【正文】 選擇“對齊”選項，“偏移”為“重合”，并選擇相重合的平面，然后【反向】。 ② 選擇“約束類型”為“插入”，選取軸瓦的外側圓柱面和連桿體的大端孔內(nèi)側圓柱面，使這兩個曲面以插入的方式相配合。 ③ 選擇“匹配”，“偏移”類型為“重合”，使軸瓦凸起和凹槽的兩側面對應重合，完成連桿軸瓦的配合。 ④ 同樣的方法完成另一塊連桿軸瓦的裝配。 （ 4） 向組件中添加連桿蓋 ① 選擇“約束類型”為“匹配”，“偏移”類型為“重合”，并選取相應的面。 ② 分別選取連桿蓋 和連桿體的孔內(nèi)側圓柱面，使其以“插入”方式相配合，完成連桿蓋的添加。 （ 5） 向組件中添加連桿螺栓 ① 選取螺栓的外側圓柱面和孔的內(nèi)側圓柱面，使其以“插入”的方式相配合。 ② 選擇“匹配”選項，并選擇相應的面，使其“重合”，完成連桿螺栓的裝配。 ③ 添加螺母和墊片，同樣的方法完成另一個連桿螺栓的裝配。 崔振龍 ： 基于 Pro/E 農(nóng)機典型機構的建模與仿真 17 連桿組件的裝配結果如圖 所示： 圖 連桿組裝配結果 定義曲軸連桿的連接 （ 1） 新建裝配基準軸 ① 新建組件文件，同時選取“ ASM_FRONT”和“ ASM_TOP”兩個基準平面，新建基準軸“ AA_1”，同樣在“ ASM_RIGHT”和“ ASM_TOP”上新建基準軸“ AA_1”。 ② 新建平面“ ADTM1”、 “ ADTM2”、 “ ADTM3”，都平行于“ ASM_RIGHT”面，并設間距。 ③ 在上一步建立的三個面上新建基準軸“ AA_3”、“ AA_4”、“ AA_5”。 如圖 所示： 圖 新建裝配基準軸和基準平面 （ 2） 向組件中添加曲軸 選擇“用戶定義”為“銷釘”選項，分別通過【軸對齊】、【平移】，分別選取對應的軸和面，使其相匹配，選取完成曲軸的連接。 （ 3） 向組件中添加連桿組件 運用【添加元件】， “插入”已創(chuàng)建好的連桿組件，選擇“銷釘”選項，分別選取連桿組件和曲軸的對應面，通過【軸對齊】和【平移】，使其相互匹配，完成連桿組件的連接。 （ 4） 向組件中添加活塞組件 崔振龍 ： 基于 Pro/E 農(nóng)機典型機構的建模與仿真 18 ① 選擇“銷釘”選項，分別選取活塞組件和連桿組件的軸，通過【軸對齊】使其相匹配。 ② 分別選取活塞組件和連桿組件的的基準平面，通過【平移】，使這兩個平面相匹配。 ③ 選擇“滑動桿”選項，再分別設置【軸對齊】和【旋轉】，完成“連接定義”。 （ 5） 裝配其它組件 運用同樣的方法向組件中依次添加其它三組連桿組件和活塞組件，完成曲柄連桿機構的裝配，如圖 。 圖 裝配結果 定義伺服電動機 （ 1）選擇菜單欄的“應用程序”→“機構”命令，進入“機構”模塊，此時在窗口的組件上以各種不同的標志表示不同的連接方式。 （ 2）打開“伺服電動機”對話框，接受系統(tǒng)默認的名稱，單擊“類型”選項卡，在“從動圖元”中選取“運動軸”，然后選取曲軸的銷釘連接標識“ ”。 （ 3）單擊“輪廓”選項卡，在“規(guī)范”下拉列表框中選取“速度”選項，在“初始位置”列表框中選中“當前”復選框，在“?！毕吕斜砜蛑羞x取“常數(shù)”選項。在“ A”文本框 中輸入“ 150”，如圖 ，完成伺服電動機的定義。 建立運動分析 （ 1）單擊右側工具欄的【定義分析】按鈕，接受系統(tǒng)默認的名稱，在“類型”下拉 崔振龍 ： 基于 Pro/E 農(nóng)機典型機構的建模與仿真 19 列表框中選取“運動學”，其他選項接受系統(tǒng)默認。 （ 2）打開“電動機”，接受系統(tǒng)默認的上一步所定義的電動機“ ServoMotor1”。 （ 3）單擊【運行】按鈕，則視圖中的曲軸連桿活塞機構轉動起來。等一段時間后機構停止運轉，完成運動分析的建立。 進行干涉檢驗與視頻制作 （ 1）單擊右側工具欄的【回放】按鈕，打開“回放”對話框。接受系統(tǒng)默認結果集。然后單擊【沖突檢測設置】按鈕，打開“沖突檢測設置”對話框，如圖 ，在“一般設置”選項中選中“全局沖突檢測”單選按鈕。單擊【確定】按鈕，返回“回放”對話框。 圖 伺服電動機速度的設置 （ 2）單擊“回放”對話框左上側的【播放】按鈕，系統(tǒng)開始進行干涉計算。干涉計算完成后，打開“動畫”對話框。單擊【循環(huán)播放】按鈕，然后單擊【播放】按鈕，曲柄連桿機構轉動起來，并以紅色表示運動過程中出現(xiàn)干涉的部位。 圖 “沖突檢測設置”對話框 圖 “捕獲”對話框 崔振龍 ： 基于 Pro/E 農(nóng)機典型機構的建模與仿真 20 （ 3）單擊“ 播放”對話框左下側的【捕獲】按鈕，打開“捕獲”對話框。接受系統(tǒng)默認的名稱。在下側的“幀頻”下拉列表框中選取“ 30 幀 /秒”，如圖 所示，單擊【確定】按鈕，則系統(tǒng)開始錄像。 （ 4）單擊“回放”對話框右上側的【創(chuàng)建運動包絡】按鈕，打開“創(chuàng)建運動包絡”對話框。設置質(zhì)量級別為“ 7”，單擊“選取元件”選項下的箭頭，然后從模型樹中選取連桿組件，其他選項接受系統(tǒng)默認，如圖 所示。 單擊【預覽】按鈕，得到組件的運動包絡圖，如圖 、圖 、圖 所示。 圖 “創(chuàng)建運動包絡”對話框 圖 連桿運動包絡圖 圖 曲軸運動包絡圖 圖 活塞運動包絡圖 獲取分析結果 （ 1）單擊右側工具欄的【測量】按鈕，打開“測量結果”對話框。單擊“測量”列表框的【新建】按鈕，打開“測量定義”對話框，選取“類型”為“速度”。其他選項接受系統(tǒng)默認，如圖 所示。單擊“點或運動軸”下的選取箭頭，然后選取活塞的一點（由于活塞上各點運動相同，選取任意一個頂點都可以），在新彈出的窗口中單擊【確定】按鈕。返回“測量結果”對話框。 （ 2）選取“結果集”列表框中的“ AnaalysisDefineintion”和“測量”列表框中的“ measure1”，然后單擊繪制【圖形】按鈕，得到活塞的速度與時間曲線圖，如圖 所示。 崔振龍 ： 基于 Pro/E 農(nóng)機典型機構的建模與仿真 21 圖 速度定義 圖 加速度定義 圖 活塞的速度與時間曲線圖 （ 3）在單擊“測量”列表框的【新建】按鈕，打開“測量定義”對話框，選取“類型”為“加速度”。選取和上一步相同的點，如圖 所示。選取“結果集”列表框中的“ AnaalysisDefineintion”和“測量”列表框中的“ measure2”，如圖 所示，然后單擊繪制【圖形】按鈕，得到活塞的加速度與時間曲線圖，如圖 。 崔振龍 ： 基于 Pro/E 農(nóng)機典型機構的建模與仿真 22 圖 活塞的加速度與時間曲線圖 對結果的分析 在模擬分析中，分別對活塞組、連桿組和曲軸進行運動包絡和運動干涉檢查。通過運動包絡確定曲柄連桿運動所需要的空間范圍，通過運動干涉來檢查曲柄連桿機構各運動部件之間是否發(fā)生干涉。 在分析時，設定曲軸的轉速為 150 rad/s，仿真時間為 10 秒，開始仿真。曲線圖反映了一載荷周期內(nèi)氣缸內(nèi)活塞的速 度及加速度的變化情況，由曲線圖可以發(fā)現(xiàn)，活塞運動位于上止點時的加速度最大，且與速度的方向相反，活塞在該位置所受到的阻力最大。 本章小結 本章主要完成了曲柄連桿機構的裝配連接，并分析了機構的運動情況，在進行運動分析的過程中，新建組件并建立運動連接，定義特殊的運動副，如活塞和連桿組件，然后添加伺服電動機驅動，設置伺服電動機參數(shù)，設定運動分析條件，運行分析，將結果回放與制作視頻，創(chuàng)建運動包絡，獲取分析結果，繪制加速度與時間曲線圖。 4 PRO/E 的建模與運動仿真 行星齒輪的 PRO/E 建模 行星輪減 速器的建模主要對齒輪、軸、滾動軸承、箱蓋、與箱座的建模，并完成部件的裝配圖。 崔振龍 ： 基于 Pro/E 農(nóng)機典型機構的建模與仿真 23 ： 齒輪的建模主要包括參數(shù)的確定、參數(shù)之間關系的關系、齒輪漸開線方程的建立、漸開線標志曲線的建立、以及漸開線的鏡像等。 主要命令包括使用【草繪】工具 、【拉伸】工具 、【基準曲線】工具 、【鏡像】工具 以及陣列工具 等。 （ 1） 參數(shù)的確定如圖 41 所示 （ 2） 參數(shù)關系的確定 df=m*zm* db=m*z*cos(angle) d=m*z da=m*z+m*2 D0=df D1=db D2=d D3=da 圖 41 （ 3） 漸開線方程的建立： /* 為笛卡兒坐標系輸入?yún)?shù)方程 /*根據(jù) t (將從 0變到 1) 對 x, y 和 z /* 例如 :對在 xy平面的一個圓，中心在原點 /* 半徑 = 4，參數(shù)方程將是 : /* x = 4 * cos ( t * 360 ) 崔振龍 ： 基于 Pro/E 農(nóng)機典型機構的建模與仿真 24 /* y = 4 * sin ( t * 360 ) /* z = 0 /* r=db/2 theta=t*90 x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*(pi/180) y=r*sin(theta)r*cos(theta)*theta*(pi/180) z=0 （ 4） 操作命令以及內(nèi)齒輪的效果圖如圖 42 所示 圖 42 行星齒輪的裝配 裝配過程中主要操作主要包括： 使用【添加元件】工具 、【坐標系】約束、【對齊】約束、【插入】約束 、【匹配】約束完成模型的繪制。 （ 1） 選擇【新建】對話框，選擇新建類型為【組件】，取消【使用缺省模板】，單擊 崔振龍 ： 基于 Pro/E 農(nóng)機典型機構的建模與仿真 25 【確定】按鈕，在彈出的【新建文件選項】對話框中選擇模板為【 mmnsasndesighn】如圖 43 圖 43 （ 2） 選擇【添加元件】工具，系統(tǒng)彈出【打開】對話框，在對話框中選擇“ ”文件，然后單擊【打開】按鈕，行星架部分被彈出打開并出現(xiàn)在主窗口中，同時系統(tǒng)彈出【添加元件】操作控制面板。按鼠標中間確定模型的位置。 （ 3） 選擇【添加元件 】工具 ，打開“ leftshaftasm”文件，齒輪軸模型被添加到主窗口中，同時系統(tǒng)彈出添加元件操作控制面板單擊 按鈕，彈出【放置】上滑面板，選擇約束類型為【自動】，分別點擊選取兩個組件的軸線，使兩個組件的中心軸線自動對齊，如圖 44所示。然后確定第二個約束，選擇約束類型為匹配，然后分別選取兩個組件的兩個配合平面，選擇【匹配】類型為【重合】 圖 44 （ 4） 選擇【添加元件】工具 ，打開“ rightshaftasm”文件，裝配方法與 崔振龍 ： 基于 Pro/E 農(nóng)機典型機構的建模與仿真 26 “ leftshaftasm”的裝配方法類似。裝配完成后高速級裝 配體如圖 45 所示 圖 45 圖 46 . 行星齒輪的傳動運動仿真與分析 主要使用【基準平面 】 工具、【基準軸】 工具、【添加元件】 工具、定義齒輪副 工具、【定義伺服電動機】 工具、選擇【機構分析】 工具、【回放】工具、【測量】工具 等來完成模型的運動仿真。 崔振龍 ： 基于 Pro/E 農(nóng)機典型機構的建模與仿真 27 對齒輪傳動模型進行運動仿真，效果如 47圖所示 圖 47 （ 1） 選擇【新建】對話框，選擇新建類型為【組件】 ，取消【使用缺省模板】選項框，選擇模板為【 mmms_asn_design】 ,單擊確定按鈕，創(chuàng)建一個新的轉配文件。 （ 2） 選擇【基準平面】工具 ，彈出基準平面對話框。選擇【基準平面】對話框。選擇基準面 ASMRIGHT,在【基準平面】對話框中定義偏距為 ， 圖 48 由 ASMRIGHT 偏移創(chuàng)建了一個基準面 ADTM1，如圖 48 所示。 （ 3） 選擇基準軸工具 ，彈出基準軸對話框，同時依次選取基準平面