【正文】 放； 還可以選中 Loop 對動畫進行循環(huán)播放。 瓢蟲 玩具在 Adams 中運動仿真過程圖： 仿真圖 417 仿真圖 418 仿真圖 419 仿真圖 420 武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 . 47 仿真圖 421 仿真圖 432 仿真圖 423 仿真圖 424 仿真圖 425 仿真圖 436 瓢蟲 玩具通過參數(shù)的調(diào)節(jié)和個系數(shù)的變化，完成了其在虛擬仿真運動。 單擊 OK 按鈕，則顯示出彈簧力的測量結(jié)果如圖 416 所示 圖 415 彈簧對話框 武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 . 46 圖 416 彈簧結(jié)果 對圖像進行分析可以看出彈簧 在三次翻轉(zhuǎn)運動中有三次 處在拉伸狀態(tài)，說明 瓢蟲在運動中 實現(xiàn) 了 實際的先拉伸后恢復(fù)的運動過程。 選擇 End Time 并將其值設(shè)置為 ，選擇 Steps并將其值設(shè)置為 100。 圖 49 零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 點擊彈簧，然后右鍵選擇【 modify】，出現(xiàn)圖 4110 對話框。 裝配圖 320 然后添加發(fā)條盒，其底面與底板中的發(fā)條盒槽內(nèi)面重合 ，在 選擇配合中選擇重合配合， 如圖 321 武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 . 31 裝配圖 321 裝配 發(fā)條盒 后， 然后添加發(fā)條軸、輪軸及輪子等零件進行裝配 。 自底向上裝配，是指首先創(chuàng)建零部件模型，在組合成子裝配，最后生成裝配部件的裝配方法。 武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 . 28 圖 317 抽殼操作樹 最后得到的曲面外殼如圖 318 所示。 武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 . 26 圖 312 放樣的生成 在瓢蟲玩具曲面外殼的建模中，分為兩個步驟： （ 1） 用放樣的方法建立曲面實體 （ 2）用抽殼方法建立有一定厚度的曲面外殼 在建立曲面實體的過程中，首先建立兩條樣條曲線，它們分別位于兩個互相垂直的平面上，如圖 313 所示。這兩個基準(zhǔn)面不一定平行 。如要清除所有選擇重新開始，請在圖形區(qū)域中單擊鼠標(biāo)右鍵，選取清除選擇，然后再試一次。 武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 . 23 圖 38 瓢蟲 玩具的實際尺寸圖 曲面 建模技術(shù) 曲面建模的方法很多， 這次建模過程中主要應(yīng)用了放樣曲面建模方法。 如圖 33. 圖 33 零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 在 瓢蟲 玩具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中， 發(fā)條軸上的偏心輪與橢圓框接觸。 支持同大多數(shù) CAD、 FEA 和控制設(shè)計軟件包之間的雙向通訊。 ADAMS 軟件的特點如下： 利用交互式圖形環(huán)境和零件庫、約束庫、力庫建立機械系統(tǒng)三維參數(shù)化模型。相反，許多虛擬樣機的測試卻因采用不同的軟件工具而只能得到某些指定的參數(shù)而丟失了一些重要的有依賴關(guān)系的性能參數(shù)。本書將以 Windows 2020 版的 ADAMS 為藍本進行介紹。 ADAMS 簡介 ADAMS，即機械系統(tǒng) 動力學(xué)自動分析 (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，該軟件是美國 MDI 公司 (Mechanical Dynamics Inc.)開發(fā)的虛擬樣機分析軟件。在產(chǎn)品投產(chǎn)之前，就可以檢驗市場的效應(yīng)，減少了投放市場的時間。在高級渲染領(lǐng)域中， PhotoWorks 無疑是最優(yōu)秀的。鈑金設(shè)計 SolidWorks 提供了頂尖的、全相關(guān)的鈑金設(shè)計能力。美國著名咨詢公司 Daratech 所評論： “ 在基于Windows 平臺的三維 CAD 軟件中， SolidWorks 是最著名的品牌，是市場快速增長的領(lǐng)導(dǎo)者。 Solidworks 功能強大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是 SolidWorks 的三大特點，使得 SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維 CAD 解決方案。并購后的 SolidWorks 以原來的品牌和管理技術(shù)隊伍繼續(xù)獨立運作，成為 CAD 行業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司， SolidWorks 三維 機械設(shè)計軟件也成為達索企業(yè)中最具競爭力的 CAD 產(chǎn)品。 1997 年， Solidworks被 法國 達索（ Dassault Systemes）公司收購，作為達索中端主流市場的主打品牌 。選擇 瓢蟲 玩具作為本課題的研究對象，是由于 瓢蟲 玩具其機構(gòu)巧妙、運動多樣性、價格便宜、易于拆卸等特點使得其成為研究對象。中國產(chǎn)玩具與中國某企業(yè)具有知識產(chǎn)權(quán)的玩具是不同的概念。董事會由美國最主要的玩具企業(yè)組成，如 Mattle（美泰）、 Hasbro（孩子寶）、 Wild Plant、LEGO、 Character、 MEGA Brands、 SportFun、 Radio Flyer、 Spin Master、Cranium、 Alex、 Playthings、 Little Kids 等。相比之下，亞洲有 10 億零 8 千 1 百萬兒童，人均年消費只有 15 美元。 2020年從中國進口 億美元，占美國總進口的 %。 盡管 2020 年美國經(jīng)濟出現(xiàn)衰退和受到 “” 恐怖事件的嚴(yán)重影響，但美國玩具業(yè)仍呈發(fā)展態(tài)勢，玩具銷售總額比上一年增長 10%，其中傳統(tǒng)玩具銷售額比上年增長 %，電子游戲玩具增長 43%。據(jù)此，我們不難找到解決難題的路徑：研發(fā)符合安全和環(huán)保要求的產(chǎn)品；利用科技創(chuàng)新，提高產(chǎn)品附加值，并向高檔化邁進。據(jù)報載：美國市場上 40%以上的玩具是為成人設(shè)計的。據(jù)報導(dǎo)：有一對 80 歲的老夫妻，為了給朋友孩子送禮，一下買了三副多米諾牌，送給朋友孩子兩副，受到朋友及孩子的歡迎，自己留了一副，老兩口一起碼玩，逐漸琢磨其中的規(guī)律，大約玩了十多次，就碼到一百多張，連喊 不易，不易 。我國是世界上最大的玩具制造國和出口國，全球 70％的玩具是在我國境內(nèi)制造的。隨著中華民族經(jīng)濟、科學(xué)技術(shù)、文化藝術(shù)的不斷發(fā)展和提高，創(chuàng)造出了許多絢麗多彩、精巧迷人的玩具。玩是建立在閑暇基礎(chǔ)上的行為情趣，是人的一種本能的必需。人的一生， 從出生、兒童少年、成年到老年都需要玩。玩具在人類社會生活中占有重要的位置。據(jù)調(diào)查， 2020 年發(fā)表的報告顯示 中國青少年網(wǎng)民規(guī)模已經(jīng)達 到 億人，其中 74%的青少年使用手機上網(wǎng) ，主要是用來上網(wǎng)聊天、聽音樂、看電影等，大部分時間用來娛樂。為了適應(yīng)消費者的需求，研發(fā)設(shè)計出更新更多種類的玩具產(chǎn)品，這使得虛擬樣機技術(shù)得到了進一步的運用，也使得設(shè)計周期大大縮短。對仿真的結(jié)果進行分析和總結(jié)，優(yōu)化設(shè)計方案。 中國玩具以歷史悠久、分布地區(qū)廣闊和品種豐富著稱于世，在社會生活中發(fā)揮著獨特的作用。 玩具的娛樂和教育兩大功能越來越受到消費者的密切關(guān)注，家長所要求武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 . 5 的玩具不僅要是孩子的親密玩伴，而且必須是他們成長的良師益友。清代的大汕廠翁在其《海外紀(jì)事》中說： “ 人各有為適情之具，詩、書、六藝而外，以及品茶、飲酒、鉤弋、聲色、陸博，凡所以引人耳目口體之交者，不一而足。好的玩具，又為玩好創(chuàng)造好的條件，玩的更精彩、更有意義。有些玩具甚至成為世界科學(xué)技術(shù)和文化藝術(shù)發(fā)展的先驅(qū)或啟萌。廣東、江蘇、浙江、上海、山東和福建這五省一市歷來是中國玩具最重要的生產(chǎn)和出口基地，占中國玩具年銷售額的 95％以上，其中廣東占中國玩具年銷售額 50％以上，其主要生產(chǎn)基地在深圳、東莞以及沿海地區(qū)。有一位李先生， “ 十一 ” 休假時在家里辦聚會，買玩具讓朋友們玩具，他認為原來聚會多是唱歌、聊天，唱歌太吵，還影響鄰 里關(guān)系，光聊天太單調(diào)，玩具則是休閑時的調(diào)味品。努力開拓創(chuàng)新，使我國玩具文化全面實現(xiàn)對人們的獨特教育方式和文化傳播工具的作用。 作為一個發(fā)展中國家，特別在電子信息方面相比西方發(fā)達國家還有一定的差距，發(fā)展計算機技術(shù)是我們必經(jīng)的路。 美國堪稱世界第一大玩具市場，具有 3 大特點： 玩具進口量占世界的 1/3：美 國玩具市場 80%以上的產(chǎn)品從國外進口。越南玩具對美出口增長很快， 2020 年時只有 30萬美元， 2020 年有近 3 千萬元，增長了 100 倍。 美國社會對玩具安全十分重視。因此，經(jīng)銷商必須不斷的更新玩具貨架，設(shè)計師必須不斷的改進老產(chǎn)品、開發(fā)新產(chǎn)品。產(chǎn)品的革新、創(chuàng)造是玩具業(yè)成敗的關(guān)鍵。選中 瓢蟲 玩具作為研究對象，其方案研究流程圖 21. 圖 21 方案流程圖 SOLIDWORKS 軟件簡介 閱讀 國內(nèi)外相關(guān)文獻 對玩具市場進行相關(guān)分析 對瓢蟲玩具拆卸、拍照 對瓢蟲玩具中個零件進行測繪 對玩具中個零件之間的相對關(guān)系進行分析 在 Solidworks 中進行零件的三維建模 裝配零件圖，并導(dǎo)入Adams 中進行運動學(xué)仿真 對仿真結(jié)果進行調(diào)試、修改、優(yōu)化 武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 . 11 SolidWorks 為達索系統(tǒng)（ Dassault Systemes ）下的子公司，專門負責(zé)研發(fā)與銷售機械設(shè)計 軟件 的視窗產(chǎn)品。該系統(tǒng)在 19951999 年獲得全球微機平臺 CAD 系統(tǒng)評比第一名；從 1995 年至今，已經(jīng)累計獲得十七項國際大獎，其中僅從 1999 年起， 美國權(quán)威的 CAD專業(yè)雜志 CADENCE 連續(xù) 4 年授予 SolidWorks 最佳編輯獎， 以表彰 SolidWorks的創(chuàng)新、活力和簡明。在教育市 場上，每年來自全球 4，武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 . 12 300 所教育機構(gòu)的近 145， 000 名學(xué)生通過 SolidWorks 的培訓(xùn)課程。 對于熟悉 微軟 的 Windows 系統(tǒng)的用戶，基本上就可以用 SolidWorks 來搞設(shè)計了。通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、薄壁 特征、高級抽殼、特征陣列以及打孔等操作來實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計。 開發(fā)工 具包括 Microsoft Visual Basic for Applications (VBA)、 Visual C++， 以及其他支持 OLE 的開發(fā)程序。 PhotoWorks 軟件中包括一個巨大的材質(zhì)庫和紋理庫，用戶可以自定義燈光、陰影、背景、景觀等選項。 LinkAble PARTmunity 除包含完整的 ISO / EN / DIN 標(biāo)準(zhǔn)件模型數(shù)據(jù)資源外，更囊括數(shù)百家國內(nèi)外廠商的零部件產(chǎn)品模型，涉及氣動、液壓、 FA 自動化、五金、管路、操作件、閥門、緊固件 等多個門類，能夠 滿足機電產(chǎn)品及裝備制造業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)人員日常所需，且該在線模型庫為終身免費注冊和使用。 ADAMS 軟件使用交互式圖形環(huán)境和零件庫、約束庫、力庫，創(chuàng)建完全參數(shù)化的機械系統(tǒng)幾何模型，其求解器采用多剛體系統(tǒng)動力學(xué) 理論中的拉格郎日方程方法，建立系統(tǒng)動力學(xué)方程，對虛擬機械系統(tǒng)進行靜力學(xué)、運動學(xué)和動力學(xué)分析，輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線。 ADAMS 是集建模、求解、可視化技術(shù)于一體的虛擬樣機軟件，是世界上目前使用范圍最廣、最負盛名的機械系統(tǒng)仿真分析軟件。利用 EDM，可快速建立基于試驗數(shù)據(jù)的高精度彈性件模型，特別是在設(shè)計復(fù)雜的懸架、阻尼器、襯套、發(fā)動機懸置和輪胎等。 具有組裝、分析和動態(tài)顯示不同模型或同一個模型在某一個過程變化的能力，提供多種“虛擬樣機”方案。 瓢蟲 玩具的整體圖如 31 圖 31 瓢蟲 玩具的整體圖 在瓢蟲玩具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖中，分析可知動力由發(fā)條盒輸出，直接作用于輪子，瓢蟲在行進過程中發(fā)條軸的轉(zhuǎn)動帶動偏心輪和凸輪的轉(zhuǎn)動。 偏心輪與橢圓框接觸 轉(zhuǎn)動 副 武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 . 20 圖 35 發(fā)條盒及偏心輪、凸輪 圖 拆掉外殼，得到機構(gòu)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)關(guān)系零件圖 36，圖中為 瓢蟲 玩具的內(nèi)部零件圖，各個零件相對另外零件的位置關(guān)系如圖 36，在圖中 可以很清楚知道每個零件相對另一個零件的運動關(guān)系。 下面就簡單介紹如何對該PropertyManager 設(shè)計樹進行操作： 武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 . 24 圖 39 “ 曲面 放樣 ” 設(shè)計樹 （ 1)在 “ 輪 廓 ” 面板中單擊 (輪廓 )，然后在圖形區(qū)域按想將其連接的順序選擇輪廓。 “ 垂直于輪 廓 ” 放樣在起始和終止處與輪廓的草圖基準(zhǔn)面垂直。 (5)在 “ 曲面 放樣 ”PropertyManager 設(shè)計樹中，單擊圖標(biāo)右側(cè)的顯示框，然后在圖形區(qū)域中按順序選擇輪廓草圖，則所選草圖出現(xiàn)的該框中，在右面的圖形區(qū)域中顯示生成的放樣曲面。因為瓢蟲玩具的外殼曲面并不是規(guī)則的曲面，所以必須通過多條引導(dǎo)線才能建武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明