简谐驱动及其应用示例

简谐驱动就是使用简谐函数驱动运动副中的位移变化。简谐函数的波形为正弦曲线，它可以生成一个光滑的正弦运动。定义驱动时，在下拉列表中选择选项，即可使用简谐驱动（图7.2.1）。

图7.2.1 简谐驱动

由图7.2.1所示的“驱动”对话框可知，简谐驱动共有4个参数，分写是幅值、频率、相位角和位移，其数学方程式定义如下：

SHF=b+asin（wt-phi）

●SHF：输出。

●b：位移。

●a：幅值。

●w：频率。

●t：自变量，一般是时间。

●phi：相位角。

简谐函数的曲线图形如图7.2.2所示。

图7.2.2 简谐函数的曲线图形

下面举例说明简谐驱动的应用。在图7.2.3所示的钟摆机构中，摆杆的摆动幅值（角度）为45°，如果规定摆杆在10s内完成4次摆动，则“频率”值应设置为144（计算方法为360×4/10，单位为°/s）。

图7.2.3 机构模型

Step1.打开装配模型。打开文件D:\ug10.16\work\ch07.02\SHF.prt。(www.xing528.com)

Step2.进入运动仿真模块。选择命令，进入运动仿真模块。

Step3.新建运动仿真文件。在“运动导航器”中右击SHF节点，在系统弹出的快捷菜单中选择命令，系统弹出“环境”对话框。

Step4.设置运动环境。在“环境”对话框中的区域选中单选项，取消选中区域中的3个复选框，选中对话框中的复选框，在下方的文本框中采用默认的仿真名称“motion_1”，单击按钮。

Step5.定义固定连杆1。选择下拉菜单命令，系统弹出“连杆”对话框；选取图7.2.3所示的基座为固定连杆1；在下拉列表中选择选项，在区域中选中复选框，在文本框中采用默认的连杆名称“L001”；单击按钮，完成固定连杆1的定义。

Step6.定义连杆2。选取图7.2.3所示的摆杆为连杆2，在下拉列表中选择选项，在区域中取消选中复选框，在文本框中采用默认的连杆名称“L002”；单击按钮，完成连杆2的定义。

Step7.定义连杆2中的旋转副。

图7.2.4 定义连杆2中的旋转副

（3）单击按钮，完成旋转副的创建。

图7.2.5 定义简谐驱动

Step8.定义解算方案并求解。选择下拉菜单命令，系统弹出“解算方案”对话框；在下拉列表中选择选项；在下拉列表中选择选项；在文本框中输入值10；在文本框中输入值400；选中对话框中的复选框；单击按钮，完成解算方案的定义。

Step9.定义动画。在“动画控制”工具条中单击“播放”按钮，查看机构运动；单击“导出至电影”按钮，输入名称“SHF”，保存动画；单击“完成动画”按钮。

Step10.选择下拉菜单命令，保存模型。