【正文】 接定義連接軸置生成特殊連接定義主體指定質(zhì)量屬性生成連接定義連接軸設(shè)置生成特殊連接添加建模圖元應(yīng)用伺服電動機(jī)應(yīng)用伺服電動機(jī)應(yīng)用彈簧應(yīng)用阻尼器應(yīng)用執(zhí)行電動機(jī)定義力/力矩負(fù)荷定義重力創(chuàng)建分析模型運(yùn)行運(yùn)動學(xué)分析運(yùn)行重復(fù)組件分析運(yùn)行運(yùn)動學(xué)分析運(yùn)行動態(tài)分析運(yùn)行靜態(tài)分析 運(yùn)行力平衡分析運(yùn)行重復(fù)組件分析獲得結(jié)果回放結(jié)果檢查干涉查看測量創(chuàng)建軌跡曲線創(chuàng)建運(yùn)動包絡(luò)回放結(jié)果檢查干涉查看定義的測量和動態(tài)測量創(chuàng)建軌跡曲線和運(yùn)動包絡(luò)創(chuàng)建要轉(zhuǎn)移到 Mechanica 結(jié)構(gòu)的負(fù)荷集 MQ2538臂架系統(tǒng)的仿真過程 起重機(jī)臂架系統(tǒng)的仿真原理起重機(jī)的物理原理是四連桿機(jī)構(gòu)，四連桿機(jī)構(gòu)是一種常見且很重要的結(jié)構(gòu)體 ,因其不同桿件之間采用轉(zhuǎn)動副連接 ,平面四連桿機(jī)構(gòu)也稱為平面鉸鏈四連桿機(jī)構(gòu) ,按照其各連桿長度關(guān)系及結(jié)構(gòu)形式的不同 ,可以分為曲柄搖桿、 雙曲柄及雙搖桿機(jī)構(gòu)。四連桿基本機(jī)構(gòu)如圖 1所示 ,其中:機(jī)架為固定不動的構(gòu)件。連架桿為與機(jī)架相連的桿。曲柄為能整周轉(zhuǎn)動的連架桿。搖桿為不能整周轉(zhuǎn)動的連架桿。連桿為不與機(jī)架相連的桿。 在起重機(jī)的臂架系統(tǒng)中，機(jī)架固定不動相當(dāng)于固定四連桿機(jī)構(gòu)中的機(jī)駕，大拉桿和臂架相當(dāng)于四連桿機(jī)構(gòu)中的連駕桿，象鼻梁相當(dāng)于四連桿機(jī)構(gòu)中的曲柄。圖21 3連駕桿 2 曲柄 4 機(jī)駕 連接元件機(jī)械仿真需要依靠三維模型才能讓設(shè)計者有更加感性的認(rèn)識 ,而 Pr o /E幾乎可以完成任何復(fù)雜零件的建模。首先通過 Pro /E的伸長 ( Pr otrusi on)、 拉伸 ( Extrude)等形成桿件的基本特征 ,通過復(fù)制 (Copy)、 鏡像 (Mir2r or)、 陣列 ( Pattern)形成復(fù)合特征。其次把元件和組件裝配成臂架系統(tǒng)機(jī)構(gòu)。 將機(jī)構(gòu)元件連接起來 （1）啟動pro/engineer。單擊菜單“文件”→“設(shè)置工作目錄”。打開“選取工作目錄”對話框工作，將目錄設(shè)置為C:\Users\Administrator\Desktop\qishengjigou。單擊確定。則系統(tǒng)工作在此目錄下。如圖214所示。圖214 選取工作目錄對話框（2）單擊菜單“文件”→“新建”。打開“新建”對話框，選擇“組件”選項，將組件名改為asm00001。去掉“使用缺省模版”復(fù)選框前面的勾號，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)打開“新文件選項”對話框，如圖215所示。 圖215 新文件選項對話框（3）在列表中選擇mmns_asm_design為模板，單擊確定（4）點(diǎn)擊插入，裝配，,如圖216圖216 添加機(jī)駕（5）將添加上來的機(jī)駕設(shè)置為固定件，如圖217圖217（6）,選擇自動模式 銷釘連接，如圖218圖218（7） ，選擇自動模式，銷釘連接，如圖219圖219（8）,與臂架銷釘連接，與大拉桿軸承連接，如圖220，組合完畢。 圖220 臂架系統(tǒng)仿真模擬（1）單機(jī)營運(yùn)程序模塊，選擇機(jī)構(gòu)，運(yùn)用快照模式定義初始位置，如圖221圖221（2）定義初始條件，運(yùn)動軸速度為10度，如圖222圖222（3）讓機(jī)構(gòu)能產(chǎn)生動作必須要加入動力條件 ,即向模型中添加驅(qū)動器。驅(qū)動器應(yīng)準(zhǔn)確定義接頭或幾何圖元之間運(yùn)動副的連接關(guān)系 ,如旋轉(zhuǎn)或平移。單擊“ 插入 ” ,打開“ 伺服電動機(jī)定義 ” 對話框 ,選擇機(jī)駕與大拉桿運(yùn)動軸作為連接驅(qū)動器的軸 設(shè)置運(yùn)動方向如圖223，設(shè)置參數(shù)勻速轉(zhuǎn)動如圖224 圖223 圖224（4）在工具欄中選擇“ 分析 ” → “ 機(jī)構(gòu)分析 ” ,定義開始時間為 0、 結(jié)束時間為 幀數(shù)為 50,單擊“ 運(yùn)行 ” 便可以觀察到機(jī)構(gòu)的運(yùn)行情況。大拉桿帶動象鼻梁和臂架進(jìn)行勻速運(yùn)動。單擊“ 點(diǎn)拖動 ” 工具 ,就能拍下機(jī)構(gòu)在某個位置時的快照 ,還可以對運(yùn)動的仿真過程進(jìn)行回放 ,并可以制作成MPEG等格式的文件。如圖225圖225（5）在此過程中，運(yùn)動仿真已經(jīng)完成結(jié)果存在于文件夾臂架系統(tǒng)運(yùn)動仿真里。（1）象鼻梁點(diǎn)位置分析，點(diǎn)擊插入—軌跡曲線—拾取點(diǎn)—選擇結(jié)果集—預(yù)覽如圖126圖226（2）象鼻梁點(diǎn)位置分析。在工具欄中選擇“分析 ” →“ 測量 ” ,在連桿 2上選擇一點(diǎn) ,得出它的位置與時間關(guān)系如圖 227。利用這種方法可以測量出某一時刻象鼻梁、大拉桿和臂架上任意一點(diǎn)的位置 ,通過對時間 位置曲線的分析 ,可以判斷機(jī)構(gòu)的運(yùn)動是否與設(shè)計一致 ,從而提高機(jī)構(gòu)設(shè)計的準(zhǔn)確性。圖227 實例分析通過以上例子 ,對 Pr o /E進(jìn)行仿真設(shè)計有一個大體的認(rèn)識 ,其基本步驟為: ① 導(dǎo)入各元件的三維實體模型并選擇正確的連接方式。 ②添加伺服電動機(jī)。 ③創(chuàng)建運(yùn)動分析 ,制作成媒體播放文件。 ④ 結(jié)果分析。本文通過建立四桿機(jī)構(gòu)元件 ,并對機(jī)構(gòu)元件進(jìn)行連接和裝配 ,利用 PR0 /E中的“機(jī)構(gòu) ” 模塊 ,對其進(jìn)行運(yùn)動仿真 ,基本過程如圖 228所示。圖228 結(jié)束語仿真過程中可以直觀地觀察到機(jī)構(gòu)的運(yùn)動情況 ,能分析機(jī)構(gòu)上各點(diǎn)的運(yùn)動軌跡、 位移問題 ,并能繪制出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動曲線。在裝備設(shè)計改進(jìn)實踐中 ,對于分析復(fù)雜機(jī)構(gòu)的可靠性、 設(shè)計可行性以及機(jī)構(gòu)優(yōu)化 ,有著重要的實際應(yīng)用價值。參考文獻(xiàn)[1] ：中國鐵道出版社，2009.[2] 李文杰,.《湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報》2009年第4期，2009.[3] 李海方, .《起重運(yùn)輸機(jī)械》2009年第6期，2009.[4] 李端,.《武漢理工大學(xué)學(xué)報》2005年第2期，2005.[5] 席瑞萍,.《中國重型裝備》2009年第4期，2009.[6] 吳鎮(zhèn),.《建筑機(jī)械》2003年第11期，2003.[7] 馬思群,李獻(xiàn)杰,孫彥彬,.《建筑機(jī)械化》2007年第12期，2007.[8] 李勇智,.《工程設(shè)計學(xué)報》2006年第4期，2006.[9] 程菊生,童水光,.《起重運(yùn)輸機(jī)械》1997年第8期，1997.[10] .《港口裝卸》2008年第4期，2008.[11] 張園,陳定方,.《起重運(yùn)輸機(jī)械》2007第1期，2007.[12] 童水光,葛俊旭,.《浙江大學(xué)學(xué)報》2009年第11期，2009.[13] 馬思群,馬瑞,孫彥彬,.《大連交通大學(xué)學(xué)報》2008年第5期，2008.[14] Qinghui Wang, Jingrong visualization of plex dynamic virtual environments for industrial in Industry 57 (2006) 366377，2006.[15]Zhen Wu, Meng Yu, Mingxing and optimization of amplitudeadjusting performance of crane with virtual prototyping technologyJournal of Wuhan University of Technology 28 (2006) 908912，2006.致謝至此本科畢業(yè)之際，經(jīng)過三個月的努力，這篇論文基本完成，這篇論文所涉及的議題是和我的指導(dǎo)老師交流后定下的，在前期的實習(xí)積累經(jīng)驗，到中期的修改和討論，及最后的反復(fù)斟酌，我希望能盡自己最大的努力，寫出一篇具有現(xiàn)實意義的論文。但是在具體實施的過程中，我還是遇到了相當(dāng)多當(dāng)初沒有預(yù)料的困難，也曾經(jīng)令我迷茫和彷徨，論文最終的定稿，也沒有我當(dāng)初設(shè)想的那么完美，但是總歸是自己盡力完成的著作，和我的每一篇球評一樣都是我心血的累積。 首先感謝我的指導(dǎo)老師褚老師。本論文是在老師的指導(dǎo)下和同學(xué)們的幫助下修改完成的。在此，我要向他們的細(xì)心幫助和指導(dǎo)表示由衷的感謝。在這段時間里，我從他們身上不僅學(xué)到了許多的專業(yè)知識，更感受到他們工作中的兢兢業(yè)業(yè)，生活中的平易近人。此外，他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和忘我的工作精神值得我去學(xué)習(xí)。非常感謝大家在我的畢業(yè)設(shè)計中，給予我極大的幫助，使我對整個畢業(yè)設(shè)計的思路有了總體的把握，并耐心的幫我解決了許多實際問題，使我有了很大的收獲。同時，他們在整個開發(fā)過程中提出了許多建設(shè)性意見，并給我解決了一些專業(yè)性問題。感謝多年來傳授我知識的老師們，更要感謝那些對我學(xué)習(xí)上支持和鼓勵的人。同時感謝所有關(guān)心幫助過我的同學(xué)、老師和學(xué)校?？傊谝院蟮膶W(xué)習(xí)生活中我將以加倍的努力對給予我?guī)椭膶W(xué)校、老師及同學(xué)們的回報。 袁德方 2012年5月23日39