【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 動(dòng)規(guī)律，主要見(jiàn)于對(duì)現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析。運(yùn)動(dòng)分析的方法是：建立空間直角坐標(biāo)系，再建立失量閉環(huán)方程，按照機(jī)構(gòu)中的主動(dòng)件與從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，寫出運(yùn)動(dòng)位移方程，對(duì)位移方程求導(dǎo)數(shù)，可得到速度方程，再對(duì)其求一次導(dǎo)數(shù)，可得到加速度方程。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。假定AB為主動(dòng)桿，CD為從動(dòng)桿。通過(guò)B和C各作平面V和U分別垂直于主動(dòng)軸A和從動(dòng)軸D，兩個(gè)平面的交線為ZZ。由于首末兩軸垂直交錯(cuò)，交角等于90度的RSSR空間四連桿機(jī)構(gòu)比較常用。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。當(dāng)主動(dòng)桿AB繞軸A回轉(zhuǎn)，即B點(diǎn)作以A為圓心、L為半徑的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其投影E沿ZZ作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。在平面U內(nèi)可構(gòu)造搖桿滑塊機(jī)構(gòu)DCE，其中從動(dòng)桿CD具有實(shí)長(zhǎng)L，而連桿CE的長(zhǎng)度L是變化的。又在平面V內(nèi)構(gòu)造移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，移動(dòng)導(dǎo)桿的運(yùn)動(dòng)與點(diǎn)E的運(yùn)動(dòng)相同。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，S、S′和S″為移動(dòng)導(dǎo)桿（即E點(diǎn)）的位移、速度和加速度。在U面內(nèi)的搖桿滑塊機(jī)構(gòu)中，△BEC求得，即L=L(BE)以BE=XLsin代入上式得L=L (XLsin)或 L= 將式對(duì)時(shí)間求一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)，經(jīng)演化后得L′=L″=關(guān)于搖桿滑塊機(jī)構(gòu)DCE的運(yùn)動(dòng)分析，因其中存在連桿CE的可變長(zhǎng)度L，故作下列推導(dǎo)，以確定從動(dòng)桿2的角位移、角速度和角加速度。（1）位移分析 D i，按多邊形DCEN各邊矢向，有Le+ Le=S + Yi或 Le= S+Yi Le將上式分別取實(shí)部和虛部，有消去并整理，得S cos+Y sin+G=0解得=2arctan式中 G=上式根號(hào)前的符號(hào)“+”和“—”′D。又由式得= arctan（2）速度分析將Le+ Le=S + Yi對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，得Le+(L′+ L′i)e=S′上式每項(xiàng)乘以e,得Lie+ L′+ L′i =S′e分別取實(shí)部和虛部，解得=′=（3）加速度分析將Le+(L′+ L′i)e=S′對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，得 S″=( L″+ 2 L′′i + L′) e+L(i) e上式每項(xiàng)乘以e，得S″e(cuò)= L″+ 2 L′′i+ L′+ L(i) e取實(shí)部，解得=注意， 和′僅作過(guò)渡計(jì)算之用，并非為空間RSSR機(jī)構(gòu)中連桿BC的實(shí)際角位移和角速度。如果要求機(jī)構(gòu)任意構(gòu)件上點(diǎn)的速度和加速度，則可通過(guò)求該點(diǎn)位置向量的導(dǎo)數(shù)而得到。 機(jī)構(gòu)從動(dòng)元件上一點(diǎn)的速度和加速度曲線（1）速度曲線 （2）加速度曲線 RSSR空間四連桿機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，,最小速度為0；。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)空間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是原動(dòng)件與從動(dòng)件的轉(zhuǎn)軸在空間交錯(cuò)，將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞到從動(dòng)件的機(jī)構(gòu)上，從動(dòng)件能完成由所謂的傳動(dòng)函數(shù)所決定的轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)運(yùn)動(dòng)。空間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)件數(shù)少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、靈活、可靠，可實(shí)現(xiàn)平面機(jī)構(gòu)不可能實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。第三章中講述了運(yùn)用Pro/E對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)，Pro/E的運(yùn)動(dòng)分析模塊可以進(jìn)行機(jī)構(gòu)的干涉分析，跟蹤零件的運(yùn)動(dòng)軌跡，分析機(jī)構(gòu)中零件的位移、速度和加速度等，分析結(jié)果可以指導(dǎo)修改零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或者調(diào)整零件的材料。通過(guò)觀察和了解機(jī)構(gòu)的組成原理和工作原理，在Pro/E環(huán)境下按測(cè)量得到的尺寸完成零件實(shí)體模型，按步驟裝配成機(jī)構(gòu)，進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真，通過(guò)干涉檢查，解決設(shè)計(jì)問(wèn)題，并錄制影像，創(chuàng)建動(dòng)態(tài)點(diǎn)的軌跡曲線。 單萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)的三維動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)是用作傳遞相交軸間的轉(zhuǎn)動(dòng)，它的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線都匯交于定點(diǎn)，故它是一個(gè)球面機(jī)構(gòu)，主動(dòng)以均速度是變化的，若采用雙萬(wàn)向節(jié)則得到主動(dòng)與從動(dòng)相等的速度傳動(dòng)，兩軸的夾角a可在040度間選取。 單萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)的整體結(jié)構(gòu) 單萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)的零件設(shè)計(jì)（1）主動(dòng)元件的設(shè)計(jì)進(jìn)入Pro/E零件造型模塊。應(yīng)用“拉伸”，“草繪”相距為12mm的半圓，“拉伸”寬為20mm。后建“DTM1”、“DTM2”，“拉伸”完成兩端半圓，并運(yùn)用“拉伸”去除材料，兩端完成同一軸線的兩個(gè)直徑為5mm的銷釘孔，“拉伸”得到直徑10mm，長(zhǎng)度 5mm的主動(dòng)軸端。用同樣的方法畫出從動(dòng)元件，除從動(dòng)軸端“拉伸”長(zhǎng)度為20mm，其余尺寸與主動(dòng)元件相同。 主動(dòng)元件 從動(dòng)元件（2）銷釘和定位銷的設(shè)計(jì)應(yīng)用“旋轉(zhuǎn)”，得到半球，在球面“拉伸”出直徑5mm，長(zhǎng)度為120mm的圓柱。在圓柱的中間建立基準(zhǔn)面“DTM3”，用于銷釘連接。短銷釘?shù)拈L(zhǎng)度尺寸為40mm，在圓柱端建立基準(zhǔn)面“DTM3”與FRONT面相距60mm。通過(guò)“拉伸”，得到直徑為5mm，長(zhǎng)度為50mm的定位銷。 長(zhǎng)銷釘 短銷釘 定位銷（3）球的設(shè)計(jì)應(yīng)用“旋轉(zhuǎn)”，得到直徑為50mm的球。用“拉伸”去除材料，在兩個(gè)互相垂直的基準(zhǔn)面上完成直徑為5mm的銷釘通孔。在球心建立基準(zhǔn)點(diǎn)“PNT0”。 球（4）固定元件的設(shè)計(jì)運(yùn)用“拉伸”，完成固定元件的中間板塊及上端的直徑為30mm的圓柱及與圓柱同一軸線的直徑為10mm的圓柱孔，在圓柱孔的軸線上創(chuàng)建基準(zhǔn)點(diǎn)“PNT0”。創(chuàng)建基準(zhǔn)面“DTM2”與“TOP”面相距45度，創(chuàng)建基準(zhǔn)面“DTM3”與“DTM2”垂直，在“DTM3”上“拉伸”形成長(zhǎng)方體即固定面。 固定元件 單萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)的動(dòng)態(tài)裝配進(jìn)入Pro/E，在彈出的文件“新建”對(duì)話框中，選擇“組件”和“設(shè)計(jì)”，取消“使用缺省模板”，命名一個(gè)新的文件名，： 新建對(duì)話框在彈出的模板選項(xiàng)組對(duì)話框中，選取mmks_asm_design模板命令。Step1 第一個(gè)固定元件的動(dòng)態(tài)裝配設(shè)計(jì)選擇 “插入” “元件” “裝配”，打開(kāi)第一個(gè)零件，進(jìn)行元件放置，選擇“放置”，點(diǎn)擊 “在缺省位置裝配元件”，約束類型為“缺省”，放置狀態(tài)為“完全約束”。 固定元件裝配Step2 主動(dòng)元件的動(dòng)態(tài)裝配設(shè)計(jì)選擇 “插入” “元件” “裝配”，打開(kāi)主動(dòng)元件零件，在彈出的“元件放置”菜單中，選擇“連接”命令下的“銷釘”選項(xiàng)。第一個(gè)約束類型為“軸對(duì)齊”，元件參照選擇固定元件軸線，組件參照選擇主動(dòng)軸軸線，兩軸線處于同一直線；第二個(gè)約束類型為“平移”，選擇固定元件內(nèi)孔的內(nèi)表面和主動(dòng)軸的外表面，兩平面處于同一平面，完成連接定義。： 主動(dòng)元件裝配“放置”狀態(tài)下進(jìn)行的裝配元件沒(méi)有自由度，不能設(shè)置運(yùn)動(dòng)?！斑B接”命令下進(jìn)行的裝配有所需自由度，可設(shè)置運(yùn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)連接的類型按照自由度及連接方式的不同可分為8種，不同的連接類型又有不同要求的約束需要進(jìn)行設(shè)置。各連接類型說(shuō)明如下：（1）剛性：兩零組件的連接屬于剛體連接，自由度為0，零件裝配處于完全約束狀態(tài)。此種連接類型一般是不采用連接接口的裝配方式。（2）銷釘：銷連接，自由度為1，兩零組件的運(yùn)動(dòng)方式為繞著同一條軸線旋轉(zhuǎn)，但不能作任何方位的平移。因此在裝配時(shí)需要定義兩零組件的軸線對(duì)齊“軸對(duì)齊”與相對(duì)的平移距離“平移”兩項(xiàng)約束。 （3）滑動(dòng)桿：滑動(dòng)連接，自由度為1，兩零組件之間的運(yùn)動(dòng)方式只允許沿著同一條直線方向作平移運(yùn)動(dòng)，而不能做任何的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。因此在裝配時(shí)需要定義零組件之間直線運(yùn)動(dòng)方向軸的對(duì)齊“軸對(duì)齊”，以及設(shè)置以此方向軸為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角“旋轉(zhuǎn)”兩項(xiàng)約束。（4）圓柱：兩零組件的運(yùn)動(dòng)方式為可沿著同一條軸線做旋轉(zhuǎn)或平移運(yùn)動(dòng)。因此在裝配時(shí)只需要定義零組件間的軸對(duì)齊“軸對(duì)齊”一項(xiàng)約束即可。（5）平面：平面連接，自由度為2，兩零組件的運(yùn)動(dòng)方式為在同一平面上作任意的二維平面運(yùn)動(dòng)，可繞其平面的法線為旋轉(zhuǎn)軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在裝配時(shí)，只需要定義平面對(duì)齊“平面”一項(xiàng)約束。具體操作：分別在兩個(gè)零件中選者響應(yīng)的點(diǎn)，輸入偏移值。（6）球：球連接，自由度為3，兩零組件可繞著某點(diǎn)自由旋轉(zhuǎn)，但不能進(jìn)行任何方向的平移。裝配時(shí)，需要定義兩零組件旋轉(zhuǎn)中心的對(duì)齊“點(diǎn)對(duì)齊”。具體操作：分別在兩個(gè)零件中選擇相應(yīng)的點(diǎn)，輸入偏移值。（7）焊接：兩零組件剛性的連接在一起，彼此之間不能作任意的運(yùn)動(dòng)，如同是以焊接方式固定。裝配時(shí)只需要定義“坐標(biāo)系”這一項(xiàng)。具體操作：分別在兩個(gè)零件中選擇相應(yīng)的坐標(biāo)系，輸入偏移值。（8）軸承：軸承連接，自由度為4，是球和滑動(dòng)桿兩種連接方式的組合，零件可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，并可沿某軸作平移運(yùn)動(dòng)。為了能沿著直線或