创建和仿真平行升降平台

范例概述:

本范例将介绍图10.5.1所示的平行升降平台的创建及运动仿真过程。在该机构中，框架为固定主体，气缸安装在框架上，8根连杆和5根销轴使用旋转副连接组成平行连杆机构，工作台安装在连杆顶部，当活塞运动时，将推动工作台平行上升。读者可以打开视频文件D:\ug10.16\work\ch10.05\pneumatic_mech.avi查看机构运行状况。

图10.5.1 平行升降平台

Step1.打开文件D:\ug10.16\work\ch10.05\pneumatic_mech_asm.prt。

Step2.选择命令，进入运动仿真模块。

Step3.新建仿真文件。

（1）在“运动导航器”中右击，在系统弹出的快捷菜单中选择命令，系统弹出“环境”对话框。

（2）在“环境”对话框中选中单选项；选中区域中的复选框；输入仿真的名称为“motion_1”，单击按钮。

Step4.定义连杆。

（1）定义连杆L001。选择下拉菜单命令，系统弹出“连杆”对话框，选中复选框，选取图10.5.2所示的零件为连杆L001，其余参数接受系统默认设置，在“连杆”对话框中单击按钮。

（2）定义连杆L002。选取图10.5.3所示的部件为连杆L002，在“连杆”对话框中单击按钮。

图10.5.2 定义连杆L001

图10.5.3 定义连杆L002

（3）定义连杆L003。在“连杆”对话框中取消选中复选框，选取图10.5.4所示的零件为连杆L003，在“连杆”对话框中单击按钮。

(4)定义连杆L004、L005、L006和L007。隐藏图10.5.4所示的工作台零件，然后将视图方位调整至图10.5.5所示，参见前面的方法，选取图10.5.5所示的零件为连杆L004、L005、L006和L007，在“连杆”对话框中分别单击按钮。

图10.5.4 定义连杆L003

图10.5.5 定义连杆L004~L007

(5)定义连杆L008、L009、L010和L011。将视图方位调整至图10.5.6所示，参见前面的方法，选取图10.5.6所示的零件为连杆L008、L009、L010和L011，在“连杆”对话框中分别单击按钮。

图10.5.6 定义连杆L008~L011

(6)定义连杆L012、L013、L014、L015和L016。隐藏前两步创建的连杆4~连杆11，然后将视图方位调整至图10.5.7所示，参见前面的方法，选取图10.5.7所示的零件为连杆L012、L013、L014、L015和L016，在“连杆”对话框中分别单击按钮。

(7)定义连杆L017。选取图10.5.8所示的组件（共两个零件）为连杆L017，在“连杆”对话框中单击按钮。

(8)定义连杆L018。取消隐藏所有的连杆及图10.5.4所示的工作台零件，然后选取工作台零件为连杆L018，在“连杆”对话框中单击按钮，完成所有连杆的定义。

图10.5.7 定义连杆L012~L016

图10.5.8 定义连杆L017

Step5.定义滑动副1。

（1）选择下拉菜单命令，系统弹出“运动副”对话框。

（2）定义运动副类型。在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项。

（3）选择连杆。在“运动导航器”中将连杆L018隐藏，然后选取图10.5.9示的连杆L003。

（4）定义原点及矢量。在“运动副”对话框的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.9示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.9所示的面作为矢量参考面，方向为指向连杆L003。

（5）定义驱动。在“运动副”对话框中单击选项卡，在下拉列表中选择选项；在下拉列表中选择选项；单击后的按钮，选择选项，在弹出的“XY函数管理器”对话框中单击按钮，在弹出的“XY函数编辑器”区域的文本框中输入函数关系式“50*sin(x)”，其余参数接受系统默认设置，单击两次按钮，完成驱动的定义。

（6）单击按钮，完成第一个运动副的添加。

图10.5.9 定义滑动副1

Step6.定义旋转副1。

（1）选择下拉菜单命令，系统弹出“运动副”对话框。

（2）定义运动副类型。在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项。

（3）选择连杆。选取图10.5.10所示的连杆L003。

（4）定义原点及矢量。在“运动副”对话框的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.10所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.10所示的面作为矢量参考面。

（5）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.5.10所示的连杆L012。

图10.5.10 定义旋转副1

（6）定义啮合连杆原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.10所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.10所示的面作为矢量参考面。

（7）单击按钮，完成第二个运动副的添加。

Step7.定义旋转副2。

（1）选择连杆。在“运动导航器”中将连杆L001隐藏，然后选取图10.5.11所示的连杆L005。

（3）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.5.11所示的连杆L012。

（4）定义啮合连杆原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.11所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.11所示的面作为矢量参考面。

（5）单击按钮，完成第三个运动副的添加。

图10.5.11 定义旋转副2

Step8.定义旋转副3。

（1）选择连杆。在“运动导航器”中将连杆L001取消隐藏，然后选取图10.5.12所示的连杆L004。

（2）定义原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.12所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.12所示的面作为矢量参考面。

（3）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.5.12所示的连杆L001。

（4）定义啮合连杆原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.12所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.12所示的面作为矢量参考面。

（5）单击按钮，完成第四个运动副的添加。

图10.5.12 定义旋转副3

Step9.定义旋转副4。

（1）选择连杆。选取图10.5.13所示的连杆L014。

（2）定义原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.13所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.13所示的面作为矢量参考面。

（3）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.5.13所示的连杆L005。

（4）定义啮合连杆原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.13所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.13所示的面作为矢量参考面。

（5）单击按钮，完成第五个运动副的添加。

图10.5.13 定义旋转副4

Step10.定义共线连接1。

（1）定义运动副类型。在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项。

（2）选择连杆。选取图10.5.14所示的连杆L014。

（3）定义原点及矢量。在“运动副”对话框的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.14所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.14所示的面作为矢量参考面。

（4）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.5.14所示的连杆L004。

（5）定义啮合连杆原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.14所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.14所示的面作为矢量参考面。

（6）单击按钮，完成第六个运动副的添加。

图10.5.14 定义共线连接1

Step11.定义旋转副5。

（1）定义运动副类型。在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项。

（2）选择连杆。选取图10.5.15所示的连杆L013。

（3）定义原点及矢量。在“运动副”对话框的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.15所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.15所示的面作为矢量参考面。

（4）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.5.15所示的连杆L004。

（5）定义啮合连杆原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.15所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.15所示的面作为矢量参考面。

（6）单击按钮，完成第七个运动副的添加。

图10.5.15 定义旋转副5

Step12.定义旋转副6。

（1）选择连杆。选取图10.5.16所示的连杆L015。

图10.5.16 定义旋转副6

（2）定义原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.16所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.16所示的面作为矢量参考面。

（3）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.5.16所示的连杆L005。

（4）定义啮合连杆原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.16所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.16所示的面作为矢量参考面。

（5）单击按钮，完成第八个运动副的添加。

Step13.定义旋转副7。

（1）选择连杆。选取图10.5.17所示的连杆L007。

（2）定义原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.17所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.17所示的面作为矢量参考面。

（3）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.5.17所示的连杆L015。

（4）定义啮合连杆原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.17所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.17所示的面作为矢量参考面。

（5）单击按钮，完成第九个运动副的添加。

图10.5.17 定义旋转副7

Step14.定义旋转副8。

（1）选择连杆。选取图10.5.18所示的连杆L006。

（2）定义原点及矢量。在“运动副”对话框的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.18所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.18所示的面作为矢量参考面。

（3）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.5.18所示的连杆L013。

（4）定义啮合连杆原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.18所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.18所示的面作为矢量参考面。

图10.5.18 定义旋转副8

（5）单击按钮，完成第十个运动副的添加。

Step15.定义旋转副9。

（1）选择连杆。选取图10.5.19所示的连杆L016。

（2）定义原点及矢量。在“运动副”对话框的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.19所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.19所示的面作为矢量参考面。(www.xing528.com)

（3）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.5.19所示的连杆L007。

（4）定义啮合连杆原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.19所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.19所示的面作为矢量参考面。

（5）单击按钮，完成第十一个运动副的添加。

图10.5.19 定义旋转副9

Step16.定义共线连接2。

（1）定义运动副类型。在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项。

（2）选择连杆。选取图10.5.20所示的连杆L016。

（3）定义原点及矢量。在“运动副”对话框的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.20所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.20所示的面作为矢量参考面。

（4）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.5.20所示的连杆L006。

（5）定义啮合连杆原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.20所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.20所示的面作为矢量参考面。

（6）单击按钮，完成第十二个运动副的添加。

图10.5.20 定义共线连接2

Step17.定义旋转副10。

（1）定义运动副类型。在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项。

（2）选择连杆。在“运动导航器”中将连杆L018取消隐藏，选取图10.5.21所示的连杆L007。

（3）定义原点及矢量。在“运动副”对话框的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.21所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.21所示的面作为矢量参考面。

（4）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.5.21所示的连杆L018。

（5）定义啮合连杆原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.21所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.21所示的面作为矢量参考面。

（6）单击按钮，完成第十三个运动副的添加。

图10.5.21 定义旋转副10

Step18.定义共线连接3。

（1）定义运动副类型。在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项。

（2）选择连杆。在“运动导航器”中将连杆L018隐藏，选取图10.5.22所示的连杆L006。

（3）定义原点及矢量。在“运动副”对话框的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.22所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.22所示的面作为矢量参考面。

（4）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.5.22所示的连杆L017。

（5）定义啮合连杆原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.22所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.22所示的面作为矢量参考面。

（6）单击按钮，完成第十四个运动副的添加。

图10.5.22 定义共线连接3

Step19.定义滑动副2。

（1）定义运动副类型。在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项。

（2）选择连杆。选取图10.5.23所示的连杆L017。

（3）定义原点及矢量。在“运动副”对话框的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.23所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.23所示的边作为矢量参考边，单击按钮，使方向向右。

（4）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.5.23所示的连杆L018。

（5）定义啮合连杆原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.23所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.23所示的边作为矢量参考边，单击按钮，使方向向右。

（6）单击按钮，完成第十五个运动副的添加。

图10.5.23 定义滑动副2

Step20.定义旋转副11。

（1）定义运动副类型。在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项。

（2）选择连杆。在“运动导航器”中将连杆L001隐藏，选取图10.5.24所示的连杆L012。

（3）定义原点及矢量。在“运动副”对话框的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.24所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.24所示的面作为矢量参考面。

（4）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.5.24所示的连杆L008。

（5）定义啮合连杆原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.24所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.24所示的面作为矢量参考面。

（6）单击按钮，完成第十六个运动副的添加。

图10.5.24 定义旋转副11

Step21.定义旋转副12。

（1）选择连杆。在“运动导航器”中先将连杆L001取消隐藏，然后将连杆L018隐藏，选取图10.5.25所示的连杆L009。

（2）定义原点及矢量。在“运动副”对话框的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.25所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.25所示的面作为矢量参考面。

（3）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.5.25所示的连杆L001。

（4）定义啮合连杆原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.25所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.25所示的面作为矢量参考面。

（5）单击按钮，完成第十七个运动副的添加。

图10.5.25 定义旋转副12

Step22.定义共线连接4。

（1）定义运动副类型。在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项。

（2）选择连杆。选取图10.5.26所示的连杆L009。

（3）定义原点及矢量。在“运动副”对话框的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.26所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.26所示的面作为矢量参考面。

（4）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.5.26所示的连杆L008。

图10.5.26 定义共线连接4

（5）定义啮合连杆原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.26所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.26所示的面作为矢量参考面。

（6）单击按钮，完成第十八个运动副的添加。

Step23.定义旋转副13。

（1）定义运动副类型。在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项。

（2）选择连杆。选取图10.5.27所示的连杆L010。

（3）定义原点及矢量。在“运动副”对话框的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.27所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.27所示的面作为矢量参考面。

（4）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.5.27所示的连杆L013。

（5）定义啮合连杆原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.27所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.27所示的面作为矢量参考面。

（6）单击按钮，完成第十九个运动副的添加。

图10.5.27 定义旋转副13

Step24.定义旋转副14。

（1）选择连杆。选取图10.5.28所示的连杆L011。

（2）定义原点及矢量。在“运动副”对话框的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.28所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.28所示的面作为矢量参考面。

（3）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.5.28所示的连杆L015。

（4）定义啮合连杆原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.28所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.28所示的面作为矢量参考面。

（5）单击按钮，完成第二十个运动副的添加。

图10.5.28 定义旋转副14

Step25.定义共线连接5。

（1）定义运动副类型。在“运动副”对话框选项卡的下拉列表中选择选项。

（2）选择连杆。选取图10.5.29所示的连杆L011。

（3）定义原点及矢量。在“运动副”对话框的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.29所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.29所示的面作为矢量参考面。

（4）添加啮合连杆。在“运动副”对话框的区域中选中复选框，单击，选取图10.5.29所示的连杆L010。

（5）定义啮合连杆原点及矢量。在“运动副”对话框区域的下拉列表中选择“圆弧中心”选项，在模型中选取图10.5.29所示的圆弧为定位原点参照；选取图10.5.29所示的面作为矢量参考面。

（6）单击按钮，完成第二十一个运动副的添加。

图10.5.29 定义共线连接5

Step26.定义解算方案（在“运动导航器”中将连杆L018取消隐藏）（注：本步的详细操作过程请参见随书光盘中video\ch10.05\reference\文件下的语音视频讲解文件“engine-r01.exe”）。

Step27.播放动画。在“动画控制”工具栏中单击“播放”按钮，即可播放动画。

Step28.在“动画控制”工具栏中单击“导出至电影”按钮，系统弹出“录制电影”对话框，输入名称“pneumatic_mech”，单击按钮，单击（完成动画）按钮，完成运动仿真的创建。

Step29.创建标记。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“标记”对话框。

（2）在系统的提示下，选择图10.5.30所示的连杆L018，在右侧的下拉列表中选择选项，然后选择图10.5.30所示的面；单击右侧的“CSYS”对话框按钮，在系统弹出的“CSYS”对话框下拉列表中选择选项，单击按钮。

（3）采用系统默认的显示比例和名称，单击按钮，完成标记的创建。

图10.5.30 定义参照对象

Step30.求解。选择下拉菜单命令，再次对方案进行求解。

Step31.生成图10.5.31所示的位移图表。

图10.5.31 位移图表

（1）选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“图表”对话框。

（2）选择要生成图表的对象并定义其参数。在“图表”对话框的区域选择标记，在下拉列表中选择选项，在下拉列表中选择选项，单击区域中的按钮。

（3）选中“图表”对话框中的复选框，然后单击按钮，选择D:\ug10.16\work\ch10.05\ok\pneumatic_mech_asm\pneumatic_mech_asm.afu为保存路径。

（4）单击按钮，完成图表的输出。

Step32生成图10.5.32所示的速度图表。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“图表”对话框。

（2）选择要生成图表的对象并定义其参数。在“图表”对话框的区域选择标记，在下拉列表中选择选项，在下拉列表中选择选项，单击区域中的按钮。

（3）选中“图表”对话框中的复选框，然后单击按钮，选择D:\ug10.16\work\ch10.05\ok\pneumatic_mech_asm\pneumatic_mech_asm.afu为保存路径。

图10.5.32 速度图表

Step33.单击按钮，返回到模型，然后选择下拉菜单命令，保存模型。