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运动副是机构中连接两连杆的关键组成部分,如何定义它?

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:在运动学中,连杆和运动副两者是相辅相成的,缺一不可。运动副是指机构中两连杆之间组成的可动连接,添加运动副的目的是为了约束连杆之间的位置,限制连杆之间的相对运动并定义连杆之间的运动方式。选择下拉菜单命令,系统弹出图2.5.1所示的“运动副”对话框。图2.5.1 “运动副”对话框图2.5.1 “运动副”对话框定义旋转轴原点。在文本框中采用默认的运动副名称“J003”。定义运动副类型。

运动副是机构中连接两连杆的关键组成部分,如何定义它?

连杆定义完成后,为了组成一个能够运动的机构,必须把两个相邻连杆以一种方式连接起来。这种连接必须是可动连接,不能是固定连接,所以需要为每个部件赋予一定的运动学特性,这种使两个连杆接触而又保持某些相对运动的可动连接称为“运动副”。在运动学中,连杆和运动副两者是相辅相成的,缺一不可。

运动副是指机构中两连杆之间组成的可动连接,添加运动副的目的是为了约束连杆之间的位置,限制连杆之间的相对运动并定义连杆之间的运动方式。在UGNX运动仿真中,系统提供了多种运动副可供使用,以满足连杆之间的相对运动要求,如“旋转副”可以实现连杆之间的相对旋转,“滑动副”可以实现连杆之间的直线平移。

选择定义运动副命令有以下4种方法。

方法一:选择下拉菜单978-7-111-51063-5-Chapter02-78.jpg978-7-111-51063-5-Chapter02-79.jpg978-7-111-51063-5-Chapter02-80.jpg命令。

方法二:在“运动”工具条中单击“运动副”按钮978-7-111-51063-5-Chapter02-81.jpg

方法三:在“运动导航器”界面右击978-7-111-51063-5-Chapter02-82.jpg,在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-51063-5-Chapter02-83.jpg命令。

方法四:在“运动导航器”界面右击978-7-111-51063-5-Chapter02-84.jpg,在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-51063-5-Chapter02-85.jpg命令。

在本章介绍的范例中,机构中的连杆使用“旋转副”实现相对旋转,所以需要在连杆的铰接处定义旋转副。定义运动副的条件是首先选取定义的连杆对象,然后通过指定一点来定义旋转轴的参考点,最后定义一个矢量来指定旋转轴的位置和旋转方向。当定义的连杆和固定连杆连接时,定义一个旋转轴即可;当定义的连杆和非固定连杆连接时,则需要指定“啮合连杆”并定义另一个旋转轴。下面紧接第2.4小节的操作,介绍详细操作步骤。

Step1.添加连杆2和连杆1之间的旋转副。

(1)选择命令。选择下拉菜单978-7-111-51063-5-Chapter02-86.jpg978-7-111-51063-5-Chapter02-87.jpg978-7-111-51063-5-Chapter02-88.jpg命令,系统弹出图2.5.1所示的“运动副”对话框。

(2)定义运动副类型。在“运动副”对话框978-7-111-51063-5-Chapter02-89.jpg选项卡978-7-111-51063-5-Chapter02-90.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter02-91.jpg选项。

(3)定义参考连杆。选取图2.5.2所示的连杆2为参考连杆。

注意:在选择参考连杆时,系统会自动默认鼠标单击的位置为旋转轴原点,鼠标单击的位置和对象不同,原点的位置也不同。如果在选择连杆时由于单击连杆的任意位置而导致原点的位置错误,必须在“运动副”对话框的978-7-111-51063-5-Chapter02-92.jpg区域中单击978-7-111-51063-5-Chapter02-93.jpg按钮重新选择原点。

978-7-111-51063-5-Chapter02-94.jpg

图2.5.1 “运动副”对话框

(4)定义旋转轴原点。在“运动副”对话框978-7-111-51063-5-Chapter02-95.jpg区域的978-7-111-51063-5-Chapter02-96.jpg下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter02-97.jpg选项,在模型中选取图2.5.2所示的圆弧为原点参考。

(5)定义旋转轴矢量。在978-7-111-51063-5-Chapter02-98.jpg区域的978-7-111-51063-5-Chapter02-99.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter02-100.jpg选项,在978-7-111-51063-5-Chapter02-101.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter02-102.jpg为矢量。

(6)定义运动副名称。在978-7-111-51063-5-Chapter02-103.jpg文本框中采用默认的运动副名称“J002”。

(7)单击978-7-111-51063-5-Chapter02-104.jpg按钮,完成旋转副的创建。

978-7-111-51063-5-Chapter02-105.jpg

图2.5.2 定义旋转副(一)

Step2.添加连杆3和连杆1之间的旋转副。

(1)选择命令。选择下拉菜单978-7-111-51063-5-Chapter02-106.jpg978-7-111-51063-5-Chapter02-107.jpg978-7-111-51063-5-Chapter02-108.jpg命令,系统弹出“运动副”对话框。

(2)定义运动副类型。在“运动副”对话框978-7-111-51063-5-Chapter02-109.jpg选项卡的978-7-111-51063-5-Chapter02-110.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter02-111.jpg选项。

(3)定义参考连杆。选取图2.5.3所示的连杆3为参考连杆。

(4)定义旋转轴原点。在“运动副”对话框978-7-111-51063-5-Chapter02-112.jpg区域的978-7-111-51063-5-Chapter02-113.jpg下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter02-114.jpg选项,在模型中选取图2.5.3所示的圆弧为原点参考。

(5)定义旋转轴矢量。在978-7-111-51063-5-Chapter02-115.jpg区域的978-7-111-51063-5-Chapter02-116.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter02-117.jpg选项,在978-7-111-51063-5-Chapter02-118.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter02-119.jpg为矢量。

(6)定义运动副名称。在978-7-111-51063-5-Chapter02-120.jpg文本框中采用默认的运动副名称“J003”。

(7)单击978-7-111-51063-5-Chapter02-121.jpg按钮,完成旋转副的创建。

978-7-111-51063-5-Chapter02-122.jpg

图2.5.3 定义旋转副(二)

Step3.添加连杆4和连杆2之间的旋转副。

(1)选择命令。选择下拉菜单978-7-111-51063-5-Chapter02-123.jpg978-7-111-51063-5-Chapter02-124.jpg978-7-111-51063-5-Chapter02-125.jpg命令,系统弹出“运动副”对话框。

(2)定义运动副类型。在“运动副”对话框978-7-111-51063-5-Chapter02-126.jpg选项卡的978-7-111-51063-5-Chapter02-127.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter02-128.jpg选项。(www.xing528.com)

(3)定义参考连杆。选取图2.5.4所示的连杆4为参考连杆。

(4)定义旋转轴原点。在“运动副”对话框978-7-111-51063-5-Chapter02-129.jpg区域的978-7-111-51063-5-Chapter02-130.jpg下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter02-131.jpg选项,在模型中选取图2.5.4所示的圆弧为原点参考。

(5)定义旋转轴矢量。在978-7-111-51063-5-Chapter02-132.jpg区域的978-7-111-51063-5-Chapter02-133.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter02-134.jpg选项,在978-7-111-51063-5-Chapter02-135.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter02-136.jpg为矢量。

978-7-111-51063-5-Chapter02-137.jpg

图2.5.4 定义旋转副(三)

(6)定义啮合连杆。

①在“运动副”对话框的978-7-111-51063-5-Chapter02-138.jpg区域中选中978-7-111-51063-5-Chapter02-139.jpg复选框

②单击978-7-111-51063-5-Chapter02-140.jpg区域中的978-7-111-51063-5-Chapter02-141.jpg按钮,选取图2.5.4所示的连杆2为啮合连杆。

③在978-7-111-51063-5-Chapter02-142.jpg区域的978-7-111-51063-5-Chapter02-143.jpg下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter02-144.jpg选项,在模型中选取图2.5.4所示的圆弧为原点参考。

④在978-7-111-51063-5-Chapter02-145.jpg区域的978-7-111-51063-5-Chapter02-146.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter02-147.jpg选项,在978-7-111-51063-5-Chapter02-148.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter02-149.jpg为矢量。

(7)定义运动副名称。在978-7-111-51063-5-Chapter02-150.jpg文本框中采用默认的运动副名称“J004”。

(8)单击978-7-111-51063-5-Chapter02-151.jpg按钮,完成旋转副的创建。

Step4.添加连杆4和连杆3之间的“共线”连接。

(1)选择命令。选择下拉菜单978-7-111-51063-5-Chapter02-152.jpg978-7-111-51063-5-Chapter02-153.jpg978-7-111-51063-5-Chapter02-154.jpg命令,系统弹出“运动副”对话框。

(2)定义运动副类型。在“运动副”对话框978-7-111-51063-5-Chapter02-155.jpg选项卡的978-7-111-51063-5-Chapter02-156.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter02-157.jpg选项。

(3)定义参考连杆。选取图2.5.5所示的连杆4为参考连杆。

(4)定义旋转轴原点。在“运动副”对话框978-7-111-51063-5-Chapter02-158.jpg区域的978-7-111-51063-5-Chapter02-159.jpg下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter02-160.jpg选项,在模型中选取图2.5.5所示的圆弧为原点参考。

(5)定义旋转轴矢量。在978-7-111-51063-5-Chapter02-161.jpg区域的978-7-111-51063-5-Chapter02-162.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter02-163.jpg选项,在978-7-111-51063-5-Chapter02-164.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter02-165.jpg为矢量。

(6)定义啮合连杆。

①在“运动副”对话框的978-7-111-51063-5-Chapter02-166.jpg区域中选中978-7-111-51063-5-Chapter02-167.jpg复选框。

②单击978-7-111-51063-5-Chapter02-168.jpg区域中的978-7-111-51063-5-Chapter02-169.jpg按钮,选取图2.5.5所示的连杆3为啮合连杆。

③在978-7-111-51063-5-Chapter02-170.jpg区域的978-7-111-51063-5-Chapter02-171.jpg下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter02-172.jpg选项,在模型中选取图2.5.5所示的圆弧为原点参考。

④在978-7-111-51063-5-Chapter02-173.jpg区域的978-7-111-51063-5-Chapter02-174.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter02-175.jpg选项,在978-7-111-51063-5-Chapter02-176.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter02-177.jpg为矢量。

978-7-111-51063-5-Chapter02-178.jpg

图2.5.5 定义“共线”连接

(7)定义运动副名称。在978-7-111-51063-5-Chapter02-179.jpg文本框中采用默认的运动副名称“J005”。

(8)单击978-7-111-51063-5-Chapter02-180.jpg按钮,完成“共线”连接的创建。

说明:

●连杆定义完成后,“运动导航器”界面如图2.5.6所示,在“Links”节点下显示机构中的所有运动副。

●在任一运动副节点上右击,在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-51063-5-Chapter02-181.jpg命令(或者双击任一运动副节点),可以在系统弹出的“运动副”对话框中编辑运动副。

●在图2.5.6所示的快捷菜单中还可以对运动副进行删除、重命名和查看信息等操作。

978-7-111-51063-5-Chapter02-182.jpg

图2.5.6 “运动导航器”界面

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