【正文】 使用者在運(yùn)動(dòng)仿真前人為設(shè)置的，使用者可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定或者調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)位置。（2）關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)分析當(dāng)使用者只需要了解某一關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，可以選擇分析工具條中的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)分析圖標(biāo)，并輸入步長(zhǎng)和步數(shù)進(jìn)行分析。所需的輸入?yún)?shù)是振幅、頻率、相位角和位移；關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，采用關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)需要使用者設(shè)置某一運(yùn)動(dòng)副以特定的步長(zhǎng)（旋轉(zhuǎn)或者線型位移）和特定的步數(shù)運(yùn)動(dòng)。（3） 定義運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)是用來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。第二步，創(chuàng)建草繪視圖。 Pro/E動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)過(guò)程機(jī)構(gòu)是一組連接在一起的零部件的集合，Pro/E可用三步產(chǎn)生一個(gè)運(yùn)動(dòng)分析方案：（1） 創(chuàng)建零部件Pro/E“零件”允許用戶在先進(jìn)的三維實(shí)體建模環(huán)境中以實(shí)體形式設(shè)計(jì)模型。機(jī)構(gòu)在指定的時(shí)間段中運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)指定該時(shí)間段中的步數(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。3）利用輸入功能，以IGES、 SET、VDA、Neutral等格式，輸入由其他軟件或三維測(cè)量?jī)x產(chǎn)生的曲面。（3）參數(shù)化Pro/ENGINEER為一參數(shù)化系統(tǒng)，即特征之間存在相互關(guān)系，使得某一特征的修改會(huì)同時(shí)牽動(dòng)其他特征的變更，以滿足設(shè)計(jì)者的要求。設(shè)計(jì)者根據(jù)每個(gè)加工過(guò)程，在模型上構(gòu)建一個(gè)單獨(dú)特征。該軟件的參數(shù)化造型的功能是它的一個(gè)主要功能，它貫穿于整個(gè)系統(tǒng)，包括特征、曲面、曲線以及線框模型等。（3）北航海爾的CAXA系統(tǒng)，是基于STEP的CAD/CAM集成制造系統(tǒng)，具有拖放式的實(shí)體造型并結(jié)合智能捕捉與三維球定位技術(shù)，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中出現(xiàn)較早，其功能也相對(duì)比較強(qiáng)大，在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用也較為廣泛。由于它針對(duì)的專業(yè)性強(qiáng)，因此Cimatron更多的被應(yīng)用于模具的生產(chǎn)制造業(yè)，而其他行業(yè)的使用者較少。（4）CATIA，CATIA是一個(gè)全面的CAD/CAM/CAE/PDM應(yīng)用系統(tǒng)，CATIA具有一個(gè)獨(dú)特的裝配草圖生成工具，支持欠約束的裝配草圖繪制以及裝配圖中各零件之間的連接定義，可以進(jìn)行快速得概念設(shè)計(jì)。（2）Solidworks軟件，Solidworks是基于Windows的三維實(shí)體造型軟件，具有參數(shù)化特征造型、曲面造型和大型裝配處理功能，三維造型是該軟件的主要優(yōu)勢(shì)。 國(guó)外開發(fā)的三維設(shè)計(jì)軟件的使用現(xiàn)狀國(guó)外開發(fā)的三維設(shè)計(jì)軟件包括：Pro/E，Solidworks，UG，CATIA，Cimatron等。目前研究和應(yīng)用較多的機(jī)構(gòu)有：連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)及常用的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等。國(guó)內(nèi)開發(fā)的三維設(shè)計(jì)軟件有：CAXA系統(tǒng)，是我國(guó)自主版權(quán)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)繪圖系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、航空、航天、汽車、船舶、輕工、紡織等領(lǐng)域；目前在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)中使用也較多的開目CAD等?？臻g傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真及關(guān)鍵件運(yùn)動(dòng)特性分析畢業(yè)論文目錄中文摘要英文摘要第1章 引言 1 國(guó)內(nèi)外三維動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)的使用現(xiàn)狀 1 空間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的研究現(xiàn)狀 1第2章 國(guó)內(nèi)外開發(fā)的三維動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)軟件的使用現(xiàn)狀 3 國(guó)外開發(fā)的三維設(shè)計(jì)軟件的使用現(xiàn)狀 3 國(guó)內(nèi)開發(fā)的三維設(shè)計(jì)軟件的使用現(xiàn)狀 4第3章 基于Pro/E軟件機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)仿真 5 Pro/E軟件的功能與特點(diǎn) 5 基于Pro/E機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)仿真 6 運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù)概述 6 Pro/E動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)過(guò)程 6 Pro/E運(yùn)動(dòng)仿真的特點(diǎn) 7第4章 空間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析和運(yùn)動(dòng)分析 9 空間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 9 空間機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算 9 空間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 11 RSSR空間四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析計(jì)算 12 機(jī)構(gòu)從動(dòng)元件上一點(diǎn)的速度和加速度曲線 16第5章 空間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的三維動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì) 17 單萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)的三維動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì) 17 單萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)的零件設(shè)計(jì) 18 單萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)的動(dòng)態(tài)裝配 19 單萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)的動(dòng)態(tài)仿真 25 動(dòng)態(tài)干涉檢查和修復(fù)的方法 25 影像錄制 26 創(chuàng)建動(dòng)態(tài)點(diǎn)軌跡曲線 27 關(guān)鍵點(diǎn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)曲線 28 揉面機(jī)構(gòu)的三維動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì) 30 揉面機(jī)構(gòu)零件設(shè)計(jì) 30 揉面機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)裝配 32 揉面機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)仿真 34 動(dòng)態(tài)干涉檢查和修復(fù)的方法 34 影像錄制 34 創(chuàng)建動(dòng)態(tài)點(diǎn)軌跡曲線 35 關(guān)鍵點(diǎn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)曲線 35參考文獻(xiàn) 37引言隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，三維動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)和研究中。 國(guó)內(nèi)外三維動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)的使用現(xiàn)狀國(guó)外開發(fā)的三維設(shè)計(jì)軟件有： Pro/E，該軟件已成為全世界及中國(guó)地區(qū)最普及的三維CAD/CAM系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)軟件，廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械、模具、工業(yè)設(shè)計(jì)、汽車、航天、家電、玩具等行業(yè)；國(guó)內(nèi)的相當(dāng)多的中小型企業(yè)都在使用的Solidworks；多用于航空企業(yè)的 UG和CATIA；應(yīng)用于模具的生產(chǎn)制造業(yè)的Cimatron等。 空間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的研究現(xiàn)狀機(jī)構(gòu)是自由度大于零、各構(gòu)件有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的桿件組合體。目前，對(duì)空間機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析的最常用的方法是坐標(biāo)變換矩陣法．利用它進(jìn)行坐標(biāo)變換，其原理較容易理解，但表達(dá)形式比較復(fù)雜，求解過(guò)程也相當(dāng)?shù)胤爆崳渌难芯抗ぞ呷纾簭埩俊⒍獢?shù)、四元數(shù)、旋量，雖然在某些場(chǎng)合可以簡(jiǎn)化分析過(guò)程，但仍局限于解決不很復(fù)雜的空間機(jī)構(gòu)問(wèn)題． 第2章 國(guó)內(nèi)外開發(fā)的三維動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)軟件的使用現(xiàn)狀三維CAD/CAE技術(shù)，不僅使設(shè)計(jì)對(duì)象的幾何形狀和性能滿足要求，而且使各方面的指標(biāo)（強(qiáng)度、剛度、重量和成本等）達(dá)到最佳狀態(tài)，隨著三維動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)技術(shù)在設(shè)計(jì)及制造等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外開發(fā)出一系列相關(guān)的三維軟件。由于它的功能很強(qiáng)大，一些大型企業(yè)是它的主要用戶。目前很多的航空企業(yè)都在使用這種軟件。（5）Cimatron，這套軟件的針對(duì)性較強(qiáng)，被更多的應(yīng)用到模具開發(fā)設(shè)計(jì)中，該軟件能夠給應(yīng)用者提供一套全面的標(biāo)準(zhǔn)模架庫(kù)，方便于使用者進(jìn)行模具設(shè)計(jì)中的分型面、抽芯等工作，而且在操作過(guò)程中都能進(jìn)行動(dòng)態(tài)的檢查。（2）華中理工大學(xué)開發(fā)的開目CAD，具有參數(shù)化功能和裝配設(shè)計(jì)功能，該軟件也是CAD/CAM/CAPP結(jié)合的軟件，目前在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)中使用也較多。該軟件的應(yīng)用領(lǐng)域主要是針對(duì)產(chǎn)品的三維實(shí)體模型建立、三維實(shí)體零件的加工、以及設(shè)計(jì)產(chǎn)品的有限元分析。與其他同類三維軟件（UG、CATIA等）相比，Pro/ENGINEER的不同之處在于以下幾點(diǎn)：（1）基于特征的Pro/ENGINEER是一個(gè)基于特征的實(shí)體模型建模工具，利用每次個(gè)別建構(gòu)區(qū)塊的方式構(gòu)建模型。由于各功能模塊之間是相互關(guān)聯(lián)的，如果改變裝配中的某一零件，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)地在該裝配中的其他零件與繪圖上反映該變化。2）直接輸入由造型設(shè)計(jì)產(chǎn)生的曲面。 基于Pro/E機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)仿真 運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù)概述運(yùn)動(dòng)仿真是一個(gè)基于時(shí)間的一種運(yùn)動(dòng)形式。設(shè)計(jì)的更改可以直接反映在裝配主模型的復(fù)制品分析方案中，再重新分析，一旦確定優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)更改就可直接反映到裝配主模型中。在Pro/E中創(chuàng)建三維零件造型的一般過(guò)程是：第一步，新建一個(gè)零件文件，進(jìn)入零件造型模塊的環(huán)境，選擇文件新建命令或圖標(biāo)，在類型中選取“零件”，在子類型中選取“實(shí)體”輸入文件名，選擇默認(rèn)模型，模板。在某些情況下，可同時(shí)創(chuàng)建其他的運(yùn)動(dòng)約束特征，比如彈簧、阻尼、彈性襯套和接觸等。采用恒定驅(qū)動(dòng)需要使用者設(shè)置一運(yùn)動(dòng)副為等常運(yùn)動(dòng)，所需的輸入?yún)?shù)是位移（時(shí)間t=0時(shí)的初始位置）、速度和加速度；簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)光滑的向前或者向后的正弦運(yùn)動(dòng)。當(dāng)創(chuàng)建或編輯調(diào)用一個(gè)運(yùn)動(dòng)副時(shí)，就會(huì)彈出運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)對(duì)話框，使用者可以根據(jù)需要選擇5種可能的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)中的一種。（5）設(shè)計(jì)位置和裝配位置模型的裝配位置可能不同于模型的設(shè)計(jì)位置。在許多情況下，在機(jī)構(gòu)進(jìn)行生產(chǎn)前或者說(shuō)在機(jī)構(gòu)真正生產(chǎn)出來(lái)前，用該軟件預(yù)測(cè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性。進(jìn)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的目的是：在設(shè)計(jì)新機(jī)器時(shí),需要斷定在什么情況下才會(huì)具有確定運(yùn)動(dòng)，那就是要做到機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)目與它的自由度數(shù)目相等,尤其是對(duì)一些復(fù)雜的機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，以便比較透徹地了解機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從而為機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析，受力分析指明方向。當(dāng)兩構(gòu)件組成運(yùn)動(dòng)副之后，其相對(duì)運(yùn)動(dòng)便加上了約束。對(duì)于某些機(jī)構(gòu)，由于運(yùn)動(dòng)副的特殊配置，使該機(jī)構(gòu)所有構(gòu)件都失去了某些運(yùn)動(dòng)的可能性，或者說(shuō)，對(duì)該機(jī)構(gòu)所有構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)加上了若干公共約束。使用該公式時(shí)需觀察有無(wú)復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束和公共約束。用脫離機(jī)架法可方便地判斷機(jī)構(gòu)的公共約束。RSR空間桿機(jī)構(gòu)是由兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副（R）和兩個(gè)球面副（S）組成，簡(jiǎn)稱RSSR空間機(jī)構(gòu)，此機(jī)構(gòu)為空間曲柄，搖桿機(jī)構(gòu)，可用于傳遞交錯(cuò)軸間的運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)分析包括位移分析、速度分析和加速度分析。第一類是與平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析相似，建立空間直角坐標(biāo)系，再建立失量閉環(huán)方程，寫出位移矩陣方程，然后對(duì)其依次求導(dǎo)數(shù)，解出待求的未知數(shù)。RSSR空間四連桿機(jī)構(gòu)ABCD，A、D組成機(jī)架，AB桿和CD桿在A、D點(diǎn)組成轉(zhuǎn)動(dòng)副R，連桿BC分別與AB和CD組成球面副S，點(diǎn)B和C各為球面副的球心。將平面V繞ZZ回轉(zhuǎn)90度與平面U重合， A點(diǎn)在平面U上的投影為E，它必在直線ZZ上。在該移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中有S=d + Lcos將上式對(duì)時(shí)間依次求一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)，有S′= LsinS″= L（sin+cos）式中，