基于轴的接合：五种运动副的创建方法

本章所称的“轴”全称为“轴系”，是指建立在零部件上某一点的三维坐标系。“基于轴的接合（Axis-based Joint）”即指利用该轴系来约束和规定零部件的运动关系，从而构成特定的运动副。同时，在零部件上建立轴系，也是数字样机在运动参数分析过程中的必要环节，用以提供机构运动参数检测和输出的基准。

图5-1a为“创建基于轴的接合（Creation Axis-based Joint）”对话框。在创建“新机械装置（New Mechanism）”后，对话框内的“接合类型（Joint Type）”选项栏被激活，如图5-1b所示。展开“接合类型（Joint Type）”选项栏，可以看到“基于轴的接合（Axis-based Joint）”可创建“旋转（Revolute）”、“棱形（Prismatic）”、“圆柱面/圆柱（Cylindrical）”、“U形接合（U Joint）”、“球面（Spherical）”5种运动副。

图5-1 创建基于轴的接合对话框

以上5种运动副在使用“基于轴的接合（Axis-based Joint）”的方法创建时，运动副的创建要素均为分属于两零部件上的两个轴系。系统根据用户操作过程中在“接合类型（Joint Type）”选项栏中所选择的目标运动副的特点，以轴系的不同相合方式约束相关零部件的位置，并通过释放以轴系为基准的一个或若干个自由度，从而在两零部件之间建立起对应目标选项的运动关系。

使用“基于轴的接合（Axis-based Joint）”的方法创建运动副时，轴系的相合方式及以轴系为基准的自由度释放情况如下：(www.xing528.com)

“U形/通用接合（U Joint）”：相关零部件轴系的原点相合，并释放零部件各自轴线的旋转自由度；

“棱形（Prismatic）”运动副：相关零部件轴系的Z轴相合，X轴、Y轴分别平行，释放Z轴的轴向移动自由度；

“旋转（Revolute）”运动副：相关零部件轴系的原点与Z轴相合，X轴、Y轴任意方向，释放Z轴的旋转自由度；

“圆柱面/圆柱（Cylindrical）”运动副：相关零部件轴系的Z轴相合，X轴、Y轴任意方向，且同时释放Z轴的旋转与轴向移动自由度；

“球面（Spherical）”接合：相关零部件轴系的原点相合，并且释放全部坐标轴的旋转自由度。