单一运动轨迹的特征和分析

单一运动轨迹（或称相对运动轨迹），即运动体相对于某一部件运动过程中所形成的轨迹，本例选择栽植臂绕固定椭圆的相对旋转运动。

首先，通过“DMU运动机构（DMU Kinematics）”→“模拟（Simulation）”工具栏中的“使用法则曲线进行模拟（Simulation with Laws）”图标，显示出“运动模拟（Kinematics Simulation）”对话框。将“模拟时间（Simulation Time Bound）”调整为机构旋转1周所需的秒数，该数值为“模拟时间（Simulation Time Bound）=360°/旋转速度=360°/（36°/s）=10s”，“步骤数（Number of Steps）”设为“300”，参见7.2.2节。

设置完成后，在“DMU一般动画（DMU Generic Animation）”工具栏中单击“轨迹（Trace）”图标，显示“轨迹（Trace）”对话框，如图8-21所示。对于具有运动函数或动作程序的机构，“机械装置.*（Mechanism.*）”默认为“要绘制轨迹的对象（Object to Trace Out）”。如运动机构在结构树上已生成有模拟运动的“重放（Replay）”，可以通过下拉按钮进行选择，基于“重放（Replay）”的计算速度明显快于基于“法线（Laws）”的轨迹绘制。

选中栽植臂前端部的标记点作为“要绘制轨迹的元素（Elements to Trace Out）”，然后激活对话框内的“参考产品（Reference product）”选项栏，随即在模型中选中固定椭圆，对话框更新如图8-22所示。轨迹元素与参考产品选定后，对话框中“轨迹目标（Trace Destination）”选项自动跳至“参考产品（Reference Product）”，即“轨迹（Trace）”是以几何图形集的形式生成在所选中的“参考产品（Reference Product）”零部件上。如选择将轨迹目标选为“新零件（New Part）”，则单独生成一个新的含有轨迹几何图形集的零件文件。单击“确定（OK）”开始绘制轨迹，取样点为“步骤数（Number of Steps）+1=300+1=301”，各点相对“参考产品（ReferenceProduct）”轴心的角度间隔为“360°/步骤数（Number of Steps）=360°/300=1.2°”。

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图8-21 轨迹对话框

图8-22 选择元素与参考

根据计算机配置与“步骤数（Number of Steps）”不同，轨迹的绘制需要几十秒至几分钟不等的时间。计算完成后，描绘出的栽植臂标记点绕固定椭圆旋转的“肾形”运动轨迹，如图8-23所示，其中图a为轨迹生成效果图，图b、c、d为栽植臂相对于固定椭圆的运动过程示意图。