UG運(yùn)動(dòng)模擬[共34頁(yè)]

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1、運(yùn)動(dòng)仿真 本章主要內(nèi)容： l 運(yùn)動(dòng)仿真的工作界面 l 運(yùn)動(dòng)模型管理 l 連桿特性和運(yùn)動(dòng)副 l 機(jī)構(gòu)載荷 l 運(yùn)動(dòng)分析 9.1 運(yùn)動(dòng)仿真的工作界面 本章主要介紹UG/CAE模塊中運(yùn)動(dòng)仿真的功能。運(yùn)動(dòng)仿真是UG/CAE（Computer Aided Engineering）模塊中的主要部分，它能對(duì)任何二維或三維機(jī)構(gòu)進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力分析和設(shè)計(jì)仿真。通過(guò)UG/Modeling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的功能可以對(duì)運(yùn)

2、動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行大量的裝配分析工作、運(yùn)動(dòng)合理性分析工作，諸如干涉檢查、軌跡包絡(luò)等，得到大量運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。通過(guò)對(duì)這個(gè)運(yùn)動(dòng)仿真模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)或動(dòng)力學(xué)運(yùn)動(dòng)分析就可以驗(yàn)證該運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，并且可以利用圖形輸出各個(gè)部件的位移、坐標(biāo)、加速度、速度和力的變化情況，對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。 運(yùn)動(dòng)仿真功能的實(shí)現(xiàn)步驟為： 1．建立一個(gè)運(yùn)動(dòng)分析場(chǎng)景； 2．進(jìn)行運(yùn)動(dòng)模型的構(gòu)建，包括設(shè)置每個(gè)零件的連桿特性，設(shè)置兩個(gè)連桿間的運(yùn)動(dòng)副和添加機(jī)構(gòu)載荷； 3．進(jìn)行運(yùn)動(dòng)參數(shù)的設(shè)置，提交運(yùn)動(dòng)仿真模型數(shù)據(jù)，同時(shí)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫(huà)的輸出和運(yùn)動(dòng)過(guò)程的控制； 4．運(yùn)動(dòng)分析結(jié)果的數(shù)據(jù)輸出和表格、變化曲線輸出，人為的進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性的

3、分析。 9.1.1 打開(kāi)運(yùn)動(dòng)仿真主界面 在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真之前，先要打開(kāi)UG/Motion（運(yùn)動(dòng)仿真）的主界面。在UG的主界面中選擇菜單命令【Application】→【Motion】,如圖9-1所示。 圖9-1 打開(kāi)UG/Motion操作界面 選擇該菜單命令后，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)打開(kāi)UG/Motion的主界面，同時(shí)彈出運(yùn)動(dòng)仿真的工具欄。 9.1.2 運(yùn)動(dòng)仿真工作界面介紹 點(diǎn)擊Application/Motion后UG界面將作一定的變化，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)的打開(kāi)UG/Motion的主界面。該界面分為三個(gè)部分：運(yùn)動(dòng)仿真工具欄部分、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景導(dǎo)航窗口和繪圖區(qū)，如圖9-2所示。 圖9-2

4、UG/Motion 主界面 運(yùn)動(dòng)仿真工具欄部分主要是UG/Motion各項(xiàng)功能的快捷按鈕，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景導(dǎo)航窗口部分主要是顯示當(dāng)前操作下處于工作狀態(tài)的各個(gè)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的信息。運(yùn)動(dòng)仿真工具欄區(qū)又分為四個(gè)模塊：連桿特性和運(yùn)動(dòng)副模塊、載荷模塊、運(yùn)動(dòng)分析模塊以及運(yùn)動(dòng)模型管理模塊，如圖9-3所示。 圖9-3 四個(gè)運(yùn)動(dòng)仿真工具欄區(qū) 運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景導(dǎo)航窗口顯示了文件名稱，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的名稱、類(lèi)型、狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)的設(shè)置以及運(yùn)動(dòng)模型參數(shù)的設(shè)置，如圖9-4所示。運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景是UG運(yùn)動(dòng)仿真的框架和入口，它是整個(gè)運(yùn)動(dòng)模型的載體，儲(chǔ)存了運(yùn)動(dòng)模型的所有信息。同一個(gè)三維實(shí)體模型通過(guò)設(shè)置不同的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景可以建立不同的運(yùn)動(dòng)模型，從而實(shí)現(xiàn)不同

5、的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，得到不同的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。 圖9-4 運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景導(dǎo)航窗口 9.2 運(yùn)動(dòng)模型管理 打開(kāi)UG/Motion的主界面之后，將會(huì)彈出運(yùn)動(dòng)模型管理工具欄，如圖9-5所示。 圖9-5 運(yùn)動(dòng)模型管理工具欄 本節(jié)將對(duì)工具欄中的各個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行說(shuō)明。 9.2.1 場(chǎng)景導(dǎo)航窗口 1．運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的建立 在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真之前必需建立一個(gè)運(yùn)動(dòng)模型，而運(yùn)動(dòng)模型的數(shù)據(jù)都存貯在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景之中，所以運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的建立是整個(gè)運(yùn)動(dòng)仿真過(guò)程的入口。 利用UG/Modeling的功能建立了一個(gè)三維實(shí)體模型時(shí)必需將該模型設(shè)為一個(gè)運(yùn)動(dòng)可控模型（Master Model），完成幾何模型的創(chuàng)建之后，選擇【Applica

6、tion】→【Motion】菜單項(xiàng)，彈出運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景導(dǎo)航窗口，該模型將自動(dòng)的顯示于運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景導(dǎo)航窗口中，選種該模型按右鍵將彈出一快捷菜單，如圖9-6所示。 圖9-6 彈出快捷菜單 如果在進(jìn)入運(yùn)動(dòng)仿真界面后，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景導(dǎo)航窗口沒(méi)有相應(yīng)的打開(kāi)，用戶可以在運(yùn)動(dòng)模型工具欄中單擊按鈕 Scenario Navigator（場(chǎng)景導(dǎo)航），系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)打開(kāi)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景導(dǎo)航窗口。 在模型的右鍵快捷菜單中選擇New Scenario菜單項(xiàng)，將建立一個(gè)新的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景，默認(rèn)名稱為Scenario_1，類(lèi)型為Motion，運(yùn)動(dòng)仿真環(huán)境為靜態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真（Statics & Dynamics），該信息將顯示在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景導(dǎo)航窗口

7、中，并且運(yùn)動(dòng)仿真各運(yùn)動(dòng)仿真工具欄項(xiàng)將變?yōu)榭刹僮鞯臓顟B(tài)，如圖9-7所示。 圖9-7 建立一個(gè)新場(chǎng)景 運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景建立后便可以對(duì)三維實(shí)體模型設(shè)置各種運(yùn)動(dòng)參數(shù)了，在該場(chǎng)景中設(shè)立的所有的運(yùn)動(dòng)參數(shù)都將存儲(chǔ)在該運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景之中，由這些運(yùn)動(dòng)參數(shù)所構(gòu)建的運(yùn)動(dòng)模型也將以該運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景為載體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。重復(fù)該操作可以在同一個(gè)Master Model 下設(shè)立各種不同的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景，包含不同的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)。 2．運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的編輯 運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景建立后可以對(duì)它進(jìn)行一定的編輯，包括運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的重命名（Rename）、刪除（Delete）和復(fù)制（Clone）。 1）運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的重命名 選種某一運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景，單擊鼠標(biāo)右鍵將彈

8、出一快捷菜單，如圖9-8所示。 圖9-8 彈出運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景快捷菜單 選擇快捷菜單中的Rename 菜單項(xiàng)后，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景導(dǎo)航窗口中的場(chǎng)景名稱將自動(dòng)變?yōu)榭删庉嫷臓顟B(tài)，如圖9-9所示。在該對(duì)話框中鍵入新的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景名稱應(yīng)用后既可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的重命名。 圖9-9 運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的重命名 2）運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的刪除 選擇快捷菜單中的Delete菜單項(xiàng)既可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的刪除。 3）運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的復(fù)制 選擇快捷菜單中的Clone菜單項(xiàng)既可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的復(fù)制，復(fù)制后的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景與原來(lái)的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的各個(gè)參數(shù)都相同，如圖9-10所示，通過(guò)分別選擇【scenario_1】→【Clone，scenario_2】→【Clo

9、ne，scenario_3】→【Clone】菜單項(xiàng)新建了三個(gè)與scenario_1各項(xiàng)參數(shù)都相同的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景，分別默認(rèn)為scenario_2、scenario_3、scenario_4。 圖9-10 運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的復(fù)制 3．運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景參數(shù)的設(shè)置和信息的輸出 1）運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景環(huán)境參數(shù)的設(shè)置 選種某一運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景，單擊鼠標(biāo)右鍵將彈出一快捷菜單，選擇Environment菜單項(xiàng)將彈出【運(yùn)動(dòng)仿真環(huán)境類(lèi)型設(shè)置】對(duì)話框，如圖9-11所示。 圖9-11 運(yùn)動(dòng)仿真環(huán)境類(lèi)型設(shè)置 該對(duì)話框中的各個(gè)選項(xiàng)說(shuō)明如下： l Kinematics： l Statics Dynamics： 通過(guò)不同的選擇可以將

10、運(yùn)動(dòng)仿真環(huán)境設(shè)置為運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真或者是靜態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真。 2）運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景信息的輸出 選種某一運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景，單擊鼠標(biāo)右鍵將彈出一快捷菜單，選擇【Information】→【Motion Connections】菜單項(xiàng)將彈出顯示運(yùn)動(dòng)模型各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)置的圖文框，它記載了運(yùn)動(dòng)模型所有的參數(shù)，如圖9-12所示。 圖9-12 選擇【Information】→【Motion Connections】菜單項(xiàng) 彈出的運(yùn)動(dòng)模型參數(shù)設(shè)置圖文框如圖9-13所示。 圖9-13 彈出運(yùn)動(dòng)模型參數(shù)設(shè)置圖文框 9.2.2 編輯模型幾何尺寸 在建立了一個(gè)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景之后，用戶仍然可以對(duì)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景中幾何體的尺寸進(jìn)行修改

11、。 在UG/Motion運(yùn)動(dòng)模型管理工具欄中選擇圖標(biāo)，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)打開(kāi)一個(gè)【幾何模型尺寸編輯】對(duì)話框，如圖9-14所示。 圖9-14 【幾何模型尺寸編輯】對(duì)話框 在該對(duì)話框幾何模型特征列表中選中某一特征后，其各種特征參數(shù)表達(dá)式將在特征參數(shù)列表中相應(yīng)的顯示，而在特征參數(shù)列表中選中該特征的某一參數(shù)時(shí)，其表達(dá)式和值將會(huì)相應(yīng)的在下部顯示，此時(shí)用戶可以對(duì)該表達(dá)式的值進(jìn)行編輯。在特征參數(shù)數(shù)值文本輸入框中輸入新的特征參數(shù)后，按回車(chē)鍵，同時(shí)該對(duì)話框中的Apply按鈕被激活，單擊Apply既可完成該操作，從而改變模型的幾何外形。 9.3 連桿特性和運(yùn)動(dòng)副 利用UG/Modeling的功能建立了

12、一個(gè)三維實(shí)體模型后，并不能直接將各個(gè)部件按一定的連接關(guān)系連接起來(lái)，必需給各個(gè)部件賦予一定的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，即讓其成為一個(gè)可以與別的有著相同的特性的部件之間相連接的連桿構(gòu)件（Link）。 同時(shí)，為了組成一個(gè)能運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，必需把兩個(gè)相鄰構(gòu)件（包括機(jī)架、原動(dòng)件、從動(dòng)件）以一定方式聯(lián)接起來(lái)，這種聯(lián)接必需是可動(dòng)連接，而不能是無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的固接（如焊接或鉚接），凡是使兩個(gè)構(gòu)件接觸而又保持某些相對(duì)運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)連接即稱為運(yùn)動(dòng)副。在UG/Motion中兩個(gè)部件被賦予了連桿特性后，就可以用運(yùn)動(dòng)副（Joint）相聯(lián)接，組成運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 9.3.1 連桿特性的建立 點(diǎn)擊運(yùn)動(dòng)仿真工具欄區(qū)的連桿特性和運(yùn)動(dòng)副模塊中的圖標(biāo) (

13、Link)，系統(tǒng)將會(huì)打開(kāi)【連桿特性創(chuàng)建】對(duì)話框，如圖9-15所示。 圖9-15 連桿特性的建立 該對(duì)話框中的各個(gè)選項(xiàng)說(shuō)明如下： 1．Selection Steps（選擇步驟） 該選項(xiàng)給用戶提供了建立一個(gè)連桿特性的操作步驟。共包含五個(gè)步驟，其中可根據(jù)用戶的要求省去幾項(xiàng)。各個(gè)步驟說(shuō)明如下： 1） Link Geometry 該選項(xiàng)用于選擇連桿特性的幾何模型。激活該圖標(biāo)后，在圖形窗口中選擇將要賦予該連桿特性的幾何模型。 2） Mass 該選項(xiàng)用于設(shè)置連桿的質(zhì)量特性。選擇該圖標(biāo)后，【連桿創(chuàng)建】對(duì)話框的界面將會(huì)發(fā)生變化，變化后對(duì)話框的選項(xiàng)說(shuō)明如圖9-16所示。 圖9-16

14、【連桿創(chuàng)建】對(duì)話框 3） Inertia 該選項(xiàng)用于設(shè)置連桿的慣性力。選擇該圖標(biāo)后，連桿創(chuàng)建對(duì)話框的界面將會(huì)發(fā)生變化，變化后對(duì)話框的選項(xiàng)說(shuō)明如圖9-17所示。 圖9-17 【連桿創(chuàng)建】對(duì)話框 4） Initial Translation Velocity 該選項(xiàng)用于設(shè)置連桿的初始平移速度。選擇該圖標(biāo)后，連桿創(chuàng)建對(duì)話框的界面將會(huì)發(fā)生變化，變化后對(duì)話框的選項(xiàng)說(shuō)明如圖9-18所示。 圖9-18 【連桿創(chuàng)建】對(duì)話框 5） Initial Rotation Velocity 該選項(xiàng)用于設(shè)置連桿的初始旋轉(zhuǎn)速度。選擇該圖標(biāo)后，連桿創(chuàng)建對(duì)話框的界面將會(huì)發(fā)生變化，變化后對(duì)話框的選項(xiàng)說(shuō)

15、明如圖9-19所示。 圖9-19 【連桿創(chuàng)建】對(duì)話框 2．Mass Properties（質(zhì)量特性） 該選項(xiàng)用于設(shè)置連桿的質(zhì)量特性創(chuàng)建的方式，包含三個(gè)選項(xiàng)： 1）Automatic：由系統(tǒng)自動(dòng)生成連桿的質(zhì)量特性。 2）User Define：由用戶定義質(zhì)量特性，選擇該選項(xiàng)后，選擇步驟中的圖標(biāo) Mass和 Inertia將被自動(dòng)激活。 3．Name（連桿名稱） 該選項(xiàng)用于設(shè)置連桿的名稱。 設(shè)置完了這些連桿特性參數(shù)后，該部件就具有了一定的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，可以與別的連桿以一定的連接方式相連接了，構(gòu)成運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。同時(shí)也可以對(duì)運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，將連桿的質(zhì)量特性設(shè)置為默認(rèn)值0，按OK鍵后該

16、部件也將成為連桿。 9.3.2 連桿特性參數(shù)的編輯 當(dāng)連桿特性參數(shù)設(shè)置有誤時(shí)，就必需對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行修改，UG/Motion該項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)運(yùn)動(dòng)仿真工具欄區(qū)運(yùn)動(dòng)模型管理模塊中的運(yùn)動(dòng)模型部件編輯的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。點(diǎn)擊運(yùn)動(dòng)模型管理模塊中的圖標(biāo)（Edit Motion Object）將彈出一個(gè)【類(lèi)選擇】對(duì)話框，要求選擇將要進(jìn)行編輯的部件，這與UG/Modeling中的類(lèi)選擇方法類(lèi)似。將【類(lèi)選擇】對(duì)話框的選擇類(lèi)型設(shè)為L(zhǎng)ink，選擇了某一連桿后將彈出連桿特性參數(shù)設(shè)置的對(duì)話框，如圖9-20所示，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的編輯與連桿建立時(shí)的參數(shù)設(shè)置操作完全相同。 圖9-20 連桿特性參數(shù)的編輯 9.3.3

17、 運(yùn)動(dòng)副的類(lèi)型 在UG/Motion中給用戶提供了12種運(yùn)動(dòng)副的類(lèi)型，在連桿與運(yùn)動(dòng)副工具欄中列出了其中的幾種運(yùn)動(dòng)副，如圖9-21所示。 圖9-21 運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型工具欄 下面分別來(lái)介紹各種運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型。 1．Joint（鉸鏈連接） 選擇該選項(xiàng)后將會(huì)彈出鉸鏈連接對(duì)話框，在該對(duì)話框中列出了七種鉸鏈連接的類(lèi)型，如圖9-22所示。 圖9-22 【鉸鏈連接】對(duì)話框 該對(duì)話框中的各種鉸鏈連接類(lèi)型說(shuō)明如下： 1）合頁(yè)連接 (Revolute) 鉸鏈連接可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)相連件繞同一軸作相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖9-23所示。 圖9-23 鉸鏈連接 它有兩種形式：一種是兩個(gè)連桿繞同一軸作

18、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)，如圖9-24所示。 圖9-24 鉸鏈連接的兩種形式 2）滑塊連接（Slider） 滑塊連接是兩個(gè)相連件互相接觸并保持著相對(duì)的滑動(dòng)，如圖9-25所示。 圖9-25 滑塊連接 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)，如圖9-26所示。 圖9-26 滑塊連接的兩種形式 3）柱鉸連接（Cylindrical） 柱鉸連接實(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)，如圖9-27所示。 圖9-27

19、 柱鉸連接 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，如圖9-28所示。 圖528 柱鉸連接的兩種形式 4）螺桿連接（Screw） 螺桿連接實(shí)現(xiàn)了一個(gè)部件繞另一個(gè)部件（或機(jī)架）作相對(duì)的螺旋運(yùn)動(dòng)，如圖9-29所示。 圖9-29 螺桿連接 5）萬(wàn)向接頭（Universal） 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，如圖9-30所示。 圖9-30 萬(wàn)向接頭 6）球鉸連接（Spherical） 球鉸連接實(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

20、必需是兩個(gè)連桿相連，如圖9-31所示。 圖9-31 球鉸連接 7）平面連接（Planar） 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，如圖9-32所示。 圖9-32 平面連接 2．齒輪齒條連接（Rack and Pinion） 齒輪齒條連接可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)部件或者是部件與機(jī)架之間以齒輪與齒條嚙合的運(yùn)動(dòng)形式進(jìn)行鉸接，如圖9-33所示。 圖9-33 齒輪齒條連接 3．齒輪連接（Gear） 齒輪連接可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)部件或者是部件與機(jī)架之間以齒輪嚙合的運(yùn)動(dòng)形式進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)的約束，如圖9-34所示。 圖9-34 齒輪連接 4．皮帶連接（Cable） 皮帶

21、連接可以使兩個(gè)部件之間實(shí)現(xiàn)以皮帶輪帶動(dòng)皮帶進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式。 5．點(diǎn)線連接（Point on Curve） 點(diǎn)線連接可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)部件始終以其上的一點(diǎn)與另一個(gè)部件或者是機(jī)架進(jìn)行接觸，實(shí)現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的約束，如圖9-35所示。 圖9-35 點(diǎn)線連接 6．線線連接（Curve on Curve） 該約束是強(qiáng)迫兩個(gè)部件上的兩條曲線相互接觸，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)部件的連接和運(yùn)動(dòng)約束，如圖9-36所示。 圖9-36 線線連接 9.3.4 運(yùn)動(dòng)副的建立 UG/Motion 中各種運(yùn)動(dòng)副（Joint）的建立方法都是類(lèi)似的，下面以鉸鏈連接中的合頁(yè)連接（Revolute）為例介紹運(yùn)動(dòng)副建立的整

22、個(gè)過(guò)程。 在建立了一個(gè)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景和設(shè)置了連桿特性后，可以開(kāi)始進(jìn)行運(yùn)動(dòng)副創(chuàng)建的操作。點(diǎn)擊連桿特性和運(yùn)動(dòng)副模塊中的鉸鏈連接（Joint）按鈕后，將彈出一個(gè)對(duì)話框要求用戶選擇鉸鏈連接的類(lèi)型，如圖9-37所示。 圖9-37 選擇鉸鏈連接的類(lèi)型 當(dāng)用戶選擇不同的鉸鏈連接的類(lèi)型后，該對(duì)話框?qū)?huì)發(fā)生變化。在該對(duì)話框中選擇鉸鏈連接的類(lèi)型為合頁(yè)連接 (Revolute) ，對(duì)話框中將會(huì)顯示創(chuàng)建合頁(yè)連接運(yùn)動(dòng)副的各個(gè)選項(xiàng)，這些選項(xiàng)功能的說(shuō)明如下所述： 1．Snap Links 選種這個(gè)單選項(xiàng)后，用戶所設(shè)置的運(yùn)動(dòng)副為兩個(gè)連桿之間的連接，則在該對(duì)話框中要求設(shè)置運(yùn)動(dòng)副在各個(gè)連桿上的相關(guān)參數(shù)；空置該單選項(xiàng)時(shí)，

23、用戶所設(shè)置的運(yùn)動(dòng)副為連桿與假象的機(jī)架之間的連接，只需設(shè)置運(yùn)動(dòng)副在這個(gè)連桿上的參數(shù)既可。 2．Selection Steps 該選項(xiàng)給用戶提供了建立一個(gè)運(yùn)動(dòng)副的操作步驟。共包含四個(gè)步驟，其中可根據(jù)用戶的要求省去幾項(xiàng)，通過(guò)完成各個(gè)步驟，可以引導(dǎo)用戶完成運(yùn)動(dòng)副參數(shù)的設(shè)置。各個(gè)步驟說(shuō)明如下： 1） First Link 該步驟要求用戶選擇將要進(jìn)行連接的第一個(gè)連桿，如果在Snap Links單選項(xiàng)中空置則該連桿將要與機(jī)架連接在一起。 2） Orientation On First Link 在圖形窗口中選擇那將要進(jìn)行連接的第一個(gè)連桿后，第二步圖標(biāo)將會(huì)被自動(dòng)的激活，同時(shí)在【創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副】對(duì)話框中

24、的Edit Orientation選項(xiàng)被激活，系統(tǒng)在該對(duì)話框中自動(dòng)顯示點(diǎn)創(chuàng)建的方式，如圖9-38所示。 圖9-38 設(shè)置運(yùn)動(dòng)副在第一個(gè)連桿上的位置和方向 在該步驟中要求用戶設(shè)置運(yùn)動(dòng)副在第一個(gè)連桿上的位置和方向。 運(yùn)動(dòng)副的位置是指兩個(gè)連桿連接或者連桿與機(jī)架連接時(shí)關(guān)節(jié)點(diǎn)的所在，連桿將在此點(diǎn)與機(jī)架或者連桿相連接。 而不同的運(yùn)動(dòng)副其方向的定義是不同的，轉(zhuǎn)動(dòng)副的方向指的是連桿轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸，而移動(dòng)副的方向指的是連桿平移的方向。 用戶可以選擇一定的點(diǎn)創(chuàng)建方式在第一個(gè)連桿上創(chuàng)建選擇一點(diǎn)，作為運(yùn)動(dòng)副在第一個(gè)連桿上的位置；同時(shí)，用戶可以選擇選項(xiàng)Edit Orientation（編輯方向），系統(tǒng)將會(huì)

25、自動(dòng)打開(kāi)一個(gè)坐標(biāo)系創(chuàng)建對(duì)話框，如圖9-39所示，在該對(duì)話框中用戶可以以一定的方式創(chuàng)建一個(gè)坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系的Zc方向即為運(yùn)動(dòng)副在第一個(gè)連桿上的方向。 圖9-39 設(shè)置方向 3） Second Link 當(dāng)Snap Links單選項(xiàng)被選中時(shí)，在設(shè)置完了運(yùn)動(dòng)副在第一個(gè)連桿上的相關(guān)參數(shù)后，第三步圖標(biāo)將會(huì)被自動(dòng)激活，此時(shí)要求用戶在圖形窗口中選擇與第一個(gè)連桿以合頁(yè)運(yùn)動(dòng)副連接的第二個(gè)連桿。 4） Orientation On Second Link 在圖形窗口中選擇那將要進(jìn)行連接的第二個(gè)連桿后，第四步圖標(biāo)將會(huì)被自動(dòng)的激活，同時(shí)在創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副對(duì)話框中的Edit Orientation選項(xiàng)被激活，

26、系統(tǒng)在該對(duì)話框中自動(dòng)顯示點(diǎn)創(chuàng)建的方式。與運(yùn)動(dòng)副在第一個(gè)連桿上參數(shù)的設(shè)置方法類(lèi)似，用戶可以完成運(yùn)動(dòng)副在第二個(gè)連桿上參數(shù)的設(shè)置。 3．運(yùn)動(dòng)副的驅(qū)動(dòng)力 運(yùn)動(dòng)副的驅(qū)動(dòng)力是給運(yùn)動(dòng)副設(shè)置的初始的外在驅(qū)動(dòng)，是該連桿運(yùn)動(dòng)的原動(dòng)力。在該選項(xiàng)的下拉菜單中列出了UG/Motion給用戶提供的五種驅(qū)動(dòng)力的類(lèi)型，如圖9-40所示。 圖9-40 【驅(qū)動(dòng)力選擇】對(duì)話框 選擇不同的驅(qū)動(dòng)力類(lèi)型，對(duì)話框中將顯示不同的驅(qū)動(dòng)力設(shè)置選項(xiàng)。下拉菜單中的各個(gè)選項(xiàng)說(shuō)明如下： 1）None 選擇該菜單項(xiàng)后，該運(yùn)動(dòng)副將沒(méi)有原始的驅(qū)動(dòng)力，其將在其他零件的作用力下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。 2）Constant 該選項(xiàng)用于給運(yùn)動(dòng)副添加一個(gè)不變

27、的原始驅(qū)動(dòng)力。選擇該菜單項(xiàng)后，在對(duì)話框中將會(huì)顯示設(shè)置不變的原始驅(qū)動(dòng)力的各個(gè)選項(xiàng)，如圖9-41所示。 圖9-41 不變的原始驅(qū)動(dòng)力 3）Harmonic 該選項(xiàng)用于給運(yùn)動(dòng)副添加一個(gè)諧振變化的原始驅(qū)動(dòng)力。選擇該菜單項(xiàng)后，在對(duì)話框中將會(huì)顯示設(shè)置不變的原始驅(qū)動(dòng)力的各個(gè)選項(xiàng)，如圖9-42所示。 圖9-42 諧振變化的原始驅(qū)動(dòng)力 4）General 該選項(xiàng)用于給運(yùn)動(dòng)副添加一個(gè)一般的原始驅(qū)動(dòng)力。選擇該菜單項(xiàng)后，在對(duì)話框中將會(huì)顯示設(shè)置不變的原始驅(qū)動(dòng)力的各個(gè)選項(xiàng)，如圖9-43所示。 圖9-43 一般的原始驅(qū)動(dòng)力 其中可以給運(yùn)動(dòng)副外加根據(jù)方程變化的驅(qū)動(dòng)力，在上圖中單擊運(yùn)動(dòng)方程編輯

28、按鈕就會(huì)彈出運(yùn)動(dòng)方程編輯對(duì)話框，如圖9-44所示。 圖9-44 【運(yùn)動(dòng)方程】編輯對(duì)話框 5）Articulation 該選項(xiàng)用于給運(yùn)動(dòng)副添加一個(gè)鉸接的原始驅(qū)動(dòng)力。 4．運(yùn)動(dòng)副顯示比例 該選項(xiàng)用于設(shè)置運(yùn)動(dòng)副在圖形窗口中象征符號(hào)顯示的大小，設(shè)置合適的顯示比例可以使用戶更好的查看兩個(gè)零件之間的連接關(guān)系。 5．運(yùn)動(dòng)副名稱 該選項(xiàng)用于設(shè)置運(yùn)動(dòng)副的名稱，用戶可以直接在文本輸入框中輸入將要?jiǎng)?chuàng)建的運(yùn)動(dòng)副的名稱，缺省值為J001、J002……。 設(shè)置完這些參數(shù)后，在運(yùn)動(dòng)副參數(shù)設(shè)置對(duì)話框中單擊OK按鈕就可以將連桿按一定的連接方式機(jī)架連接起來(lái)了。具體操作如下例所述。 6．運(yùn)動(dòng)副創(chuàng)建實(shí)例 在

29、本例中將要將兩個(gè)連桿鉸接在一起，首先點(diǎn)擊連桿特性和運(yùn)動(dòng)副模塊中的鉸鏈連接（Joint）按鈕，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)打開(kāi)一個(gè)對(duì)話框要求用戶選擇鉸鏈連接的類(lèi)型，在該對(duì)話框中選擇圖標(biāo) Revolute (合頁(yè)連接)，對(duì)話框中將會(huì)顯示創(chuàng)建合頁(yè)連接運(yùn)動(dòng)副的各個(gè)選項(xiàng)，同時(shí)選擇步驟中的圖標(biāo) First Link將自動(dòng)被激活。在該對(duì)話框中選中Snap Links單選項(xiàng)，同時(shí)在圖形窗口中選擇將要進(jìn)行連接的第一個(gè)連桿L001，如圖9-45所示。 圖9-45 選擇第一個(gè)連桿 在圖形窗口中選擇完成將要進(jìn)行連接的第一個(gè)連桿后，第二步圖標(biāo) Orientation On First Link將會(huì)被自動(dòng)的激活，同時(shí)在創(chuàng)建運(yùn)

30、動(dòng)副對(duì)話框中的Edit Orientation選項(xiàng)被激活，系統(tǒng)在該對(duì)話框中自動(dòng)顯示點(diǎn)創(chuàng)建的方式。在點(diǎn)創(chuàng)建方式中選擇下拉菜單中的圖標(biāo) ，同時(shí)在圖形窗口中選擇L001端面的圓心，如圖9-46所示。 圖9-46 設(shè)置關(guān)節(jié)點(diǎn) 后，選擇選項(xiàng)Edit Orientation（編輯方向），系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)打開(kāi)一個(gè)【坐標(biāo)系創(chuàng)建】對(duì)話框，如圖9-47所示，在該對(duì)話框中選擇圖標(biāo)，以三點(diǎn)方式創(chuàng)建一個(gè)坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系的Zc方向即為運(yùn)動(dòng)副在第一個(gè)連桿上的方向。同時(shí)在圖形窗口中選擇上一步選擇的圓環(huán)的中心和兩個(gè)象限點(diǎn)，則該孔特征的軸線方向即為運(yùn)動(dòng)副在L001上的方向。 圖9-47 設(shè)置運(yùn)動(dòng)副方向 在設(shè)置完了

31、運(yùn)動(dòng)副在第一個(gè)連桿上的相關(guān)參數(shù)后，第三步圖標(biāo) Second Link將會(huì)被自動(dòng)激活，此時(shí)要求用戶在圖形窗口中選擇與第一個(gè)連桿以合頁(yè)運(yùn)動(dòng)副連接的第二個(gè)連桿，如圖9-48所示，在圖形窗口中選擇L002為與L001相連接的連桿。 圖9-48 選擇第二個(gè)連桿 在圖形窗口中選擇完成將要進(jìn)行連接的第二個(gè)連桿后，第四步圖標(biāo) Orientation On Second Link將會(huì)被自動(dòng)的激活，同時(shí)在創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副對(duì)話框中的Edit Orientation選項(xiàng)被激活，系統(tǒng)在該對(duì)話框中自動(dòng)顯示點(diǎn)創(chuàng)建的方式。在點(diǎn)創(chuàng)建方式中選擇下拉菜單中的圖標(biāo) ，同時(shí)在圖形窗口中選擇L002內(nèi)端面的圓心，如圖9-49所示

32、。 圖9-49 設(shè)置關(guān)節(jié)點(diǎn) 設(shè)置完了關(guān)節(jié)點(diǎn)后，選擇選項(xiàng)Edit Orientation（編輯方向），系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)打開(kāi)一個(gè)【坐標(biāo)系創(chuàng)建】對(duì)話框，如圖9-50所示，在該對(duì)話框中選擇圖標(biāo)，以三點(diǎn)方式創(chuàng)建一個(gè)坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系的Zc方向即為運(yùn)動(dòng)副在第一個(gè)連桿上的方向。同時(shí)在圖形窗口中選擇上一步選擇的圓環(huán)的中心和兩個(gè)象限點(diǎn)，則該孔特征的軸線方向即為運(yùn)動(dòng)副在L002上的方向。 圖9-50 設(shè)置運(yùn)動(dòng)副方向 最后給該運(yùn)動(dòng)副添加一定的原始驅(qū)動(dòng)力，選擇Motion Driver下拉菜單中的Constant項(xiàng)，在相應(yīng)顯示的不變驅(qū)動(dòng)力設(shè)置選項(xiàng)中輸入Velocity為2，同時(shí)在該對(duì)話框中單擊Apply

33、鍵，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)的將這兩個(gè)連桿以合頁(yè)連接的方式鉸接在一起，并在圖形窗口中顯示該運(yùn)動(dòng)副的象征符合，如圖9-51所示。 圖9-51 完成運(yùn)動(dòng)副的創(chuàng)建 9.3.5 運(yùn)動(dòng)副參數(shù)的編輯 當(dāng)運(yùn)動(dòng)副（Joint）的參數(shù)設(shè)置有誤時(shí)，就必需對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行修改。與連桿特性（Link）相類(lèi)似，UG/Motion該項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)也是通過(guò)運(yùn)動(dòng)仿真工具欄區(qū)運(yùn)動(dòng)模型管理模塊中的運(yùn)動(dòng)模型部件編輯的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。點(diǎn)擊運(yùn)動(dòng)模型管理模塊中的圖標(biāo) （Edit Motion Object）將彈出一個(gè)類(lèi)選擇對(duì)話框，要求選擇將要進(jìn)行編輯的部件，這與UG/Modeling中的類(lèi)選擇方法類(lèi)似。將【類(lèi)選擇】對(duì)話框的選擇類(lèi)型設(shè)為Joi

34、nt，選擇了某一運(yùn)動(dòng)副后將彈出運(yùn)動(dòng)副參數(shù)設(shè)置的對(duì)話框，如圖9-52所示，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的編輯與運(yùn)動(dòng)副建立時(shí)的參數(shù)設(shè)置操作完全相同。 圖9-52 編輯運(yùn)動(dòng)副參數(shù) 9.4 機(jī)構(gòu)載荷 UG/Motion的功能許用戶給運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)添加一定的外載荷，使整個(gè)運(yùn)動(dòng)模型工作在真實(shí)的工程狀態(tài)下，盡可能的使其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與真實(shí)的情況相吻合。一個(gè)被應(yīng)用的力只能設(shè)置在運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連桿之間，運(yùn)動(dòng)副上或是連桿與機(jī)架之間，它可以被用來(lái)模擬兩個(gè)零件之間的彈性連接，模擬彈簧和阻尼的狀態(tài)，以及傳動(dòng)力與原動(dòng)力等多種零件之間的相互作用。 9.4.1 機(jī)構(gòu)載荷的類(lèi)型 UG/Motion給用戶提供了9種機(jī)構(gòu)載荷，涵蓋了大部分實(shí)

35、際工程狀態(tài)中機(jī)構(gòu)的受力形式，如圖9-53所示。 圖9-53 受力形式工具欄 下面來(lái)具體介紹各種載荷類(lèi)型的特點(diǎn)。 1．彈簧力（Spring） 彈簧力顯示為兩個(gè)零件之間在特定的方向上一定距離的狀態(tài)下相互之間的載荷作用，相當(dāng)于在兩個(gè)連桿之間或運(yùn)動(dòng)副上添加了一個(gè)彈簧。 2．緩沖力（Damper） 緩沖力是一種粘滯的緩沖作用，可以被添加在兩個(gè)連桿之間，連桿與機(jī)架之間以及平動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副上。 3．標(biāo)量力（Scalar Force） 標(biāo)量力是兩個(gè)連桿之間的直接作用力，只需設(shè)置力的大小，力的施加點(diǎn)和作用點(diǎn)分別在兩個(gè)相互作用的連桿上。 4．標(biāo)量力矩（Scalar Torque）

36、 外加的力矩，只能應(yīng)用于轉(zhuǎn)動(dòng)副上。正的標(biāo)量力矩表示添加在轉(zhuǎn)動(dòng)副上繞Z軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的力矩。 5．矢量力（Vector Force） 矢量力是作用在連桿上設(shè)定了一定的方向和大小的力。 6．矢量力矩（Vector Torque） 矢量力矩是作用在連桿上設(shè)定了一定的方向和大小的力矩。 7．套筒力（Bushing） 套筒力是作用在有一定距離的兩個(gè)零件之間的力，它同時(shí)起到力和力矩的效果。 8．三維碰撞（3D Contact） 利用三維碰撞（3D contact）的功能可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)球與連桿或是機(jī)架上選定的一個(gè)面之間碰撞的效果。 9．二維碰撞（2D Contact） 二維碰撞結(jié)合了線線運(yùn)

37、動(dòng)副類(lèi)型的特點(diǎn)和碰撞載荷類(lèi)型的特點(diǎn)。根本上二維碰撞允許用戶設(shè)置作用在連桿上的兩條平面曲線之間的碰撞載荷。 9.4.2 機(jī)構(gòu)載荷的創(chuàng)建 本節(jié)主要通過(guò)講解幾種常用的機(jī)構(gòu)載荷的創(chuàng)建過(guò)程來(lái)說(shuō)明運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)載荷添加的方法。 1． 彈簧力的創(chuàng)建 在機(jī)構(gòu)載荷工具欄中點(diǎn)擊圖標(biāo)（Spring），系統(tǒng)將打開(kāi)【創(chuàng)建彈簧力】對(duì)話框，在該對(duì)話框中要求用戶設(shè)置彈簧力的類(lèi)型，各選項(xiàng)說(shuō)明如圖9-54所示。 圖9-54 【創(chuàng)建彈簧力】對(duì)話框 選擇選項(xiàng)Torsional（扭轉(zhuǎn)的彈簧力），用戶可以設(shè)置作用于轉(zhuǎn)動(dòng)副上的扭轉(zhuǎn)彈簧力。系統(tǒng)同時(shí)將會(huì)顯示彈簧力各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置的對(duì)話框，在該對(duì)話框中輸入Free Angle（彈簧自

38、由伸長(zhǎng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)角度）值和Rate（彈簧的彈性系數(shù)）值。緊接著將會(huì)彈出選擇轉(zhuǎn)動(dòng)副的對(duì)話框，利用選擇球選取轉(zhuǎn)動(dòng)副或是在該對(duì)話框的文本輸入框中輸入轉(zhuǎn)動(dòng)副的名稱，點(diǎn)擊OK鍵，該載荷就添加完畢，系統(tǒng)將在屏幕上顯示該載荷，如圖9-55所示。 圖9-55 完成扭轉(zhuǎn)彈簧力的創(chuàng)建 選擇選項(xiàng)Translational（平移的彈簧力），用戶可以設(shè)置作用于兩個(gè)連桿之間連桿與機(jī)架之間或是運(yùn)動(dòng)副上平動(dòng)的彈簧設(shè)加的力。系統(tǒng)同時(shí)會(huì)打開(kāi)彈簧參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，在該對(duì)話框中輸入Free Length（彈簧自由伸長(zhǎng)時(shí)的長(zhǎng)度）值和Rate(彈簧的彈性系數(shù))值，單擊OK將會(huì)打開(kāi)一個(gè)選擇對(duì)話框要求用戶選擇彈簧連接的對(duì)象，如圖9-5

39、6所示。 圖9-56 選擇彈簧連接的對(duì)象 以兩個(gè)連桿連接為例，選擇選項(xiàng)Link（連桿），在彈出的對(duì)話框中選擇第一個(gè)連桿，系統(tǒng)將同時(shí)打開(kāi)一個(gè)點(diǎn)創(chuàng)建對(duì)話框，按照一定的方式選取一點(diǎn)作為彈簧在第一個(gè)連桿上的作用點(diǎn)，如圖9-57所示。 圖9-57 選取力的作用點(diǎn) 接著將會(huì)彈出第二個(gè)連接對(duì)象選擇對(duì)話框，選擇Link（連桿）選項(xiàng)，在彈出的對(duì)話框中選擇第二個(gè)連桿，系統(tǒng)將打開(kāi)點(diǎn)創(chuàng)建對(duì)話框，以一定的點(diǎn)創(chuàng)建方式選取一點(diǎn)作為彈簧在第二個(gè)連桿上的作用點(diǎn)。設(shè)置完后單擊OK鍵，系統(tǒng)將在屏幕上自動(dòng)顯示所設(shè)置的彈簧力即完成了兩個(gè)連桿之間的平移彈簧力的創(chuàng)建，如圖9-58所示。 圖9-58 完成兩個(gè)連桿

40、之間的平移彈簧力的創(chuàng)建 2．標(biāo)量力的創(chuàng)建 標(biāo)量力只能設(shè)置在兩個(gè)連桿上，單擊機(jī)構(gòu)載荷工具欄中的圖標(biāo)（Scalar Force），系統(tǒng)將打開(kāi)標(biāo)量力參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，在該對(duì)話框中要求用戶輸入標(biāo)量力的大小，該對(duì)話框各個(gè)選項(xiàng)的說(shuō)明如圖9-59所示。它給用戶提供了兩種設(shè)置大小的方式，一種是在文本輸入框中輸入力的大小，另一種是選擇Enter Force Function（輸入力的方程）選項(xiàng)，在彈出的【方程編輯】對(duì)話框中設(shè)置力的方程。 圖9-59 打開(kāi)【標(biāo)量力參數(shù)設(shè)置】對(duì)話框 按照一定的方式設(shè)置了力的大小后，將彈出力的作用對(duì)象選擇對(duì)話框，利用選擇球選取第一個(gè)連桿作為力的施加者。系統(tǒng)同時(shí)將打開(kāi)一個(gè)【

41、點(diǎn)創(chuàng)建】對(duì)話框，按一定的點(diǎn)創(chuàng)建方式選取一點(diǎn)作為力的起始點(diǎn)，如圖9-60所示。 圖9-60 選取作為力的起始點(diǎn) 緊接著將再次彈出一個(gè)【力的作用對(duì)象選擇】對(duì)話框，利用選擇球選取第二個(gè)連桿作為受力體。系統(tǒng)同時(shí)將打開(kāi)一個(gè)【點(diǎn)創(chuàng)建】對(duì)話框，按一定的點(diǎn)創(chuàng)建方式選取一點(diǎn)作為力的作用點(diǎn)，系統(tǒng)將自動(dòng)在屏幕上顯示所設(shè)置的標(biāo)量力即完成了兩個(gè)連桿之間標(biāo)量力的創(chuàng)建，如圖9-61所示。 圖9-61 完成兩個(gè)連桿之間標(biāo)量力的創(chuàng)建 3．矢量力的創(chuàng)建 單擊機(jī)構(gòu)載荷工具欄中的圖標(biāo) Vector Force，系統(tǒng)將會(huì)打開(kāi)【矢量力創(chuàng)建】對(duì)話框。當(dāng)在該對(duì)話框中選擇Force CSYS（力的坐標(biāo)系）為Absolut

42、e（絕對(duì)坐標(biāo)系）選項(xiàng)時(shí)，該對(duì)話框及其各個(gè)選項(xiàng)的說(shuō)明如圖9-62所示。 圖9-62 【矢量力創(chuàng)建】對(duì)話框 在矢量力的創(chuàng)建過(guò)程中，用戶只需要根據(jù)Selection Steps（矢量力設(shè)置步驟）的提示，在圖形窗口中選擇施力連桿和受力連桿，以一定的點(diǎn)創(chuàng)建方式在該連桿上選擇力的作用點(diǎn)，同時(shí)在各個(gè)文本框中分別輸入力的名稱，力圖標(biāo)的顯示大小和X、Y、Z方向力的大小，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)的 如果在矢量力創(chuàng)建對(duì)話框中選擇Force CSYS（力的坐標(biāo)系）為User Defined（用戶定義）選項(xiàng)時(shí)，該對(duì)話框及其各個(gè)選項(xiàng)的說(shuō)明如圖9-63所示。而此時(shí)矢量力的創(chuàng)建過(guò)程只是將由根據(jù)X、Y、Z方向力的大小合成一個(gè)有

43、一定方向和大小的矢量力的方法，轉(zhuǎn)變?yōu)橛捎脩舳x力的方向，同時(shí)在對(duì)話框的文本輸入框中定義力的絕對(duì)大小的方法。 圖9-63 【矢量力創(chuàng)建】對(duì)話框 9.4.3 機(jī)構(gòu)載荷參數(shù)的編輯 當(dāng)載荷參數(shù)設(shè)置有誤時(shí)，就必需對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行修改，UG/Motion該項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)運(yùn)動(dòng)仿真工具欄區(qū)運(yùn)動(dòng)模型管理模塊中的運(yùn)動(dòng)模型部件編輯的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 點(diǎn)擊運(yùn)動(dòng)模型管理模塊中的圖標(biāo) （Edit Motion Object）將彈出一個(gè)類(lèi)選擇對(duì)話框，要求選擇將要進(jìn)行編輯的部件，這與UG/Modeling中的類(lèi)選擇方法類(lèi)似。在圖形窗口中選擇某一個(gè)機(jī)構(gòu)載荷后，單擊OK鍵，既可打開(kāi)該類(lèi)型機(jī)構(gòu)載荷參數(shù)編輯對(duì)話框，例

44、如當(dāng)在圖形窗口中選擇一個(gè)標(biāo)量力后，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)打開(kāi)【標(biāo)量力名稱，大小或方程以及標(biāo)量力作用點(diǎn)的編輯】對(duì)話框，如圖9-64所示。 圖9-64 編輯機(jī)構(gòu)載荷參數(shù) 9.5 運(yùn)動(dòng)分析 對(duì)原來(lái)的三維實(shí)體模型完成了連桿特性的設(shè)置，運(yùn)動(dòng)副的建立和外載荷的添加的前置處理后，就完成了運(yùn)動(dòng)模型的構(gòu)建。此時(shí)可以利用UG/Motion運(yùn)動(dòng)分析工具欄，對(duì)創(chuàng)建的運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，如圖9-65所示。 圖9-65 運(yùn)動(dòng)分析工具欄 UG/Motion模塊嵌入了Mechanical Dynamics公司（MDI）的求解器ADAMS/Kinematics，在建立運(yùn)動(dòng)模型的同時(shí)UG/Motion已經(jīng)為該求解

45、器建立了初始數(shù)據(jù)或輸入文件，只有運(yùn)行UG/Motion的運(yùn)動(dòng)分析模塊既可自動(dòng)的將初始數(shù)據(jù)和輸入文件輸入到求解器中，從而得出運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)動(dòng)后的各種數(shù)據(jù)，完成運(yùn)動(dòng)模型合理性的檢查。 9.5.1 運(yùn)動(dòng)仿真過(guò)程的實(shí)現(xiàn) UG/Motion的運(yùn)動(dòng)分析模塊可以設(shè)置運(yùn)動(dòng)分析的類(lèi)型，并通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)分析過(guò)程的控制，可以直觀的以動(dòng)畫(huà)的形式輸出運(yùn)動(dòng)模型不同的運(yùn)動(dòng)狀況，便于用戶比較準(zhǔn)確了解所設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)形式。 1．設(shè)置運(yùn)動(dòng)仿真的參數(shù) 1）運(yùn)動(dòng)分析類(lèi)型的設(shè)定 UG/Motion的運(yùn)動(dòng)分析類(lèi)型有兩類(lèi)：靜態(tài)分析和動(dòng)力學(xué)分析。點(diǎn)擊功能菜單區(qū)運(yùn)動(dòng)分析模塊中的運(yùn)動(dòng)（Animation）按鈕，將彈出一個(gè)【運(yùn)動(dòng)分析

46、選項(xiàng)】（Analysis Options）對(duì)話框，該對(duì)話框的第一個(gè)選擇區(qū)域就要求用戶選擇運(yùn)動(dòng)分析的類(lèi)型，各選項(xiàng)的功能如圖9-66所示。 圖9-66 【運(yùn)動(dòng)分析選項(xiàng)】對(duì)話框 2）運(yùn)動(dòng)控制參數(shù)的設(shè)定 在上述的運(yùn)動(dòng)分析選項(xiàng)（Analysis Options）對(duì)話框中，第二個(gè)區(qū)域即要求用戶輸入運(yùn)動(dòng)控制參數(shù)：運(yùn)動(dòng)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)步驟。整個(gè)運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)動(dòng)的快慢就是由這兩個(gè)參數(shù)決定的。 2．運(yùn)動(dòng)仿真過(guò)程的動(dòng)畫(huà)輸出及控制 1）運(yùn)動(dòng)仿真過(guò)程的控制 設(shè)置完了運(yùn)動(dòng)分析的參數(shù)后，若選擇的運(yùn)動(dòng)分析類(lèi)型為靜態(tài)分析點(diǎn)擊OK鍵，將彈出一個(gè)【靜態(tài)平衡】（Static Equilibrium）對(duì)話框，如圖9-67所示。

47、 圖9-67 【靜態(tài)平衡】對(duì)話框 若選擇的運(yùn)動(dòng)分析類(lèi)型為動(dòng)力學(xué)分析點(diǎn)擊OK鍵，將彈出一個(gè)【運(yùn)動(dòng)過(guò)程】（Animation）對(duì)話框，對(duì)話框各選項(xiàng)的功能如圖9-68所示。 圖9-68 【運(yùn)動(dòng)過(guò)程】對(duì)話框 對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程控制的功能主要是由運(yùn)動(dòng)控制選項(xiàng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，下面來(lái)介紹一下運(yùn)動(dòng)控制選項(xiàng)區(qū)域各個(gè)按鈕的功能。 l 全程控制按鈕（Full Range） 單擊該按鈕可以查看運(yùn)動(dòng)模型在設(shè)定的時(shí)間和步驟內(nèi)的整個(gè)連續(xù)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，在繪圖區(qū)以動(dòng)畫(huà)的形式輸出。 l 前進(jìn)控制按鈕（Step Forward） 單擊該按鈕可以使運(yùn)動(dòng)模型在設(shè)定的時(shí)間和步驟限制范圍內(nèi)向前運(yùn)動(dòng)一步，方便用戶查看運(yùn)動(dòng)模型下一

48、個(gè)運(yùn)動(dòng)步驟的狀態(tài)。 l 后退控制按鈕（Step Forward） 單擊該按鈕可以使運(yùn)動(dòng)模型在設(shè)定的時(shí)間和步驟限制范圍內(nèi)向后運(yùn)動(dòng)一步，方便用戶查看運(yùn)動(dòng)模型上一個(gè)運(yùn)動(dòng)步驟的狀態(tài)。 l 設(shè)計(jì)位置按鈕（Design Position） 單擊該按鈕后可以使運(yùn)動(dòng)模型回到未進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真前置處理的初始三維實(shí)體設(shè)計(jì)狀態(tài)。 l 裝配位置按鈕（Assembly Position） 單擊該按鈕后可以使運(yùn)動(dòng)模型回到進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真前置處理后的ADAMS運(yùn)動(dòng)分析模型的狀態(tài)。 3．運(yùn)動(dòng)仿真過(guò)程的跟蹤記錄 在運(yùn)動(dòng)分析中用戶可以很精確的得到運(yùn)功模型在運(yùn)動(dòng)的各個(gè)場(chǎng)景中的數(shù)據(jù)，但是同時(shí)運(yùn)動(dòng)分析模塊還給用戶提供了一個(gè)更

49、為直觀的觀察運(yùn)動(dòng)模型在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中前后變化的工具。在Animation（運(yùn)動(dòng)過(guò)程控制）對(duì)話框中點(diǎn)擊圖標(biāo)Trace Entire Mechanism可以實(shí)現(xiàn)該功能，如圖9-69所示。 圖9-69 【運(yùn)動(dòng)過(guò)程】對(duì)話框 通過(guò)多次單擊前進(jìn)控制按鈕（Step Forward），使運(yùn)動(dòng)模型向前一步一步的運(yùn)動(dòng)，用戶想查看運(yùn)動(dòng)模型某一個(gè)運(yùn)動(dòng)步驟的狀態(tài)與原始狀態(tài)的相對(duì)變化時(shí)，就可以在運(yùn)動(dòng)模型一步一步的運(yùn)動(dòng)該步驟時(shí)，在該對(duì)話框中選擇選項(xiàng)Update Design Position，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)顯示該運(yùn)動(dòng)步驟下模型的狀態(tài)，同時(shí)保留模型的原始狀態(tài)。如圖9-70所示，單擊該控制按鈕使運(yùn)動(dòng)模型從第0步運(yùn)動(dòng)到第27

50、步，系統(tǒng)將在屏幕上靜態(tài)的顯示第1步和第27步時(shí)運(yùn)動(dòng)模型各零部件的狀態(tài)。 圖9-70 完成運(yùn)動(dòng)過(guò)程的跟蹤記錄 4．運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫(huà)文件輸出 在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景導(dǎo)航窗口中選中一個(gè)場(chǎng)景，單擊鼠標(biāo)右鍵之后將會(huì)彈出一個(gè)右鍵快捷菜單，在該菜單中選擇菜單項(xiàng)Export，將會(huì)顯示UG/Motion給用戶提供的幾種動(dòng)畫(huà)輸出的格式，如圖9-71所示。 圖9-71 選擇輸出動(dòng)畫(huà)文件格式 在各種動(dòng)畫(huà)輸出格式中選擇MPEG將可以輸出一個(gè)mpg文件，選擇Animated GIF格式將會(huì)輸出一個(gè)gif文件。不論選擇那一種格式，系統(tǒng)都將彈出動(dòng)畫(huà)文件設(shè)置對(duì)話框，如圖9-72所示。 圖9-72 動(dòng)畫(huà)文件設(shè)置對(duì)話

51、框 在該對(duì)話框中用戶可以看到該文件的默認(rèn)名稱，動(dòng)畫(huà)的幀數(shù)，如果用戶要自定義文件名，則可選擇選項(xiàng)Specify File Name；如果用戶要查看動(dòng)畫(huà)，可選擇選項(xiàng)Preview Animation，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)打開(kāi)【預(yù)覽動(dòng)畫(huà)控制】對(duì)話框，如圖9-73所示。單擊該對(duì)話框中的圖標(biāo)可實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出動(dòng)畫(huà)的連續(xù)播放。 圖9-73 【預(yù)覽動(dòng)畫(huà)控制】對(duì)話框 9.5.2 運(yùn)動(dòng)分析結(jié)果的圖表輸出 ADAMS求解器根據(jù)運(yùn)動(dòng)模型的各項(xiàng)參數(shù)計(jì)算出運(yùn)動(dòng)模型在各個(gè)步驟的數(shù)據(jù)，不但可以以動(dòng)畫(huà)的形式輸出運(yùn)動(dòng)分析的結(jié)果，還可以直接以圖表的形式輸出各個(gè)數(shù)據(jù)。UG/Motion該項(xiàng)功能主要是利用外掛的Microsoft

52、Excel軟件的功能實(shí)現(xiàn)的。 點(diǎn)擊功能菜單區(qū)運(yùn)動(dòng)分析模塊中的圖表（Graphing）按鈕，將彈出一個(gè)【運(yùn)動(dòng)時(shí)間和步驟設(shè)置】（Analysis Options）對(duì)話框，如圖9-74所示。 圖9-74 運(yùn)動(dòng)時(shí)間和步驟設(shè)置對(duì)話框 與運(yùn)動(dòng)控制參數(shù)的設(shè)置相同，輸入一定的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)步驟后，ADAMS求解器將自動(dòng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)模型的參數(shù)和運(yùn)動(dòng)控制參數(shù)來(lái)計(jì)算運(yùn)動(dòng)模型在各步運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的數(shù)據(jù)。求解器計(jì)算完成后將彈出一個(gè)【圖表設(shè)置】（Define Graph）對(duì)話框，用戶可以在該對(duì)話框中根據(jù)需要設(shè)置所要顯示數(shù)據(jù)的屬性和類(lèi)型，該對(duì)話框各選項(xiàng)的功能說(shuō)明如圖9-75所示。 圖9-75 【圖表設(shè)置】對(duì)話框

53、 用戶可以在運(yùn)動(dòng)模型所設(shè)立的運(yùn)動(dòng)副和載荷列表框中選擇所要考察的對(duì)象，然后設(shè)定所需輸出的數(shù)據(jù)的屬性，參考類(lèi)型（工作坐標(biāo)系下的值Relative或絕對(duì)坐標(biāo)系下的值A(chǔ)bsolute），單擊加入（Add）鍵后即已將其加入到了已定義待輸出的圖表列表框中了。按照相同的方法可以加入一系列數(shù)據(jù)屬性不同的考察對(duì)象，應(yīng)用后UG將自動(dòng)調(diào)用Microsoft Exceed將這些數(shù)據(jù)以圖表的形式在Exceed中輸出，如圖9-76所示。 圖9-76 數(shù)據(jù)表格 同時(shí)，外掛軟件Microsoft Exceed將會(huì)根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)表格，自動(dòng)繪制出一條變化曲線，如圖9-77所示。 圖9-77 變化曲線 34