【正文】 在整個(gè)研究過(guò)程中，對(duì)于出現(xiàn)的問(wèn)題，通過(guò)分析和研究不斷解決出現(xiàn)的問(wèn)題，在研究過(guò)程中，熟練掌握了運(yùn)動(dòng) 學(xué)仿真中的基本操作。 彈簧彈力的測(cè)量步驟是：如圖 415 右擊 彈簧 彈出快捷菜單，選擇 Spring ： SPRING1/Measure 菜單項(xiàng)，彈出 Assembly Measure 對(duì)話框； 武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) . 45 選擇 Characteristic 下拉列表框?yàn)?force。 模型的測(cè)試 在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)測(cè)量可以得到構(gòu)件的實(shí)際運(yùn)動(dòng)特征。 瓢蟲(chóng) 玩具模型的仿真 如圖 413 所示，仿真 模型的過(guò)程是： 在 Main Toolbox 中單擊 Interactive Simulation Controls 工具按鈕 ，展開(kāi)選項(xiàng)區(qū)。如圖 411. 圖 411 彈簧力的修改 武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) . 41 接觸 的創(chuàng)建 碰撞約束的創(chuàng)建，對(duì)玩具的運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析， 瓢蟲(chóng) 玩具中外殼 、支撐板、輪子和地面的運(yùn)動(dòng)關(guān)系 是接觸碰撞如圖 412，要實(shí)現(xiàn)虛擬仿真就需要?jiǎng)?chuàng)建這類約束。如圖 48 圖 48 零件轉(zhuǎn)動(dòng)副約束圖 瓢蟲(chóng) 玩具中 彈簧 的創(chuàng)建 單擊 ，選擇彈簧連接的兩點(diǎn)，即可添加一個(gè)彈簧。 打開(kāi) Adams 軟件，出現(xiàn)如圖 42，單擊【 creat a new model】 /【 ok】， 武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) . 35 圖 42 進(jìn)入 Adams 界面后，單擊【 file】 /【 import】出現(xiàn) file import 對(duì)話框，如下圖 43，選中 file type 中的 Parasolid 文件格式，在 file to read 中選中裝配圖中生成的 .xt 文件，最后單擊【 ok】，出現(xiàn)圖 44 的工作界面 圖 43 file import 對(duì)話框 武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) . 36 圖 44ADAMS 工作界面 裝配圖導(dǎo)入 Adams 中，先需要對(duì)模型中的各部分進(jìn)行重命名，便于之后的操作。 裝配過(guò)程： 先在 SOLIDWORKS 裝配界面中 導(dǎo)入圖 320 所示底板零件固定。 瓢蟲(chóng) 玩具的裝配過(guò)程（自底向上）： 添加 瓢蟲(chóng) 玩具組件到裝配體后，還要確定各組件之間的配對(duì)關(guān)系，以確武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) . 30 定組件的裝配 位置。 自頂向下裝配，是指首先設(shè)計(jì)完成裝配體，并在裝配中創(chuàng)建零部件模型，然后在拆成子裝配體和單個(gè)可以直接用于加工的零件模型。參數(shù)化是指武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) . 29 對(duì) 零件上各種特征分別進(jìn)行各種約束，各個(gè)特征的形狀和尺寸大小用變量參數(shù)來(lái)表示，其變量可以是常數(shù)， 也可以是代數(shù)式；若一個(gè)特征的變量參數(shù)發(fā)生變化，則這個(gè)零件的這一個(gè)特征的幾何形狀或者尺寸大小將發(fā)生變化，與這個(gè)參數(shù)有關(guān)的內(nèi)容都自動(dòng)改變，用戶不需要 自己修改。如圖 317 所示。因?yàn)槠跋x(chóng)玩具的外殼曲面并不是規(guī)則的曲面，所以必須通過(guò)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(jì)說(shuō)明書(shū) . 27 立出比較接近于真實(shí)的曲面外殼。 (9)單擊 (確定 )按鈕，即可完成放樣，如圖 312 所示。 (5)在 “ 曲面 放樣 ”P(pán)ropertyManager 設(shè)計(jì)樹(shù)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。 (2)建立另 一個(gè)基準(zhǔn)面，并在上面繪制另一個(gè)放樣輪廓。 “ 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。如果預(yù)覽的曲線指示將連接錯(cuò)誤的頂點(diǎn)，單擊該頂點(diǎn)所在的輪廓以取消選擇，然后再單擊以選取輪廓中的其他點(diǎn)。 下面就簡(jiǎn)單介紹如何對(duì)該P(yáng)ropertyManager 設(shè)計(jì)樹(shù)進(jìn)行操作： 武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) . 24 圖 39 “ 曲面 放樣 ” 設(shè)計(jì)樹(shù) （ 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。 連桿 發(fā)條軸 支撐板 凸輪 發(fā)條盒 武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) . 22 圖 37 導(dǎo)入 CAD 中尺寸圖 計(jì)算過(guò)程： 圖中輪槽長(zhǎng)度 的實(shí)際距離為 21mm，在 CAD 中距離為 ，比例因子 ?? 即： 04 ?? 計(jì)算出比例因子 ? 后，將圖 37 中的相關(guān)尺寸擴(kuò)大 ? 倍后，就可以準(zhǔn)確確定 瓢蟲(chóng) 玩具外 殼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸了，如圖 38 為 瓢蟲(chóng) 玩具的實(shí)際尺寸關(guān)系圖。 偏心輪與橢圓框接觸 轉(zhuǎn)動(dòng) 副 武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) . 20 圖 35 發(fā)條盒及偏心輪、凸輪 圖 拆掉外殼，得到機(jī)構(gòu)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)關(guān)系零件圖 36，圖中為 瓢蟲(chóng) 玩具的內(nèi)部零件圖，各個(gè)零件相對(duì)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(gè)零件相對(duì)另一個(gè)零件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。發(fā)條盒與外殼相對(duì)靜止，彈簧一端固定在外殼上。 瓢蟲(chóng) 玩具的整體圖如 31 圖 31 瓢蟲(chóng) 玩具的整體圖 在瓢蟲(chóng)玩具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖中，分析可知?jiǎng)恿τ砂l(fā)條盒輸出，直接作用于輪子，瓢蟲(chóng)在行進(jìn)過(guò)程中發(fā)條軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)偏心輪和凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。 可預(yù)測(cè)機(jī)械系統(tǒng)的性能、運(yùn)動(dòng)范圍、碰撞、包裝、峰值載荷以及計(jì)算有限武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) . 16 元的輸入載荷。 具有組裝、分析和動(dòng)態(tài)顯示不同模型或同一個(gè)模型在某一個(gè)過(guò)程變化的能力，提供多種“虛擬樣機(jī)”方案。 使用 EDM，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的早期就可以創(chuàng)建高精度的彈性元件模型；與傳統(tǒng)的模型相比，適用于較高的振幅和頻率范圍；與傳統(tǒng) 利用幾何等信息建立的模型相比，運(yùn)算速度顯著提高；能夠加速車輛的開(kāi)發(fā)過(guò)程，縮短研制周期。利用 EDM，可快速建立基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的高精度彈性件模型，特別是在設(shè)計(jì)復(fù)雜的懸架、阻尼器、襯套、發(fā)動(dòng)機(jī)懸置和輪胎等。 采用 MD 方案，企業(yè)可以為它的研發(fā)工程師提供一個(gè)靈活的、共享的環(huán)境，同時(shí)使用 MSC 軟件 公司一整套 “企業(yè)因各種原因繼續(xù)制造和測(cè)試物理樣機(jī)，包括滿足調(diào)測(cè)要求等，測(cè)試物理樣機(jī)可以得到在真實(shí)世界里復(fù)雜相互作用等性能。 ADAMS 是集建模、求解、可視化技術(shù)于一體的虛擬樣機(jī)軟件，是世界上目前使用范圍最廣、最負(fù)盛名的機(jī)械系統(tǒng)仿真分析軟件。 ADAMS 軟件有兩種操作系統(tǒng)的版 本： UNIX 版和 Windows NT/2020 版。 ADAMS 軟件使用交互式圖形環(huán)境和零件庫(kù)、約束庫(kù)、力庫(kù)，創(chuàng)建完全參數(shù)化的機(jī)械系統(tǒng)幾何模型，其求解器采用多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) 理論中的拉格郎日方程方法，建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程，對(duì)虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線。同時(shí)為了因應(yīng)制造業(yè)行業(yè)的需求，該模型庫(kù)提供企業(yè)自有數(shù)據(jù)資源的配置模塊，可 為企業(yè)本地服務(wù)器提供兼容多 CAD 環(huán)境的企標(biāo)件和特定供應(yīng)商產(chǎn)品數(shù)據(jù)的配置任務(wù)。 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(guó)內(nèi)外廠商的零部件產(chǎn)品模型，涉及氣動(dòng)、液壓、 FA 自動(dòng)化、五金、管路、操作件、閥門、緊固件 等多個(gè)門類，能夠 滿足機(jī)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(kù)為終身免費(fèi)注冊(cè)和使用。從而縮短審批的周期。 PhotoWorks 軟件中包括一個(gè)巨大的材質(zhì)庫(kù)和紋理庫(kù)，用戶可以自定義燈光、陰影、背景、景觀等選項(xiàng)。任何熟悉微軟 Windows 的人都能用PhotoWorks 非?？斓貙?SolidWorks 的零件和裝配體渲染成漂亮的圖片。 開(kāi)發(fā)工 具包括 Microsoft Visual Basic for Applications (VBA)、 Visual C++， 以及其他支持 OLE 的開(kāi)發(fā)程序?？梢灾庇^地對(duì)曲面進(jìn)行修剪、延伸、倒角和縫合等曲面的操作。通過(guò)拉伸、旋轉(zhuǎn)、薄壁 特征、高級(jí)抽殼、特征陣列以及打孔等操作來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。 在 目前市場(chǎng)上所見(jiàn)到的三維 CAD 解決方案中， SolidWorks 是設(shè)計(jì)過(guò)程比較簡(jiǎn)便而方便的軟件之一。 對(duì)于熟悉 微軟 的 Windows 系統(tǒng)的用戶，基本上就可以用 SolidWorks 來(lái)搞設(shè)計(jì)了。 Solidworks 軟件功能強(qiáng)大，組件繁多。在教育市 場(chǎng)上，每年來(lái)自全球 4，武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) . 12 300 所教育機(jī)構(gòu)的近 145， 000 名學(xué)生通過(guò) SolidWorks 的培訓(xùn)課程。公司原來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)投資商和股東，以一千三百萬(wàn)美元的風(fēng)險(xiǎn)投資，獲得了高額的回報(bào)，創(chuàng)造了 CAD 行 業(yè)的世界紀(jì)錄。該系統(tǒng)在 19951999 年獲得全球微機(jī)平臺(tái) CAD 系統(tǒng)評(píng)比第一名；從 1995 年至今，已經(jīng)累計(jì)獲得十七項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng)，其中僅從 1999 年起， 美國(guó)權(quán)威的 CAD專業(yè)雜志 CADENCE 連續(xù) 4 年授予 SolidWorks 最佳編輯獎(jiǎng)， 以表彰 SolidWorks的創(chuàng)新、活力和簡(jiǎn)明。從 1995年推出第一套 SolidWorks三維機(jī)械設(shè)計(jì) 軟件 至今，至 2020 年已經(jīng)擁有位于全球的辦事處，并經(jīng)由 300家經(jīng)銷商在全球 140 個(gè)國(guó)家進(jìn)行銷售與分銷該產(chǎn)品。選中 瓢蟲(chóng) 玩具作為研究對(duì)象，其方案研究流程圖 21. 圖 21 方案流程圖 SOLIDWORKS 軟件簡(jiǎn)介 閱讀 國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn) 對(duì)玩具市場(chǎng)進(jìn)行相關(guān)分析 對(duì)瓢蟲(chóng)玩具拆卸、拍照 對(duì)瓢蟲(chóng)玩具中個(gè)零件進(jìn)行測(cè)繪 對(duì)玩具中個(gè)零件之間的相對(duì)關(guān)系進(jìn)行分析 在 Solidworks 中進(jìn)行零件的三維建模 裝配零件圖，并導(dǎo)入Adams 中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真 對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)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(jì)說(shuō)明書(shū) . 11 SolidWorks 為達(dá)索系統(tǒng)（ Dassault Systemes ）下的子公司，專門負(fù)責(zé)研發(fā)與銷售機(jī)械設(shè)計(jì) 軟件 的視窗產(chǎn)品。 本課題的研究目標(biāo)與內(nèi)容 在對(duì)玩具的調(diào)研和了解中，認(rèn)識(shí)到玩具的重要性。產(chǎn)品的革新、創(chuàng)造是玩具業(yè)成敗的關(guān)鍵。 二、在重視玩具加工的同時(shí)，要注意開(kāi)發(fā)中國(guó)特色的玩具，以提高玩具業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，經(jīng)銷商必須不斷的更新玩具貨架，設(shè)計(jì)師必須不斷的改進(jìn)老產(chǎn)品、開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品。它的會(huì)員不但包括從事制造、進(jìn)口的企業(yè)，也有從事專利 /授權(quán)、設(shè)計(jì)師、投資人、安全顧問(wèn)、測(cè)試實(shí)驗(yàn)室、公關(guān)專家與媒體。 美國(guó)社會(huì)對(duì)玩具安全十分重視。 ； 玩具人均消費(fèi)水平最高 ：美國(guó)有 14 歲以下兒童 6300 萬(wàn)，人均年消費(fèi) 287美元 。越南玩具對(duì)美出口增長(zhǎng)很快， 2020 年時(shí)只有 30萬(wàn)美元， 2020 年有近 3 千萬(wàn)元，增長(zhǎng)了 100 倍。 2020 年，美國(guó)進(jìn)口玩具 億美元， 2020 年進(jìn)口玩具 億美元，年均增長(zhǎng)率 %。 美國(guó)堪稱世界第一大玩具市場(chǎng)，具有 3 大特點(diǎn)： 玩具進(jìn)口量占世界的 1/3：美 國(guó)玩具市場(chǎng) 80%以上的產(chǎn)品從國(guó)外進(jìn)口。因此，研究美國(guó)玩具市場(chǎng)的特點(diǎn)，對(duì)我國(guó)玩具出口意義重大。 作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，特別在電子信息方面相比西方發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的差距，發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)是我們必經(jīng)的路。有人認(rèn)為，國(guó)內(nèi)玩具企業(yè)面臨著如此多 的困難，制約其發(fā)展的主要因素可以歸結(jié)為質(zhì)量不高和技術(shù)含量低。努力開(kāi)拓創(chuàng)新，使我國(guó)玩具文化全面實(shí)現(xiàn)對(duì)人們的獨(dú)特教育方式和文化傳播工具的作用。事實(shí)上，美、日等主要玩具消費(fèi)國(guó)，成人玩具早已受到重視。有一位李先生， “ 十一 ” 休假時(shí)在家里辦聚會(huì)，買玩具讓朋友們玩具，他認(rèn)為原來(lái)聚會(huì)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(shí)的調(diào)味品。從 20 世紀(jì) 90 年代末，社會(huì)對(duì)玩具禮品的需要日益增長(zhǎng)，并漸成風(fēng)尚。廣東、江蘇、浙江、上海、山東和福建這五省一市歷來(lái)是中國(guó)玩具最重要的生產(chǎn)和出口基地，占中國(guó)玩具年銷售額的 95％以上，其中廣東占中國(guó)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)。 目前在我國(guó)，玩具產(chǎn)業(yè)的 強(qiáng)大生產(chǎn)能力和相對(duì)薄弱的設(shè)計(jì)力量形成了鮮明的對(duì)比。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。 玩具動(dòng)力學(xué)仿真的國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 中國(guó)玩具文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，遠(yuǎn)在新石器時(shí)代就出現(xiàn)了人類原始的玩具，如石球、陶塤、陶哨等。好的玩具，又為玩好創(chuàng)造好的條件，玩的更精彩、更有意義。玩學(xué)家的理論則認(rèn)為：玩是人的普遍性行為，是一種情感宣泄；是對(duì)生活或工作中各種事務(wù)的模仿；是人的經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn)的重復(fù)；是一種心理滿足；是人類認(rèn)識(shí)一切客觀事物及其發(fā)明創(chuàng)造的前提條件。清代的大汕廠翁在其《海外紀(jì)事》中說(shuō)： “ 人各有為適情之具，詩(shī)、書(shū)、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。玩是人生的基本需要之一。 玩具的娛樂(lè)和教育兩大功能越來(lái)越受到消費(fèi)者的密切關(guān)注，家長(zhǎng)所要求武漢工業(yè)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) . 5 的玩具不僅要是孩子的親密玩伴，而且必須是他們成長(zhǎng)的良師益友。 社會(huì)在飛速地發(fā)展，人們對(duì)物質(zhì)文化的需求不斷地提出了更新的要求。 中國(guó)玩具以歷史悠久、分布地區(qū)廣闊和品種豐富著稱于世