【正文】 否有干涉及裝配體的運動情況是否合乎設計要求。 裝配注意的事項Mechanism 是 Pro/E 的運動仿真模塊，它可以生成復雜機械系統(tǒng)的運動仿真和模擬運動過程。為了成功地在 Mechanism 中定義正確的連接和伺服驅(qū)動。充分理解其連接類型至關重要。當向一個裝配體添加一個元件時，可通過各種“連接”將元件裝配到裝配體中。連接的類型包括剮性、銷釘、滑動等，連接到裝配體中的元件與裝配體中其他的元件間存在相對運動，運動的類型與選取的連接類型有關 [。每一種連接類型都與一組獨立的幾何約束相關聯(lián)，這些約束與傳統(tǒng)的 Pro/E 放置約束(對齊、旺配等)意義相同；而每一種連接類的約束都與指定的自由度相關聯(lián)。例如，一個銷釘接頭有 1 個旋轉自由度和 0 個平移自由度，這意味著使用銷釘連接的物件將以相對于它所依附的元件旋轉，但不能在該元件上移動和移開。表 1l 將說明幾種常用的連接類型。 連接的類型 約束的自由度銷釘 元件可以繞軸旋轉，具有 1 個旋轉自由度，總自由度為 1。圓柱比銷釘約束少了一個平移約束，因此元件可繞軸旋轉同時可沿軸向平移，具有 1 個旋轉自由度和 1 個平移自由度，總自由度為 2。滑動桿由一個軸對齊約束和一個旋轉約束(實際上就是一個與軸平行的平移約束)組成。元件可滑軸平移，具有 1 個平移自由度，總自由度為 1。軸承元件可沿軸線平移并任意方向旋轉，具有 1 個平移自由度和 3 個旋轉自由度，總自由度為 4。四川理工學院畢業(yè)設計（論文）2平面元件可繞垂直于平面的軸旋轉并在平行于平面的兩個方向上平移，具有 1 個旋轉自由度和 2 個平移自由度，總自由度為 3。球元件上的一個點對齊到組件上的一個點，比軸承連接小了一個平移自由度，可以繞著對齊點任意旋轉，具有 3 個入旋轉自由度，總自由度為 3。剛性如果將一個子組件與組件用剛性連接，子組件內(nèi)各零件也將一起被“粘”住，其原有自由度不起作用?？傋杂啥葹?0。 表 11 活塞的裝配1）. 打開 Pro/E 軟件，在“文件”下拉菜單中點擊“新建”，在新建菜單中點擊“組建”，輸入組建名稱 pistonassy，去掉缺省模板，點擊“確定”，在新建文集選項對話框選擇毫米牛頓秒，單擊“確定”（如圖 51）。圖 512）. 單擊“插入”—“元件”—“裝配” ，在零件選取對話框中選擇“piston”零件，單擊“打開” ，直接點擊確定。3）. 單擊“插入”—“元件”—“裝配” ，在零件選取對話框中選“pistonring”零件，單擊“打開” ，使用“匹配”約束進行裝配，裝配結束直接點擊確定并完成裝配（如圖 52） 。四川理工學院畢業(yè)設計（論文）3圖 524）. 單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件選取對話框中選“pistonpin”零件，單擊“打開”，分別使用“軸對齊”和“匹配”約束進行裝配，直接點擊確定并完成裝配（如圖 53）。圖 53 曲軸飛輪的裝配1）. 在“文件”下拉菜單中點擊“新建” ，在新建菜單中點擊“組建” ，輸入組建名稱“crankassy”,去掉缺省模板，點擊“確定” ，在新建文集選項對話框選擇毫米牛頓秒，單擊“確定” （如圖 54） 。四川理工學院畢業(yè)設計（論文）4圖 542）. 單擊“插入”—“元件”—“裝配” ，在零件選取對話框中選擇“crankshaft”零件，單擊“打開” ，直接點擊確定。3）. 單擊“插入”—“元件”—“裝配” ，在零件選取對話框中選“flywheel”零件，單擊“打開” ，使用“匹配”約束進行裝配，直接點擊確定并完成裝配（如圖 55） 。圖 55 總體的裝配1）. 在“文件”下拉菜單中點擊“新建” ，在新建菜單中點擊“組建” ，輸入組建名稱“engine”,去掉缺省模板，點擊“確定” ，在新建文集選項對話框四川理工學院畢業(yè)設計（論文）5選擇毫米牛頓秒，單擊“確定” （如圖 56） 。 圖 562）.單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件選取對話框中選擇“pistonassy”零件，單擊“打開”，直接點擊確定。3). 單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件選取對話框中選擇“connctingrod”零件，單擊“打開”，分別使用“軸對齊”和“平移”約束進行裝配，直接點擊確定并完成裝配（如圖 57）。圖 574). 單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件選取對話框中選擇“crankassy”零件，單擊“打開”，分別使用“軸對齊”和“平移”約束進行裝配，再應用“元件拖動”對話框中的“定向兩個面”，直接點擊確定并完四川理工學院畢業(yè)設計（論文）6成裝配（如圖 58）。圖 585). 單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件選取對話框中選擇“engbearing”零件，單擊“打開”，分別使用“軸對齊”和“匹配”約束進行裝配，再應用“元件拖動”對話框中的“定向兩個面”，直接點擊確定并完成裝配（如圖 59）。圖 59四川理工學院畢業(yè)設計（論文）76). 單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件選取對話框中選擇“engbearing”零件，單擊“打開”，分別使用“軸對齊”和“匹配”約束進行裝配，再應用“元件拖動”對話框中的“定向兩個面”，直接點擊確定并完成裝配（如圖 510）。圖 510 7）. 單擊“插入”—“元件”—“裝配”， 在零件選取對話框中選擇“engblockrear”零件，單擊“打開”，分別使用“軸對齊”和“匹配”約束進行裝配，再應用“元件拖動”對話框中的“定向兩個面”，直接點擊確定并完成裝配（如圖 511）。四川理工學院畢業(yè)設計（論文）8圖 5118). 單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件選取對話框中選擇“engblockfront”零件，單擊“打開”，分別使用“軸對齊”和“匹配”約束進行裝配，再應用“元件拖動”對話框中的“定向兩個面”，直接點擊確定并完成裝配（如圖 512）。圖 5129). 單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件選取對話框中選擇四川理工學院畢業(yè)設計（論文）9“blot”零件，單擊“打開”， 在彈出的對話框中選“bolt528” ，點確定，并完成裝配（如圖 513）。圖 51310). 重復上一步驟，完成全部螺栓的裝配，如圖（514）。圖 51411). 單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件選取對話框中選擇“cylinder”零件，單擊“打開”，分別使用“軸對齊”和“匹配”約束進行裝配，再應用“元件拖動”對話框中的“定向兩個面”，直接點擊確定并完成四川理工學院畢業(yè)設計（論文）10裝配（如圖 515）。圖 51512). 單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件選取對話框中選擇“bolt”零件，單擊“打開”，在彈出的對話框中選“bolt515”確定并完成裝配（如圖 516）。圖 51613). 重復上一步驟，完成全部螺栓的裝配，如圖（517）。四川理工學院畢業(yè)設計（論文）11圖 51714）. 單擊“視圖”—“分解”—“分解視圖” ，調(diào)節(jié)合適角度，單擊觀看爆炸視圖和裝配模型樹（如圖 518） 。圖 518四川理工學院畢業(yè)設計（論文）1215）.裝配完成后，為了便于查看內(nèi)部運動，所以打開“外觀編輯器” ，對個別原件進行外觀調(diào)節(jié)（如圖 519）.圖 519在機械產(chǎn)品的設計過程中，大多數(shù)的產(chǎn)品是由多個單一零件組合而成的，當所有零件的三維模型創(chuàng)建完成之后，就可以將零件按一定的相互位置關系進行裝配。通過對本章實例的設計，可以了解并掌握零件裝配基本方法和一般流程，以及怎樣建立裝配體的分解爆炸圖。 裝配要點 ：(1) 裝配體的產(chǎn)生：通過指定各零件之間的裝配約束關系建立裝配體。(2) 裝配體的編輯：在裝配模式中進行零件的修改和對已定義的裝配條件進行修改編輯。(3) 裝配爆炸圖：如何將裝配件分離開來，生成爆炸圖，以便更清楚地看到裝配體中各零件的詳細情況(尤其是內(nèi)部的零件)。四川理工學院畢業(yè)設計（論文）1第六章 利用 pro/e 進行運動仿真分析 機械仿真的作用和理念機械仿真技術是從分析解決產(chǎn)品整體性能及其相關問題的角度出發(fā)的，解決傳統(tǒng)設計與制造過程憋端的高新技術。在機械仿真內(nèi)，定義零部件間的連接關系，并對機械系統(tǒng)進行虛擬裝配，從而獲得機械系統(tǒng)的虛擬樣機，在各種虛擬環(huán)境中真實的模擬系統(tǒng)的運動，并對其在各種工況下的運動和受力情況進行仿真分析，觀察并試驗各組成部件的相互運動的情況。它可以在計算機上方便的修改設計的缺陷，仿真實驗不同的設計方案，對整個系統(tǒng)進行不斷的改進，直至獲得最佳的設計方案以后，再做出物理樣機。在傳統(tǒng)的設計與制造過程當中，首先是概念設計和方案論證，然后進行產(chǎn)品的設計。機械仿真技術突破了傳統(tǒng)設計與制造的限制，使得產(chǎn)品技術人員在各種虛擬環(huán)境中真實的模擬產(chǎn)品整體的運動及受力的情況，快速分析多種設計方案，進行對物理樣機而言難以進行或根本無法進行的試驗，直到獲得系統(tǒng)的優(yōu)化設計方案。同時機械仿真可應用在整個設計過程的概念設計與方案論證當中，當虛擬樣機用來代替物理樣機驗證設計的時候，不但可以縮短開發(fā)的周期，而且設計質(zhì)量和效率都得到了提高。所謂機械仿真是指通過模擬零件模型實際工作情況中機械的運動規(guī)律來驗證所設計零件實體的可行性，它具有強大的機械測試性能，能夠模擬真實的工作環(huán)境來評估零件模型結構特性、熱學性能以及負荷分布情況和采用不同的材料對機械性能的影響等等，并且以此為依據(jù)對設計的零件模型進行優(yōu)化來達到設計的要求。機械仿真技術包括機械設計、機械動態(tài)，在機械設計中可定義某個機構，使其移動，并分析它的運動。例如，可以在零件間創(chuàng)建連接以建立具有所需自由度的組件，然后應用電動機生成所要研究的運動的類型。同時機械仿真可以用來進行凸輪、槽的從動機構和齒輪擴展的設計。當準備好要分析運動的時候，可觀察并記錄分析，或者測量如位置、速度、加速度和力等參量，然后用圖形表示這些測量，或者創(chuàng)四川理工學院畢業(yè)設計（論文）2建軌跡曲線和運動包絡，用物理方法描述運動。機械仿真可以按照以下步驟進行：1）.創(chuàng)建零件模型：使用各種特征實體工具創(chuàng)建所需的零件模型。2）.組裝零件模型：使用裝配命令組裝零件模型。3）.運動仿真設置：按照零件的設計要求組裝零件模型，生成連接。4）.仿真結果保存：對仿真的結果進行分析并保存預覽結果。在 PRO/E 中，我們可通過對機構添加運動副、驅(qū)動器使其運動，以實現(xiàn)機構的運動仿真，而機構又是由構件組合而成，其中每個構件都以一定的方式與另一個構件相連接的，這種連接既使兩個構件直接的接觸，又使一個構件產(chǎn)生一定相對運動。整個裝配仿真過程如圖：總體設計建立運動模型設置運動環(huán)境分析運動機構獲取分析結果建立連接連接軸設置運動副伺服電機運動學動態(tài)靜態(tài)力平衡重復組件重力執(zhí)行電機彈簧阻尼力扭矩初始條件運動回放干涉檢驗運動包洛測量軌跡曲線圖 61 運動仿真流程圖了解了運動仿真一般過程后，進入 PRO/E 的機構運動學分析模塊，根據(jù)零件之間運動的關系，設置連接軸和定義伺服電機，以驅(qū)動模型運動，通過調(diào)試的運動定義捕獲功能獲取機構運動過程的圖像，生成一個格式為 MPG 的文件。 內(nèi)燃機的仿真過程 建立連接關系四川理工學院畢業(yè)設計（論文）31）. 打開組建 engine,點擊“應用程序”—“機構”進入仿真界面，觀察各聯(lián)接處是否正確（如圖 62）。圖 62 機構連接圖2）. 點擊工具欄中“重新連接”，在連接對話框中選擇“crankshaft”為主體，單擊“運行”，確認裝配成功，點擊“是”如圖（63），再單擊工具欄中“加亮主體”查看裝配機構連接是否正確（如圖 64）。圖 63 鎖定定義主體圖四川理工學院畢業(yè)設計（論文）4圖 63 加亮主體圖 設置伺服電機伺服電動機提供機構所需運動的動力源，我們可直接將電動機設置在連接對的軸線上。提供元件平移或旋轉所需要的動力。建立伺服電機，我們需要適合的速度，在本設計中，我只建立了一個伺服電動機，設置合理的速度和時間，使內(nèi)燃機運動起來。1）. 點擊“創(chuàng)建伺服電動機”圖標，出現(xiàn)“伺服電動機定義”對話框（如圖 64） 。圖 64 圖 652）. 在類型中選擇“運動軸” ，選取（如圖 65)中紫色運動軸。3）. 點擊“輪廓”圖標，選擇“速度”，在模數(shù)值 A中輸入速度值“7”，在“圖形”對話框中全部勾選(如圖 66)。四川理工學院畢業(yè)設計（論文）5圖 664）. 點選“繪制圖形”圖標，生成速度、位置和加速度圖形（如圖 67） 。圖 67四川理工學院畢業(yè)設計（論文）6 機構的運動分析進行機構分析的首要工作是將零件或次組建裝配在一起，以形成一個組件。當定義好元件之間連接條件，并且設置好電機后，就可以按主窗口右側的“機構分析圖標”進行機構分析。步驟如下：1）. 打開組建“engine”,進入機構仿真界面，點擊“拖動元件”圖標，在快照中使用“定向兩個平面”約束定義組建初始位置，并拍下快照。2). 擊“機構分析”圖標，出現(xiàn)分析定義對話框，在分析定義對話框“名稱”中輸入“AnalysisDefinition1”，“類型”中選擇“位置”，將優(yōu)先