1、1項目平面四連桿的運動仿真學習目標ffl了解NX運動仿真的特點與應用ffl進入運動仿真模塊ffl了解運動仿真模塊的常用工具條的應用ffl了解運動仿真的一般步驟EQ能夠創建連桿并指定固定連桿ffl能夠創建運動副EQ能夠為運動副指定驅動ffl能為運動仿真設置解算器ffl能運用動畫工具查看仿真結果項目1平面四連桿的運動仿真1.1平面四連桿的機構原理與運動要求平面四連桿機構是一種常用的結構，而所有運動副均為轉動副的四桿機構稱為鉸鏈四桿機構，它是平面四桿機構的基本形式，其他四桿機構都可以看成是在它的基礎上演化而來的。在平面四連桿中，選定其中一個構件作為機架之后，直接與機架連接的構件稱為連架桿，不直接與機

2、架連接的構件稱為連桿，能夠做整周回轉的構件被稱作曲柄，只能在某一角度范圍內往復擺動的構件稱為搖桿。在鉸鏈四桿機構中，有的連架桿能做整周轉動，有的則不能，兩構件的相對回轉角為360的轉動副稱為整轉副。整轉副的存在是曲柄存在的必要條件，按照連架桿是否可以做整周轉動，可以將其分為3種基本形式，即曲柄搖桿機構、雙曲柄機構和雙搖桿機構。鉸鏈四桿機構的兩個連架桿中若一個為曲柄，另一桿為搖桿，則此機構稱為曲柄搖桿機構。曲柄搖桿機構的功能是：將轉動轉換為擺動，或將擺動轉換為轉動。如圖1-1所示，圖中由4個桿件組成了一個曲柄搖桿機構。桿件LI、L2、L3、L4在端點位置A、B、C、D處分別鉸接，形成鉸鏈四桿機構

3、，其中L4為固定的機架，L1為連桿,L2為曲柄，L3為搖桿。L2可以做整周的轉動，而L3只能做擺動。AU圖1-1曲柄搖桿機構平面四連桿的機構進行運動仿真時，需要進行以下操作。(1) 創建4個桿件的零件模型。(2) 創建裝配文件，將各個桿件裝配到一個裝配文件中。(3) 進入運動仿真模塊，并創建運動仿真。(4) 將4個桿件定義為連桿。(5) 將機架零件的連桿指定為固定連桿，不允許移動或旋轉。(6) 在兩個連桿的連接部分創建旋轉副，并且必須要注意其方位一致。(7) 需要在曲柄與機架連接的旋轉運動副上增加旋轉驅動。(8) 指定解算方案進行解算。(9) 查看運動仿真的動畫結果。1.2UGNX運動仿真基礎

4、1.2.1 UGNX運動仿真的特點與應用NX軟件是SiemensPLMSoftware的重要組成部分，其前身為UnigraphicsNX(簡稱UGNX),因而習慣上仍稱為UGNX。NX包含一整套的CAD、CAM和CAE軟件應用程序，涵蓋了整個數字化產品開發過程，具有強大的設計、加工、分析能力。在汽車、機械、航天、航空、家電、醫療儀器和模具等制造業中得到廣泛的應用。NX運動仿真(NX/Motion)是NX/CAE模塊中的主要部分，能對二維或三維機構進行復雜的運動學分析、動力分析和設計仿真。通過NX的建模功能建立一個三維實體模型，利用運動仿真功能可以給三維實體模型的各個部件賦予一定的運動學特性，再

5、在各個部件之間設立一定的連接關系即可建立一個運動仿真模型。NX/Motion的功能可以對運動機構進行大量的裝配分析工作、運動合理性分析工作，諸如干涉檢查、軌跡包絡等，得到大量運動機構的運動參數。通過對這個運動仿真模型進行運動學或動力學運動分析就可以驗證該運動機構設計的合理性，并且可以利用圖形輸出各個部件的位移、坐標、加速度、速度和力的變化情況，可以指導對運動機構進行優化設計。傳統機械設計中，設計者僅僅是做出二維的零件圖或二維的裝配圖，無法準確地預測出機構在運行過程中各零件是否干涉、驅動力是否滿足、運動部件的行程能否達到要求等細節問題。若設計者對機構在運轉中的情況停留在理論計算以及自己對機構的分

6、析評估上在此條件下設計的機構不免會存在各種隱患和漏洞。制造完成的機構在運行中可能會面臨各種問題，而需要對機構某部件再次進行設計或改進，影響了工作效率。在機械設計過程中引入運動仿真功能可以直接避免上述問題，設計者可對仿真中發現的問題進行相應的處理，同時也能夠為用戶提供更加直觀、更有說服力的動畫產品演示。1.2.2 進入運動仿真模塊要進行運動仿真，先要進入NX運動仿真的主界面。通常是在打開主模型之后再進入仿真模塊。1選擇運動仿真模塊在NX的主界面中選擇【開始】|【運動仿真】命令，將進入運動仿真模塊，如圖1-2所示。注意：如果當前模型未保存，或者保存后做過更改，系統將提示是否保存|當前文件，如圖1-

7、3所示。圖1-2進入運動仿真魅胡1的仿耳主換型工心i禪即i圖1-3修改過的仿真主模型“注意：如果已有打開的模型工作在仿真模塊，則需要先關閉活動的仿真部|件，如圖1-4所示。圖1-4關閉活動的仿真部件II52 新建仿真進入運動仿真后將顯示【運動】工具條，但是其顯示為灰色，也就是未被激活的狀態,無法進行操作。在進行運動仿真之前必須先建立一個運動仿真方案，而運動模型的數據都存儲在運動仿真方案之中，所以運動仿真方案的建立是整個運動仿真過程的入口。在運動導航器中選擇根目錄圖標，單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇【新建仿真】命令，如圖1-5所示，系統將打開【環境】對話框，如圖1-6所示。圖1-5新建仿真

8、圖1-6【環境】對話框在【環境】對話框中選擇分析類型、指定高級解算方案選項與組件選項，然后指定仿真名，再單擊【確定】按鈕將新建仿真方案。此時，【運動】工具條上的工具將被激活，可以應用。項目1平面四連桿的運動仿真在分析類型中，運動學分析仿真機構的運動并決定機構在約束狀態下的位移、速度、加速度和反作用力的值的范圍。運動學分析時，對有自由度或有初始力的機構，解算器不能進行求解，這類機構需要作動力學分析，因而在大多數情況下都采用動力學分析。運動仿真方案建立后便可以對三維實體模型設置各種運動參數了，在該仿真方案中設定的所有的運動參數都將存儲在該運動仿真方案之中，由這些運動參數所構建的運動模型也將以該運動

9、仿真方案為載體進行運動仿真。1.2.3UGNX運動仿真的用戶界面運動仿真模塊的用戶界面與建模模塊的用戶界面基本相同，如圖1-7所示為運動仿真的工作界面。運動仿真的工作界面分為工具條、運動導航器與繪圖區幾個部分。除了【標準】工具條外，還增加了【運動】工具條與【動畫控制】工具條。tj-*y7圖1-7運動仿真的用尸界面於注意：若單擊全屏顯示按鈕，將以整個屏幕作為繪圖區，可以獲得最大的顯示范圍，而工具條將分組顯示并浮動在繪圖區之上，如圖1-8所示。圖1-8全屏顯示1.2.4運動導航器運動導航器是用于管理運動仿真的樹形窗口，如圖1-9所示。在運動導航器中，將顯示運動仿真方案、連桿、運動副、解算方案、解算

10、結果等運動仿真相關的對象。在運動導航器窗口，選擇對象后，單擊鼠標右鍵，將可以對所選對象進行編輯、刪除、克隆等操作。n民一窗一Ili-H眉巴鷺一去應遠動甲軌總.話聘0-l.J3ric.tjStatics衣IipTitfdcs9窗RLinki.=S3侍陽Htx圈導judi0-5&JT1D2阿JURE日臉StlQtL&DjAcliwwx:flpDriwwi.-3LrtiilBjiiuILirih麹SZIr-kliLtTntiaan害圖1-9運動導航器1.2.5UGNX運動仿真的文件進入運動仿真模塊并創建新的運動仿真方案后，將新建一個文件夾，該文件夾與主模型具有同樣的文件名，如圖1-10所示。同時，在

11、這個目錄下創建一個運動仿真裝配模型，初始運動仿真裝配模型的默認名稱為“motion_1.sim”之后創建的運動仿真也放在該目錄下。圖1-10仿真文件創建的第一個運動仿真裝配模型“motion_1.sim”文件必定是基于裝配主模型的基礎上的。隨后創建的運動仿真文件可以基于裝配主模型也可以基于上一個運動仿真文件。上述的結構布置允許用戶對運動仿真文件進行修改、編輯、調整和分析，從而實現多個運動仿真的機構設計比較，而不必修改原始的裝配主模型。注意：在仿真環境下保存文件，將只保存仿真模型，而對仿真模型的更改II并不會影響主模型。I注意：在仿真條件下，部分菜單功能將受到限制，如不能進行打開文件與II新建文

12、件操作，必須先切換到其他工作模塊。I1.2.6UGNX運動仿真的實現步驟UGNX運動仿真和分析處理需分3個階段進行，介紹如下。1前處理階段建立一個運動仿真分析方案，設置每個零件的連桿特性，設置兩個連桿間的運動副和添加機構載荷，定義運動驅動。2求解階段解算器處理輸入數據，并生成輸出數據文件，再傳送到運動分析模塊中。3后處理階段運動分析結果的數據輸出為表格、圖表、動畫或報表文件，并且可以根據需要進行機構運動特性的分析。1.3連桿建立一個三維實體模型或者主裝配模型后，并不能直接將各個部件按一定的連接關系連接起來，必須給各個部件賦予一定的運動學特性，即讓其成為一個可以與別的有著相同的特性的部件之間相連

13、接的連桿構件。同時，為了組成一個能運動的機構，必須把兩個相鄰構件（包括機架、原動件、從動件）以一定方式連接起來，凡是使兩個構件接觸而又保持某些相對運動的可動連接即稱為運動副。連桿運動副相連接，就組成了運動機構，多個運動機構就可以組成一個復雜的機構。連桿是運動仿真中最基礎的部分，創建連桿通常是創建機構運動仿真的第一步。UGNX中的連桿代表剛性體的機構特征，并不一定是桿件，任何剛性的結構件均可以指定為連桿如機架、箱體、齒輪等均可以定義為連桿。項目1平面四連桿的運動仿真注意：一個機構中的所有活動的部件必須指定為連桿，固定的部件也可以!在工具條上單擊【連桿】圖標，系統將彈出【連桿】對話框，如圖l-ii

14、所示。該對話框中的各個選項說明如下。圖i-ii【連桿】對話框1 連桿對象連桿對象是用于選擇連桿特性的幾何模型。選擇“選擇對象”選項后，在圖形窗口中選擇將要作為連桿的幾何模型。注意：可以選擇多個幾何模型作為一個連桿；但一個幾何體只能屬于一個|連桿，已經被指定為連桿的幾何模型不能被選中。2 設置選中【固定連桿】復選框，則該連桿將被固定，即將所選的幾何體與“地”固定連接,同時將生成一個固定副。3 名在【連桿】對話框中設置連桿的名稱，默認的名稱為LOOi、L002用戶可以指定連桿名稱。4質屬性選項（1）自動：由系統自動生成連桿的質量特性，如果連桿是實體并指定了材料，根據連桿中的實體，系統可以按默認設置

15、自動計算質量特性。在大多數情況下，這些默認計算值可以生成精確的運動仿真結果。（2）用戶定義：由用戶定義質量特性，選擇該選項后，需要指定質量和慣性選項。如選擇的連桿不是實體，則必須進行用戶定義。（3）無：不指定，進行運動學分析時，可以不考慮質量屬性。5 質量和慣性當質量屬性選擇為“用戶定義”時，需要進行質量和慣性的設置，如圖1-12所示，需要指定質心位置、慣性的CSYS坐標系、質量、質量慣性矩（Ixx、Iyy、Izz）和質量慣性矩積（Ixy、Ixz、Iyz）。6.初始平動速率與初始轉動速度這兩項用于設置連桿的初始平移速度和初始旋轉速度，通常情況下都不作設置，即初速度為0。當選中【啟用】復選框后，

16、可以設置在指定方向上的平移速度或者繞指定軸的旋轉速度，如圖1-13所示。圖1-12質量和屬性圖1-13初始平動速率與初始轉動速度1.4材料材料特性是計算質量和慣性矩的關鍵因素，NX的材料功能可用來創建新材料、檢索材料庫中的材料特性，并將這些材料特性賦給機構中的實體。注意：UGNX創建的實體具有默認的密度值，通常設為8.73x10-6kg/mm3。|#項目1平面四連桿的運動仿真|在運動仿真中，未分配特定材料的實體均采用此默認的密度值。在NX運動仿真模塊中，可以為物體選擇特定的材料，系統將以該材料的質量和慣性矩進行解算。在主菜單中選擇【工具】丨【材料】丨【指派材料】命令，將打開【指派材料】對話框，

17、如圖1-14所示。在圖形區選擇零件實體，再在庫材料或者局部材料庫中的材料列表中選擇一種材料指派為所選實體的材料。圖1-14【指派材料】對話框在選擇材料時，可以進行材料的過濾，指定“類別”和“類型”將只顯示該類別或類型的材料，輸入名稱并按Enter鍵后將檢索出材料中指定名稱的材料。類別中可以選擇“金屬”、“塑料”、“陶瓷”、“聚合物”、“其他”，類型則是指“各向同性”、“各向異性”、“正交各向異性”以及其他測試方式確定的材料類型。注意：一個物體只能有一種材料特性，指派材料后，原先的材料將被替換。|當所使用的材料在當前的材料庫中沒有時，可以在菜單中選擇【工具】|【材料】|【管理材料（創建）】命令來

18、創建新的材料。131.5運動副基礎運動副用于將機構中的連桿連接在一起，從而使連桿一起運動。在工具條上單擊【運動副】圖標，可打開【運動副】對話框，如圖1-15所示，首先要選擇運動副的類型。再選擇將要進行連接的第一個連桿，可選擇連桿上的任何對象來選擇該連桿。系統將由選擇的對象自動判斷原點與方位。如果推斷的原點和方位不正確，則需要重新定義運動副的原點和方位。圖1-15【運動副】對話框如果有相關聯的連桿，則需要在【基本】選項組中選擇基本連桿，不選擇【基本】選項組中的連桿則表示運動副與機架連接,即只按指定的原點與方位進行旋轉或移動?！净尽窟x項組中的【嚙合連桿】復選框被選中時，需要選擇運動副的基本連桿，

19、并且需要指定原點與方位。選擇與設置方法和操作連桿類似。如果不選中【嚙合連桿】復選框，則連桿保持當前的相對位置不變，只需要選擇一個對象作為連桿即可。1.6解算方案進行運動仿真時，可以建立一個或多個解算方案，在解算方案中，可以定義不同的分項目1平面四連桿的運動仿真析條件，從而可以讓用戶對不同的分析條件進行試算。在工具條上單擊【解算方案】圖標，將打開【解算方案】對話框，如圖16所示，在對話框中需要進行解算方案選項與重力的設置，對每個求解方案可以定義下面一些參數。圖1-16解算方案151 解算方案類型解算方案的類型包括“常規驅動”“鉸鏈運動驅動”和“電子表格驅動”等，可以選擇驅動方式，但需要與運動驅動

20、相配合。2 分析類型解算方案類型為“常規驅動”時，分析類型包括“運動學/動力學”“靜態平衡”“控制/動力學”3個選項，通常采用“運動學/動力學”選項。3時間與步時間是表示模型分析的時間周期；步數值是表示在規定時間段中需要計算和顯示的步數。步數值太小會影響仿真的精度，步數值太大則需要較長的分析時間。4 重力【重力】項用于對當前的求解方案設置重力方向與重力常數值。5 名稱【名稱】項后指定的名稱將顯示在運動導航器中。6.求解器參求解器參數決定了運動仿真分析的計算精度，其選項如圖1-17所示。計算精度與計算時間是成反比的，即精度越高，處理時間越長。在解算方案確定后，單擊工具條上的【解算】圖標將進行解算

21、。圖1-17求解器參數1.7動畫UGNX/Motion的運動分析模塊可以設置運動分析的類型，在分析完成后，可以直觀地以動畫的形式輸出運動模型不同的運動狀況，便于用戶比較準確地了解所設計的運動機構實現的運動形式。進行解算生成分析結果后，在工具條上顯示有【動畫控制】工具條，如圖1-18所示，可以進行動畫的播放等運動控制。圖1-18【動畫控制】工具條注意：在播放動畫后，需要單擊【完成動畫】圖標或者【返回到模型】圖i標退出動畫，否則不能進行除了動畫播放以外的其他任何操作。單擊工具條上的【動畫】圖標，將彈出【動畫】對話框，如圖1-19所示，同時顯示一個懸浮文本框。懸浮文本框顯示當前的時間與步數，用戶也可

22、以輸入運動時間或步數，直接跳轉該位置。砂式廚麗畫呵.000a.ODDL2h卜H17T%百Dn0L（mF）二*0電封裝送頊圖1-19【動畫】對話框【動畫控制】工具條與【動畫】對話框的設置是通用的，而運動控制部分是相同的。1滑動模式運動仿真過程的控制可以有兩種，在滑動模式下可以看到有“時間(秒)”和“步數”兩種模式，選擇不同的模式，下面就將呈現不同的控制方式，如圖1-20所示。滑動模式.0000e.0000時間(秒)岡滑動模式0Q0歩數列.8333100(a)時間(秒)(b)步數圖1-20兩種滑動模式2 運動控制對運動過程控制的功能主要是由【運動控制】選項來實現的。(1) 第一步：返回到起始位置，

23、可以查看初始位置時的狀態。項目1平面四連桿的運動仿真（2）單步向后化單擊該按鈕將后退一步，可以查看運動模型上一個運動步驟的狀態。（3）播放卜：單擊該按鈕可以查看運動模型在設定的時間和步驟內的整個連續的運動過程，在繪圖區將以動畫的形式輸出。（4）單步向前I：單擊該按鈕將前進一步，可以查看運動模型下一個運動步驟的狀態。（5）最后一步“：前進到結束位置，可以查看運動末尾時的狀態。（6）暫停：在播放過程中暫停，運動模型將停留在當前位置。（7）結束:結束播放，運動模型將返回到初始狀態。3動畫延時動畫延時用于指定每一步的停留時間，設置為o時表示不停留，越往右則每一步的停留時間越長。4. 播放模式進行播放時

24、，有3種播放模式可選。（1）播放一次：只播放一次，到最后一步后將停止。（2）循環播放：循環連續播放，到最后一步后返回第一步繼續播放。（3）往返播放：往復播放，到最后一步后將倒序播放，到第一步時再正向播放。5. 初始位置（1）設計位置門：使運動模型回到未進行運動仿真前置處理的初始三維實體設計狀態。（2）裝配位置二：使運動模型回到進行了運動仿真前置處理后的力學運動分析模型的狀態，即零件處于裝配位置。6 導出至電影在【動畫】對話框中單擊【導出到電影】圖標0,將打開【錄制電影】對話框，如圖1-21所示，指定文件后，單擊OK按鈕將把動畫輸出為AVI格式的影片。圖1-21【錄制電影】對話框7 動畫采樣率動

25、畫采樣率用于決定動畫播放時的速度，其值為110。動畫采樣率越大，則播放速度越快，同時也決定了進行單步向前或者單步向后時一次性跳轉的步數。1.8平面四連桿運動仿真的實施四連桿模型如圖1-22所示，已經完成了4個零件的模型創建,文件名分別為Tl-l、Tl-2、Tl-3、T1-4，要求進行運動仿真觀察其運動規律。再在運動仿真中設置不同的連接位置調節連桿的長度，如圖1-23所示，觀察其運動變化。圖1-22平面四連桿機構圖1-23不同連桿連接位置1.8.1創建裝配文件啟動NX步驟1圖1-24新建裝配文件19啟動UGNX8軟件。步驟2新建裝配文件在工具條上單擊【新建】圖標，系統將彈出【新建】對話框，在模板

26、中選擇“裝配”選項，再指定名稱為“LS1.prt”，如圖1-24所示。單擊【確定】按鈕新建一裝配文件。uiaIeftrTlTTTWrwsftftftHHA車宙|砲:外甜勺否計&i業廂聯岳主曲鮭供全s*aE-ET&PU-iDHi-aw-03211.眄創1時A京稱；M5S：ffi*fll：5+:；+ftWfi:MJS.KEIOIFKSt!fflEifeiUm探步驟3添加組件新建完裝配文件之后，系統彈出【添加組件】對話框，單擊【打開】圖標，系統彈出【部件名】對話框，如圖1-25所示。選擇LSI目錄下的4個文件：Tl-1、Tl-2、T1-3、T1-4，單擊OK按鈕完成部件選擇，返回到【添加組件】對話框

27、，放置在“絕對原點”再選中【分散】復選框，如圖1-26所示，單擊【確定】按鈕將部件添加到當前裝配文件中，顯示的模型如圖1-27所示。提示：在打開文件時，同時將多個文件選中，可以一次性地添加多個組件。|在定位時，選中【分散】復選框，使組件不疊在一起。圖1-25選擇組件文件圖1-26添加組件項目1平面四連桿的運動仿真圖1-27添加的組件探步驟4移動組件單擊【裝配】工具條上的【移動】圖標，拾取部件3,將其往前拖動，如圖1-28所示。工圖1-28移動組件:護提示：移動部件為了觀察與操作方便。|探步驟5保存文件單擊工具條上的【保存】圖標，保存文件。提示：裝配完成后，必須保存文件，否則在進入仿真模塊時將提

28、示保存文件。1.8.2運動仿真探步驟1進入運動仿真模塊在NX的主界面中選擇【開始】I【運動仿真】命令，將進入運動仿真模塊，如圖1-29所示。5Jn雌QD匸Lrl+AH+M.CLFl+mtECtrl-tSbjtt+Df3E占玳曲哎Ctrl+Alt+iM7甌3探步驟2新建仿真進入運動仿真模塊后，將顯示運動導航器，選擇根目錄LSI，再單擊鼠標右鍵，選擇【新建仿真】命令，如圖1-30所示。步驟3環境設置圖1-30新建仿真33新建仿真之后系統將彈出【環境】對話框，如圖1-31所示，選擇分析類型，再指定仿真名，單擊【確定】按鈕完成運動仿真環境設置。工具條上的各圖標將高亮顯示，處于激活狀態。步驟4圖1-31

29、【環境】對話框工作圖層設置在主菜單中選擇【格式】丨【圖層設置】命令，打開【圖層設置】對話框，在其中設置工作圖層為151，如圖1-32所示，單擊【關閉】按鈕改變工作圖層。圖1-32圖層設置探步驟5指定連桿1在工具條上單擊【連桿】圖標型，系統彈出【連桿】對話框，如圖1-33所示，在圖形上選擇部件1,如圖1-34所示，單擊【應用】按鈕確定創建連桿L001。圖1-33【連桿】對話框圖1-34拾取連桿1指定連桿圖1-35指定連桿步驟6選擇部件2創建連桿L002,選擇部件3創建連桿L003,再選擇部件4創建連桿L004,在各個部件將顯示連桿標識，如圖1-35所示。探步驟7固定連桿在運動導航器上選擇連桿L0

30、04,單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷采單中選擇【固定連桿】命令，如圖1-36所示。將部件4作為固定部件，則L004上將顯示固定標志，同時創建了一個固定副J001，如圖1-37所示。在部件4上將顯示固定副，如圖1-38所示。一抵1ILN-II3送動M科S-：-Oiivl.L.iL：._!：r.閱0何戲LtMUM3圖1-36固定連桿名稱扶恣0Dti&n_L環境曰剛LlII!；&0Links0LODID-0JOLTlE08109圖1-37運動導航器圖1-38顯示固定副羊總提示：固定連桿相當于創建運動副固定副”，也可以在創建時選擇設置II中的固定連桿選項。I步驟8創建旋轉副1在工具條上單擊【運動副】圖標，

31、打開【運動副】對話框，選擇類型為“旋轉副”如圖1-39所示。在圖形區選擇連桿L001為操作連桿，如圖1-40所示；再選擇Y軸方向為其方位矢量,如圖1-41所示；在對話框中選擇“指定原點”的指定方式為“圓心點”如圖1-42所示，選取L001左側的圓心點作為原點，則在該圓心點將顯示一個坐標系，如圖1-43所示。圖1-39【運動副】對話框圖1-40選擇連桿L001圖1-41指定方位圖1-42指定原點方式在【運動副】對話框中的【基本】選項組中，選中【嚙合連桿】復選框，再單擊【選擇連桿】按鈕，在圖形區選擇連桿L003,如圖1-44所示；再選擇Y軸方向為其方位矢量,如圖1-45所示，在對話框中選擇“指定原

32、點”的指定方式為“圓心點”選取L003臺階處的圓柱外邊線的圓心點作為原點，如圖1-46所示。單擊【應用】按鈕確定創建旋轉副J002,在圖形上將顯示旋轉副J002,如圖1-47所示。圖1-44選擇連桿3圖1-45指定矢量圖1-46拾取圓心點圖1-47旋轉副J002LC02苗坨提示：選擇連桿時，如果選擇面，系統不能自動判斷原點與方位，需要進|行指定。1_._1探步驟9創建旋轉副2在【運動副】對話框選擇“選擇連桿”選項，在圖形區拾取連桿.001的右側孔的后方邊線，如圖1-48所示，系統將自動在圓心位置創建坐標系來確定原點與方位，如圖1-49所示；選中【嚙合連桿】復選框，再單擊【選擇連桿】按鈕，在圖形

33、區拾取連桿L002臺階處的圓柱外邊線，如圖1-50所示，則在該圓心點位置顯示原點與方位，如圖1-51所示，可以發現其方向與連桿1相反；在【運動副】對話框中單擊【反向】按鈕，如圖1-52所示；則連桿2上的方向也會反向，與連桿1對應，如圖1-53所示。單擊【應用】按鈕確定創建旋轉副J003。圖1-48選擇連桿1的邊線圖1-49顯示原點與方位圖1-50選擇邊線圖1-52反向圖1-51連桿2上的方位顯示圖1-53旋轉副2的方位顯示提示：選擇連桿時，如果選擇的對象是圓，則以圓心為原點，垂直于圓所|i在平面的線為z軸，自動確定原點與方位，當然對系統自動確定的原點與方位jI也可以重新手工設定。I注意:一個旋

34、轉副中的方位一定要一致，否則將可能產生錯誤的裝配位置。步驟10創建旋轉副3圖1-55拾取連桿4的孔邊線在【運動副】對話框中選擇“選擇連桿”選項，在圖形區拾取連桿L002的下端孔的后方邊線，如圖1-54所示；選中【嚙合連桿】復選框，再單擊【選擇連桿】按鈕，在圖形區拾取連桿L004右側圓柱臺階處的外邊線，如圖1-55所示，單擊【應用】按鈕確定創建旋轉副J004。圖1-54拾取連桿2的孔邊線步驟11創建旋轉副4在【運動副】對話框中選擇“選擇連桿”選項，在圖形區拾取連桿.003的下端孔的后方邊線，如圖1-56所示；選中【嚙合連桿】復選框，再單擊【選擇連桿】按鈕，在圖形區拾取連桿L004左側圓柱臺階處的

35、外邊線，如圖1-57所示。圖1-56選擇連桿L003為操作連桿圖1-57選擇連桿4的邊線在【運動副】對話框中選擇【驅動】選項卡，設置【旋轉】選項為“恒定，”如圖1-58所示，再指定初速度為60deg/s，如圖1-59所示，單擊【應用】按鈕確定創建旋轉副J005。圖1-58指定旋轉驅動類型圖1-59指定初速度完成旋轉副設置后在圖形上將顯示運動副標記，如圖1-60所示；在運動導航器中顯示各個運動副，如圖1-61所示。圖1-60顯示運動副運叭縝弼1:I(.L.1.10brfT.it-Hn；:Tnni0LUU0益L003麗？004：-lJI、窗EMi屈謂Juus0-JUU1J005圖1-61運動導航器

36、步驟12解算方案設置在工具條上單擊【解算方案】圖標，打開【解算方案】對話框，設置時間為6,步數為600，如圖1-62所示，單擊【確定】按鈕完成解算方案設置。圖1-62解算方案羊今提示：設置時間為6s，可以完成一整圈的運動，步數則會影響計算時間與|計算精度，步數越多，則計算精度越高，但計算時間越長。|步驟13解算在工具條上單擊【求解】圖標目，系統將進行解算，同時可能會給出一個提示信息,如圖1-63所示。信目口回岡立件的體笹畫卜兀余均束a0004PEVOLUTTTP.JJMSLATICWALOWGREVOLUTEROTiTIflNXBOUTJ0O4PEVOLUTERorrxTioibramute3

37、redunil：5iiiLCDHSLiainDSdLececc已dconatraltitjml11JoeretrovcclflutDoratlcnllTi.wayBenocascwpectcclu圖1-63提示信息羊坨提示：信息提示有冗余約束，但不影響解算。I步驟14動畫播放解算完成后，在圖形區將激活【動畫控制】工具條，單擊【播放】圖標匕如圖1-64所示，將開始動畫播放，如圖1-65所示為播放過程。圖1-64動畫控制卩刖步驟15圖1-65動畫播放動畫過程查看1時間1斑在動畫播放過程中，可以進行暫停，也可以進行單步的前進或后退，如圖1-66所示為查看極限的連桿運動位置與狀態。圖1-66極限位置查

38、看步驟16指定時間查看位置單擊第一步按鈕，返回到起始位置。在浮動選項中，輸入時間為1、3、5可以分別查看對應時間點的運動狀態，如圖1-67所示。圖1-67不同時間節點的運動狀態探步驟17結束動畫在工具條上單擊【完成動畫】圖標齡，退出動畫播放狀態。提示：在動畫狀態下，很多功能不能使用。|步驟18保存在工具條上單擊【保存】圖標，保存運動仿真文件。1.8.3改變連接點的運動仿真探步驟1克隆在運動導航器上選擇運動仿真motion，單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇【克隆】命令，如圖1-68所示，從而復制一個運動仿真，系統將創建運動仿真motion_2，并且激活了motion_2，如圖1-69所示。孝

39、彳提示：克隆的方案將以原方案為基礎，初始狀態下與原方案完全一致，但|不復制原方案的結果。|項目1平面四連桿的運動仿真庫軒沖心|訓if訐半k誦I魚醸frac電動機卜KainirDynSt4.tics起Dynaii-zsHamailKuri步驟2編輯旋轉副圖1-68克隆鈿：:嚴nbtiau_lEln0%LiTiks刃備二:：LZ：.jL0尹.0JtiLltlEW：百玄Soluticcl_LHomalF；皿:MJfLvtrs乞Ldfils圖1-69克隆的motion_2圖1-74【動畫】對話框圖1-75動畫過程37展開motion_1下的運動副，選擇旋轉副J003，單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中選

40、擇【編輯】命令，如圖1-70所示。系統將打開【運動副】對話框，在【操作】選項組中選擇“指定原點”選項，如圖1-71所示，拾取中間的孔的后邊線，如圖1-72所示，以該圓心點為原點，如圖1-73所示。單擊【確定】按鈕完成旋轉副的修改。圖1-72拾取孔邊線圖1-73新的原點探步驟3求解在工具條上單擊【解算】圖標，系統將進行解算，同時可能會給出一個提示信息。探步驟4動畫播放在工具條上單擊【動畫】圖標囲，打開【動畫】對話框，選擇播放模式為“循環播放”1-如圖1-74所示，單擊【播放】圖標卜開始動畫播放，并且將連續循環播放，如圖1-75所示為播放過程的一個畫面。單擊【停止】圖標將結束動畫播放。項目1平面四

41、連桿的運動仿真步驟5導出至電影在【動畫】對話框中，選擇播放模式為“單次”單擊【導出至電影】圖標2!,打43開【錄制電影】對話框，指定文件名為“LSl-2.avi”，如圖1-76所示，單擊OK按鈕開始錄制影片，系統將自動播放并錄制動畫，錄制完成后將顯示提示信息，如圖1-77所示。圖1-76錄制電影導出至電急Mfr巳誨I：曲奶(7不更再顯示昭層步驟6圖1-77提示信息隱藏部分連桿DefaultJiniri-atiDiL步驟7圖1-79部分連桿動畫在運動導航器上展開動畫DefaultAnimation，去選L003與L004，將這兩個連桿在動畫播放時隱藏，如圖1-78所示。單擊【播放】圖標卜開始動畫

42、播放，將只顯示連桿L001與L002的運動狀態，如圖1-79所示。鑫孕.1.囲on_L0-羅Fiat:EHJointsE11慮SnlutnjT|_l眾BrLVTEM令Lo-idz:XiiLn-atian.0%COOL回烏LO023令LCDS曾U0Q4圖1-78隱藏連桿結束動畫在工具條上單擊【完成動畫】圖標齡，退出動畫播放狀態。探步驟8保存在工具條上單擊【保存】圖標-,保存運動仿真文件“motioN_2.sim”探步驟9查看文件打開文件夾LSI，顯示文件如圖1-80所示。圖1-80創建的仿真文件1.8.4任務總結本任務完成了一個平面四連桿機構的運動仿真，先創建了一個裝配文件，再進入運動仿真模塊并

43、作初始設置，指定了各個桿件為連桿，并指定機架為固定連桿，接著創建各個連桿連接的旋轉運動副，并指定了曲柄連桿的旋轉驅動，然后指定解算方案進行解算得到運動分析結果，最后通過動畫來檢查平面連桿機構的運動過程。在完成第一方案的運動仿真分析后，復制了一個運動仿真方案，并編輯連桿與搖桿的旋轉副，改變連桿上的原點位置，再次進行解算，可以進行兩個方案的運動對比。在完成任務過程中注意以下幾點：(1) 創建的裝配文件中只調入了部件，并沒有進行裝配約束，這就需要進行連桿與運動副的創建。(2) 進入仿真模塊后，必須先創建一個運動仿真方案，進行初始設置，然后才能進行其他操作。(3) 創建連桿時，選擇一個連桿，單擊一次【

44、應用】按鈕即可指定連桿。(4) 由于裝配文件中只是將部件加載，因而在創建運動副時，必須指定嚙合連桿。(5) 創建運動副時，合理的選擇位置非常重要，選擇正確的位置將由系統自動判斷得到原點與方位。(6) 創建運動副時，需要確認選擇的操作連桿與基本連桿的矢量方向一致。(7) 解算完成后，可以進行動畫播放，并可以結合運用運動控制按鈕與浮動步數框進行特定位置的運動狀態查看。(8) 進行多個方案對比時，可以通過克隆原方案，在原方案基礎上再做修改。(9) 在運動導航器中，可以進行各個對象的顯示與否的控制。1.9拓展：運動仿真模塊預設置運動仿真模塊預設置功能可控制顯示參數、分析文件及后處理參數。這些參數用來控制運動仿真對象的顯示方式、求解時解算器用到的質量、重力常數以及一些其他的后處理功能。在主菜單上選擇【首選項】【運動】命令，打開【運動首選項】對話框，如圖1-81所示，可以進行運動仿真模塊預設置。圖1-81【運動首選項】對話框1.9.1運動