)動(dòng)角速度為36deg/1s,因?yàn)樗俣惹懊娴臅r(shí)間單位是s，因此，要與角度單位一致，需要將速度除以時(shí)間1s，然后再乘以角度單位。單擊公式編輯器中的“確定”按鈕，完成公式編輯，回到“公式：機(jī)制.1”對(duì)話框，在對(duì)話框中顯示出剛才編輯的公式，如圖16-87所示。 圖16-87 在對(duì)話框中顯示出剛才編輯的公式 （7）單擊對(duì)話框中的“確定”按鈕，生成公式，并且在模型樹(shù)中顯示公式的名稱和表達(dá)式，如圖16-88所示。 圖16-88 模型樹(shù)中顯示公式的名稱和表達(dá)式 2.生成運(yùn)動(dòng)軌跡 （1）單擊“DMU Generic Animation(數(shù)字模型通用動(dòng)畫(huà))”工具欄中的“Trace(軌跡

36、)”按鈕，彈出“Trace(軌跡)”對(duì)話框，如圖16-89所示。 （2）在圖形上選擇第一組活塞上的一點(diǎn)，如圖16-90所示。 （3）在對(duì)話框中激活“Reference product(參考產(chǎn)品)”文本框。然后在圖形區(qū)選擇機(jī)座缸套為參考件，如圖16-91所示 （4）單擊對(duì)話框中的“確定”按鈕，關(guān)閉對(duì)話框，同時(shí)機(jī)器開(kāi)始計(jì)算所選點(diǎn)的軌跡路線，計(jì)算完畢后，直接顯示出來(lái)，如圖16-92所示。 圖16-89 “Trace(軌跡)”對(duì)話框 圖16-90 選擇第一組活塞上的一點(diǎn) 圖16-91 選擇簡(jiǎn)易機(jī)座為參考零件

37、 圖16-92 所選點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡 3.測(cè)量速度、加速度 （1）單擊“DMU Kinematics（數(shù)字模型運(yùn)動(dòng)）”工具欄中的“Speed and Acceleration(速度和加速度)”按鈕，彈出“Speed and Acceleration(速度和加速度)”對(duì)話框，如圖16-93所示。 圖16-93 “Speed and Acceleration(速度和加速度)”對(duì)話框 （2）激活對(duì)話框中的“Reference product(參考產(chǎn)品)”文本框，然后在圖形區(qū)選擇缸套零件，如圖16-94所示。 （3）激活對(duì)話框中的“Point selection (點(diǎn)選擇)”

38、文本框與生成軌跡中所選擇的相同的點(diǎn)，如圖16-95所示。 圖16-94 選擇缸套零件 圖16-95 選擇活塞上的一個(gè)點(diǎn) （4）選擇后，對(duì)話框中的兩個(gè)文本框都相應(yīng)地更新顯示，如圖16-96所示。 圖16-95 “Speed and Acceleration(速度和加速度)”對(duì)話框已更新 （5）單擊“DMU Kinematics（數(shù)字模型運(yùn)動(dòng)）”工具欄中的“Simulation with Laws(用規(guī)則模擬)”按鈕，彈出“Kinematics Simulation –Mechanism.1(運(yùn)動(dòng)模擬)”對(duì)話框，如圖16-

39、96所示。 （6）勾選“Kinematics Simulation –Mechanism.1(運(yùn)動(dòng)模擬)”對(duì)話框中的“Activate sensor(激活傳感器)”復(fù)選框，彈出“Sensor(傳感器)”對(duì)話框，如圖16-97所示。單擊對(duì)話框中“Selection(選擇)”選項(xiàng)卡，在列表框中單擊“速度-加速度.1\線性速度”和“速度-加速度.1\線性加速度”選項(xiàng)卡，單擊后，兩個(gè)參數(shù)的狀態(tài)由“否”改為“是”。 圖16-96 “Kinematics Simulation –Mechanism.1(運(yùn)動(dòng)模擬)”對(duì)話框 圖16-97 “Sensor(傳感器)”對(duì)話框 （7）單擊

40、“Outputs(輸出)”選項(xiàng)組中的“Option(選項(xiàng))”按鈕，彈出“Graphical Representation Option(代表圖形曲線選項(xiàng))”對(duì)話框，如圖16-98所示。點(diǎn)選“Versus time(與時(shí)間的關(guān)系)”單選扭，繪制速度和加速度隨時(shí)間變化的曲線。單擊對(duì)話框中的“關(guān)閉”按鈕，關(guān)閉對(duì)話框。 圖16-98 Graphical Representation Option(代表圖形曲線選項(xiàng))”對(duì)話框 （8）在“Sensor(傳感器)”對(duì)話框中選擇“瞬間值“選項(xiàng)卡。單擊“Kinematics Simulation –Mechanism.1(運(yùn)動(dòng)模擬)”對(duì)話框中的“Pla

41、y forward(向前演示)”按鈕，開(kāi)始模擬活塞運(yùn)動(dòng)。在“Sensor(傳感器)”對(duì)話框中的“瞬間值“選項(xiàng)卡下，列表框中顯示的內(nèi)容隨模擬進(jìn)程更新，如圖16-99所示。 圖16-99 “瞬間值“選項(xiàng)卡下的列表框中顯示的內(nèi)容隨模擬進(jìn)程更新 （9）單擊“Sensor(傳感器)”對(duì)話框中的“Graphics(圖形)”按鈕，出現(xiàn)“Sensor Graphical Representation(圖形曲線)”窗口，繪制出速度和加速度隨時(shí)間的變化曲線，如圖16-100所示。 16-100 速度和加速度隨時(shí)間變化的曲線 16.2齒輪系的運(yùn)動(dòng)分析 齒輪系由曲軸齒輪、惰齒輪和凸軸齒輪。本例要模擬

42、三個(gè)齒輪鍵的運(yùn)動(dòng)。 （1）設(shè)置齒輪系的連接。須分別定義簡(jiǎn)易曲軸齒輪、簡(jiǎn)易惰性輪、簡(jiǎn)易凸輪軸齒輪與簡(jiǎn)易機(jī)體之間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副。 （2）設(shè)置齒輪副連接。定義曲軸齒輪與惰齒輪之間、凸輪軸齒輪與惰齒輪之間的齒輪副連接。 （3）模擬仿真。 （4）運(yùn)動(dòng)分析。 16.2.1設(shè)置齒輪系的連接 1.新建組文件 （1）點(diǎn)擊“開(kāi)始”選取“機(jī)械設(shè)計(jì)”中的“裝配件設(shè)計(jì)”模塊。 （2））進(jìn)入裝配件設(shè)計(jì)模塊后，點(diǎn)擊添加現(xiàn)有組件圖標(biāo)，再點(diǎn)擊模型樹(shù)上的Product1圖標(biāo)，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)文件選擇對(duì)話框，按住Ctrl鍵，分別選取“Chapter16/ duo-gear.CATPart、qu-zhou-gear.CATP

43、art、tu-lun-gear.CATPart、duolunzhou.CATproduct、jianyi-quzhou.CATpart、jianyi-tulunzhou. CATPart、jianyi-jizuo. CATpart”，將這些零件體載入到Product1中. (3) 此時(shí)，零件體載入后重合到一起，點(diǎn)擊分解圖標(biāo)，出現(xiàn)分解對(duì)話框,然后點(diǎn)擊模型樹(shù)上的Product1,點(diǎn)擊確定，此時(shí)彈出警告對(duì)話框，警告各零件的位置會(huì)發(fā)生變，點(diǎn)擊警告對(duì)話框的按鈕“是”，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)各個(gè)零件分解開(kāi)來(lái)。如圖16-101所示。 圖16-101 分解重和的各個(gè)零件 2.設(shè)置各簡(jiǎn)易齒輪軸與簡(jiǎn)易機(jī)座之間的運(yùn)動(dòng)

44、連接 （1）點(diǎn)擊“開(kāi)始”選取“數(shù)字模型”中的“DMU Kinematics（數(shù)字模型運(yùn)動(dòng)）”模塊，進(jìn)入模型運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)。 （2）單擊“Kinematics Joint(運(yùn)動(dòng)餃)”工具欄中的“Revolnte Joint(旋轉(zhuǎn)鉸)”按鈕，彈出“Joint Creation: Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框。如圖16-101所示。 圖16-101 “Joint Creation: Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框 （3）單擊對(duì)話框中的“New Mechanism(新運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu))“按鈕彈出“Mechanism Creation(生成運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu))”對(duì)話框，單擊對(duì)話框中的“確定”按鈕

45、，按照對(duì)話框中的默認(rèn)機(jī)構(gòu)名稱“Mechanism.1”生成新的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。同時(shí)“Mechanism Creation(生成運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu))”對(duì)話框被關(guān)閉，回到“Joint Creation:Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框。 （4）在圖形區(qū)內(nèi)選擇簡(jiǎn)易曲軸中心線與相對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)易機(jī)座孔的中心線，如圖16-102所示。然后選擇簡(jiǎn)易曲軸的一個(gè)端面與簡(jiǎn)易機(jī)座孔相對(duì)應(yīng)的一個(gè)端面，如圖16-103所示，此時(shí)“Joint Creation:Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框的各項(xiàng)內(nèi)容如圖16-104所示。然后單擊對(duì)話框中的“確定”按鈕，生成旋轉(zhuǎn)鉸。零件按鉸配合在一起，同時(shí)在模型樹(shù)中出現(xiàn)和鉸的名稱，如圖16-

46、105所示。 圖16-102 選擇簡(jiǎn)易曲軸中心線與相對(duì)應(yīng)的 圖16-103選擇簡(jiǎn)易曲軸的一個(gè)端面與 簡(jiǎn)易機(jī)座孔的中心線 簡(jiǎn)易機(jī)座孔相對(duì)應(yīng)的一個(gè)端面 圖16-104 “Joint Creation:Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框的更新的內(nèi)容 圖16-105 模型樹(shù)上出現(xiàn)新的鉸 （5）單擊“Kinematics Joint(運(yùn)動(dòng)餃)”工具欄中的“Revolnte Joint(旋轉(zhuǎn)鉸)”按鈕，彈出“Joint Creation: Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框。 （6）在圖

47、形區(qū)內(nèi)選擇簡(jiǎn)易惰輪軸軸中心線與相對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)易機(jī)座孔的中心線，如圖16-106所示。然后選擇簡(jiǎn)易惰輪軸的一個(gè)端面與簡(jiǎn)易機(jī)座孔相對(duì)應(yīng)的一個(gè)端面，如圖16-107所示，然后單擊“Joint Creation: Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框中的“確定”按鈕，生成旋轉(zhuǎn)鉸。零件按鉸配合在一起，同時(shí)在模型樹(shù)中出現(xiàn)和鉸的名稱。 圖16-106 選擇簡(jiǎn)易惰輪軸軸中心線與 圖16-107 選擇簡(jiǎn)易惰輪軸的一個(gè)端面與 相對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)易機(jī)座孔的中心線 簡(jiǎn)易機(jī)座孔相對(duì)應(yīng)的一個(gè)端面 （7）單擊“Kinematics J

48、oint(運(yùn)動(dòng)餃)”工具欄中的“Revolnte Joint(旋轉(zhuǎn)鉸)”按鈕，彈出“Joint Creation: Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框。 （8）在圖形區(qū)內(nèi)選擇簡(jiǎn)易凸輪軸軸中心線與相對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)易機(jī)座孔的中心線，如圖16-108所示。然后選擇簡(jiǎn)易凸輪軸的一個(gè)端面與簡(jiǎn)易機(jī)座孔相對(duì)應(yīng)的一個(gè)端面，如圖16-109所示，然后單擊“Joint Creation: Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框中的“確定”按鈕，生成旋轉(zhuǎn)鉸。零件按鉸配合在一起，同時(shí)在模型樹(shù)中出現(xiàn)和鉸的名稱。 圖16-108 選擇簡(jiǎn)易凸輪軸軸中心線與 圖16-109 然后選擇簡(jiǎn)易凸輪軸的一個(gè)端

49、面 相對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)易機(jī)座孔的中心線 與簡(jiǎn)易機(jī)座孔相對(duì)應(yīng)的一個(gè)端面 3.設(shè)置各齒輪與各相對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)易齒輪軸的運(yùn)動(dòng)連接 （1）單擊“Rigid Joint(剛性連接)”按鈕，彈出“Joint Creation:Rigid(生成剛性連接)”對(duì)話框，如圖16-110所示。 圖16-110 “Joint Creation:Rigid(生成剛性連接)”對(duì)話框 （2）在圖形區(qū)上分別選擇簡(jiǎn)易曲軸和曲軸齒輪，“Joint Creation:Rigid(生成剛性連接)”對(duì)話框內(nèi)容被更新，顯示出所選擇的零件名稱，如圖16-111所示。 圖16-111 “J

50、oint Creation:Rigid(生成剛性連接)”對(duì)話框內(nèi)容被更新 （3）單擊對(duì)話框中的“確定“按鈕，生成剛性連接。零件剛性連接配合在一起。同時(shí)在模型樹(shù)上出現(xiàn)剛性鉸的名稱。如圖16-112所示。 圖16-112 模型樹(shù)上出現(xiàn)新的鉸 （4）按照同樣的方法分別將簡(jiǎn)易惰輪軸與惰齒輪、簡(jiǎn)易凸輪軸與凸輪齒輪進(jìn)行剛性連接，模型樹(shù)上的鉸的名稱如圖16-113所示。 圖16-113 模型樹(shù)上出現(xiàn)新的鉸 （5）點(diǎn)擊“開(kāi)始”選取“機(jī)械設(shè)計(jì)”中的“裝配件設(shè)計(jì)”模塊，對(duì)各簡(jiǎn)易齒輪軸與各齒輪之間進(jìn)行位置約束。 （6）點(diǎn)擊“約束”工具欄中的“相合約束”圖標(biāo)，分別選擇簡(jiǎn)易曲軸中心線及曲軸齒輪中心線

51、，如圖16-114所示。然后點(diǎn)擊“約束”工具欄中的“偏移約束”圖標(biāo)，選擇簡(jiǎn)易曲軸的一個(gè)端面及曲軸齒輪相對(duì)應(yīng)的一個(gè)端面，如圖16-115所示，此時(shí)出現(xiàn)“約束屬性”對(duì)話框，如圖16-116所示。將對(duì)話框中的“偏移”一欄改為“0mm”，點(diǎn)擊“確定”按鈕，完成簡(jiǎn)易曲軸端面和曲軸齒輪端面之間的偏移約束關(guān)系。點(diǎn)擊“全部更新”按鈕，完成簡(jiǎn)易曲軸與曲軸齒輪之間的約束，如圖16-117所示。 圖16-114 選擇簡(jiǎn)易曲軸及曲軸齒輪中心線 圖16-115選擇簡(jiǎn)易曲軸及曲軸齒輪的一個(gè)端面 圖16-116 “約束屬性”對(duì)話框 圖16-117完成約束后的位置 （

52、7）按照同樣的約束方法，依次將簡(jiǎn)易惰輪軸與惰齒輪、簡(jiǎn)易凸輪軸與凸輪齒輪之間進(jìn)行位置約束，注意與各齒輪軸完成后的效果圖如圖16-118所示。 圖16-118 完成后的各齒輪魚(yú)齒輪軸間的位置關(guān)系 16.2.2設(shè)置齒輪副間的連接 （1）點(diǎn)擊“開(kāi)始”選取“數(shù)字模型”中的“DMU Kinematics（數(shù)字模型運(yùn)動(dòng)）”模塊，進(jìn)入模型運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)。 （2）單擊“DMU Kinematics（數(shù)字模型運(yùn)動(dòng)）”工具欄中的“Revolnte Joint(旋轉(zhuǎn)鉸)”按鈕右下方的箭頭，出現(xiàn)“Kinematics Joint(運(yùn)動(dòng)餃)”工具欄，單擊“Roll Curve Joints(運(yùn)動(dòng)鉸)”按鈕，彈出“

53、Joint Creation: Roll Curve Joints(生成滾動(dòng)曲線鉸)”對(duì)話框，如圖16-119所示。 圖16-119 “Joint Creation: Roll Curve Joints(生成滾動(dòng)曲線鉸)”對(duì)話框 （3）激活“Curve 1:”對(duì)話框，選擇曲軸齒輪上的圓形曲線，如圖16-120所示。然后再激活”Curve 2:”對(duì)話框，選擇惰齒輪上的圓形曲線（注意：所選的兩條曲線必須相接觸，要求在“裝備件設(shè)計(jì)”模塊中將兩條曲線的位置約束好），如圖16-121所示。此時(shí)對(duì)話框中的內(nèi)容已被更新，如圖16-122所示，點(diǎn)擊“確定”按鈕，關(guān)閉對(duì)話框，同時(shí)模型樹(shù)上出現(xiàn)滾動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)

54、鉸的名稱，如圖16-123所示。 圖16-120選擇曲軸齒輪上的曲線 圖16-121選擇惰齒輪上的圓形曲線 圖16-122 “Joint Creation: Roll Curve Joints”對(duì)話框內(nèi)容更新 圖16-123 模型樹(shù)上出現(xiàn)新的鉸 （4）按照同樣的步驟，定義惰齒輪和凸輪齒輪之間的滾動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)鉸連接。在模型樹(shù)上我們可以看到定義后的運(yùn)動(dòng)鉸的名稱。如圖16-124所示。 圖16-124 模型樹(shù)上出現(xiàn)新的鉸 16.2.3 模擬仿真 1.設(shè)置驅(qū)動(dòng) 在模型樹(shù)上雙擊曲軸與機(jī)座的運(yùn)動(dòng)鉸，如圖16-125，彈出彈出“

55、Joint Creation: Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框，將“Angle driven(角度驅(qū)動(dòng))”一欄選上，如圖16-125所示，點(diǎn)擊“確定”按鈕完成驅(qū)動(dòng)設(shè)置。 圖16-125 彈出彈出“Joint Creation: Revolute(生成旋轉(zhuǎn)鉸)”對(duì)話框 2.設(shè)置固定零件 （1）單擊“DMU Kinematics（數(shù)字模型運(yùn)動(dòng)）”工具欄中的“Fixed part(固定零件)”按鈕，彈出“New Fixed part(新固定零件)”對(duì)話框。 （2）在圖形區(qū)上選擇簡(jiǎn)易機(jī)座，如圖16-126所示，并點(diǎn)擊“確定”按鈕。 （3）單擊“確定”后，則彈出一個(gè)“Informa

56、tion(消息)”對(duì)話框，提示現(xiàn)在設(shè)置的機(jī)構(gòu)已經(jīng)可以被模擬，如圖16-127所示。單擊對(duì)話框中的“確定”按鈕，關(guān)閉對(duì)話框。 圖16-126 選擇簡(jiǎn)易機(jī)座 圖16-127 “Information(消息)”對(duì)話框 3.模擬齒輪系傳動(dòng) （1））單擊“DMU Kinematics（數(shù)字模型運(yùn)動(dòng)）”工具欄中的“Simulation with Command(使用命令模擬)”按鈕，彈出“Kinematics Simulation-Mechanism.1(運(yùn)動(dòng)模擬)”對(duì)話框，如圖16-128所示。在對(duì)話框中拖動(dòng)滑標(biāo)改變角度范圍，如圖

57、16-129所示。單擊對(duì)話框中的“Play forward(向前演示)”按鈕，四缸內(nèi)燃機(jī)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。 圖16-128“Kinematics Simulation- 圖16-129 改變角度范圍 Mechanism.1(運(yùn)動(dòng)模擬)”對(duì)話框 16.2.4運(yùn)動(dòng)分析 1.定義時(shí)間關(guān)聯(lián)的參數(shù)關(guān)系式 （1）在模型樹(shù)上選擇“機(jī)制.1”,如圖16-130所示。 圖16-130 選擇“機(jī)制.1” （2）單擊“知識(shí)”工具欄中的“Formula(公式)”按鈕，彈出“公式：機(jī)制.1”對(duì)話框，如圖16-131所示。在對(duì)話框的“參數(shù)”文本框中選擇第二個(gè)選項(xiàng)“機(jī)制.1\命

58、令\命令.1\角度”，單擊“添加公式”按鈕，定義角度與時(shí)間的關(guān)系。 圖16-131 “公式：機(jī)制.1”對(duì)話框 （3）單擊“添加公式”按鈕后，彈出“公式編輯器”對(duì)話框，如圖16-132所示。 圖16-132 “公式編輯器”對(duì)話框 （4）在“字典”列表框中選擇“參數(shù)”選項(xiàng)，在“參數(shù)成員數(shù)”列表框中選擇“時(shí)間”選項(xiàng)，在“時(shí)間成員數(shù)”列表框中顯示“機(jī)制.1\KINTime”。雙擊“機(jī)制.1\KINTime”，則“機(jī)制.1\KINTime”直接進(jìn)入公式編輯文本框中，如圖16-133所示。 圖16-133 編輯的角度與時(shí)間關(guān)系公式 （5）在后邊繼續(xù)輸入“/1s*36deg”,其物理

59、意義是運(yùn)動(dòng)角速度為36deg/1s,因?yàn)樗俣惹懊娴臅r(shí)間單位是s，因此，要與角度單位一致，需要將速度除以時(shí)間1s，然后再乘以角度單位。單擊公式編輯器中的“確定”按鈕，完成公式編輯，回到“公式：機(jī)制.1”對(duì)話框。 （6）單擊對(duì)話框中的“確定”按鈕，生成公式，并且在模型樹(shù)中顯示公式的名稱和表達(dá)式，如圖16-134所示。 圖16-134模型樹(shù)中顯示公式的名稱和表達(dá)式 2.生成運(yùn)動(dòng)軌跡 （1）單擊“DMU Generic Animation(數(shù)字模型通用動(dòng)畫(huà))”工具欄中的“Trace(軌跡)”按鈕，彈出“Trace(軌跡)”對(duì)話框，如圖16-135所示。 （2）在圖形上選擇凸輪齒輪上的一點(diǎn)

60、，如圖16-136所示。 （3）在對(duì)話框中激活“Reference product(參考產(chǎn)品)”文本框。然后在圖形區(qū)選擇機(jī)座缸套為參考件，如圖16-137所示 （4）單擊對(duì)話框中的“確定”按鈕，關(guān)閉對(duì)話框，同時(shí)機(jī)器開(kāi)始計(jì)算所選點(diǎn)的軌跡路線，計(jì)算完畢后，直接顯示出來(lái)，如圖16-138所示 圖16-135 “Trace(軌跡)”對(duì)話框 圖16-136選擇凸輪齒輪上的一點(diǎn) 圖16-137選擇簡(jiǎn)易機(jī)座為參考零件 圖16-138所選點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡 3.測(cè)量速度、加速度 （1）單擊“DMU

61、 Kinematics（數(shù)字模型運(yùn)動(dòng)）”工具欄中的“Speed and Acceleration(速度和加速度)”按鈕，彈出“Speed and Acceleration(速度和加速度)”對(duì)話框，如圖16-139所示。 圖16-139 “Speed and Acceleration(速度和加速度)”對(duì)話框 （2）激活對(duì)話框中的“Reference product(參考產(chǎn)品)”文本框，然后在圖形區(qū)選擇缸套零件，如圖16-140所示。 （3）激活對(duì)話框中的“Point selection (點(diǎn)選擇)”文本框與生成軌跡中所選擇的相同的點(diǎn)，如圖16-141所示。

62、 圖16-140選擇簡(jiǎn)易機(jī)座 圖16-141選擇凸輪齒輪上的一個(gè)點(diǎn) （4）選擇后，對(duì)話框中的兩個(gè)文本框都相應(yīng)地更新顯示，如圖16-143所示。 圖16-142“Speed and Acceleration(速度和加速度)”對(duì)話框已更新 （5）單擊“DMU Kinematics（數(shù)字模型運(yùn)動(dòng)）”工具欄中的“Simulation with Laws(用規(guī)則模擬)”按鈕，彈出“Kinematics Simulation –Mechanism.1(運(yùn)動(dòng)模擬)”對(duì)話框，如圖16-143所示。 （6）勾選“Kinematics Simulation –Mechani

63、sm.1(運(yùn)動(dòng)模擬)”對(duì)話框中的“Activate sensor(激活傳感器)”復(fù)選框，彈出“Sensor(傳感器)”對(duì)話框，如圖16-144所示。單擊對(duì)話框中“Selection(選擇)”選項(xiàng)卡，在列表框中單擊“速度-加速度.1\線性速度”和“速度-加速度.1\線性加速度”選項(xiàng)卡，單擊后，兩個(gè)參數(shù)的狀態(tài)由“否”改為“是”。 圖16-143 “Kinematics Simulation –Mechanism.1(運(yùn)動(dòng)模擬)”對(duì)話框 圖16-144 “Sensor(傳感器)”對(duì)話框 （7）單擊“Outputs(輸出)”選項(xiàng)組中的“Option(選項(xiàng))”按鈕，彈出“Graphi

64、cal Representation Option(代表圖形曲線選項(xiàng))”對(duì)話框。點(diǎn)選“Versus time(與時(shí)間的關(guān)系)”單選扭，繪制速度和加速度隨時(shí)間變化的曲線。單擊對(duì)話框中的“關(guān)閉”按鈕，關(guān)閉對(duì)話框。 （8）在“Sensor(傳感器)”對(duì)話框中選擇“瞬間值”選項(xiàng)卡。單擊“Kinematics Simulation –Mechanism.1(運(yùn)動(dòng)模擬)”對(duì)話框中的“Play forward(向前演示)”按鈕，開(kāi)始模擬活塞運(yùn)動(dòng)。在“Sensor(傳感器)”對(duì)話框中的“瞬間值”選項(xiàng)卡下，列表框中顯示的內(nèi)容隨模擬進(jìn)程更新。 （9）單擊“Sensor(傳感器)”對(duì)話框中的“Graphics(圖形)”按鈕，出現(xiàn)“Sensor Graphical Representation(圖形曲線)”窗口，繪制出速度和加速度隨時(shí)間的變化曲線，如圖16-145所示。 16-145 速度和加速度隨時(shí)間變化的曲線