范例概述:
本范例介绍的是瓶塞开启器机构的运动仿真过程,机构模型如图10.7.1所示。在该机构中,手柄下压时通过连杆带动抓爪向下运动,抓爪受力会扎进木质瓶塞中;手柄向上复位移动时,抓爪同时带动瓶塞上移,将瓶塞从酒瓶内拔出。读者可以打开视频文件D:\ug10.16\work\ch10.07\cork_driver.avi查看机构运行状况。
Step1.打开文件D:\ug10.16\work\ch10.07\0_cork_driver_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10.7.2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。
图10.7.1 瓶塞开启器
图10.7.2 定义连杆L001
(2)定义连杆L002。选取图10.7.3所示的两个零件及放大图中的6个零件为连杆L002,在“连杆”对话框中单击按钮。
图10.7.3 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,隐藏连杆L002和两个连杆,如图10.7.4所示;选取图10.7.4所示的6个零件为连杆L003,在“连杆”对话框中单击按钮。
图10.7.4 定义连杆L003
(4)定义连杆L004。将连杆L003隐藏,然后选取图10.7.5所示的7个零件为连杆L004,在“连杆”对话框中单击按钮。
(5)定义连杆L005和连杆L006。将第(3)小步中隐藏的两个连杆取消隐藏,然后选取图10.7.6所示的连杆为连杆L005和连杆L006,在“连杆”对话框中分别单击按钮。
图10.7.5 定义连杆L004
(6)定义连杆L007。将连杆L005和连杆L006隐藏,选取图10.7.7所示的零件为连杆L007,在“连杆”对话框中单击按钮。
图10.7.6 定义连杆L005和连杆L006
图10.7.7 定义连杆L007
(7)定义连杆L008。将连杆L007隐藏,选取图10.7.8所示的两个零件为连杆L008,在“连杆”对话框中单击按钮。
(8)定义连杆L009。选取图10.7.9所示的零件为连杆L009,在“连杆”对话框中单击按钮,完成所有连杆的定义。
图10.7.8 定义连杆L008
图10.7.9 定义连杆L009
Step5.定义柱面副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。显示所有的连杆,然后选取图10.7.10所示的连杆L004。
(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10.7.10所示的圆弧为定位原点参照;选取图10.7.10所示的面作为矢量参考面。
(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“STEP(x,0,0,5,35)+STEP(x,5,0,10,40)+STEP(x,10,0,15,-40)+STEP(x,15,0,20,-35)”,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10.7.10 定义柱面副1
Step6.定义旋转副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。将图10.7.10所示的两个零件进行隐藏,然后选取图10.7.11所示的连杆L003。
(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10.7.11所示的圆弧为定位原点参照;选取图10.7.11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10.7.11所示的连杆L002。
图10.7.11 定义旋转副1
(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10.7.11所示的圆弧为定位原点参照;选取图10.7.11所示的面作为矢量参考面。
(6)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。选取图10.7.12所示的连杆L003。
(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10.7.12所示的圆弧为定位原点参照;选取图10.7.12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10.7.12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10.7.12所示的圆弧为定位原点参照;选取图10.7.12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。
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图10.7.12 定义旋转副2
Step8.定义旋转副3。
(1)选择连杆。选取图10.7.13所示的连杆L003。
图10.7.13 定义旋转副3
(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10.7.13所示的圆弧为定位原点参照;选取图10.7.13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10.7.13所示的连杆L006。
(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10.7.13所示的圆弧为定位原点参照;选取图10.7.13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。
Step9.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。将连杆L002和L003隐藏,然后选取图10.7.14所示的连杆L004。
(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10.7.14所示的圆弧为定位原点参照;选取图10.7.14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10.7.14所示的连杆L005。
(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10.7.14所示的圆弧为定位原点参照;选取图10.7.14所示的面作为矢量参考面。
(6)单击按钮,完成第五个运动副的添加。
图10.7.14 定义共线连接1
Step10.定义共线连接2。
(1)选择连杆。选取图10.7.15所示的连杆L004。
(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10.7.15所示的圆弧为定位原点参照;选取图10.7.15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10.7.15所示的连杆L006。
(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10.7.15所示的圆弧为定位原点参照;选取图10.7.15所示的面作为矢量参考面。
(5)单击按钮,完成第六个运动副的添加。
图10.7.15 定义共线连接2
Step11.定义滑动副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。隐藏连杆L004、连杆L005、连杆L006、连杆L007和连杆L008,选取图10.7.16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10.7.16所示的圆弧为定位原点参照;选取图10.7.16所示的面作为矢量参考面。
(4)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“STEP(x,10,0,15,35)”,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。
(5)单击按钮,完成第七个运动副的添加。
Step12.定义柱面副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。取消隐藏图10.7.17所示的连杆L007和连杆L008,然后选取连杆L007为参考。
(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10.7.17所示的圆弧为定位原点参照;选取图10.7.17所示的面作为矢量参考面,方向如图10.7.17所示。
(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10.7.17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10.7.17所示的圆弧为定位原点参照;选取图10.7.17所示的面作为矢量参考面。
图10.7.16 定义滑动副1
图10.7.17 定义柱面副2
(6)定义旋转驱动。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“STEP(x,5,0,10,1800)”,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。
(7)定义平移驱动。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“STEP(x,0,0,5,10)+STEP(x,5,0,10,25)+STEP(x,10,0,15,-25)+STEP(x,15,0,20,-10)”,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。
(8)单击按钮,完成第八个运动副的添加。
Step13.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10.7.18所示的连杆L008。
(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10.7.18所示的圆弧为定位原点参照;选取图10.7.18所示的面作为矢量参考面,方向如图10.7.18所示。
图10.7.18 定义滑动副2
(4)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“STEP(x,0,0,5,35)+STEP(x,10,0,15,-35)”,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。
(5)单击按钮,完成第九个运动副的添加。
Step14.定义解算方案(注:本步的详细操作过程请参见随书光盘中video\ch10\ch10.07\reference\文件下的语音视频讲解文件“cork_driver-r01.exe”)。
Step15.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。
Step16.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“cork_driver”,单击按钮,单击(完成动画)按钮,完成运动仿真的创建。
Step17.选择下拉菜单命令,即可保存模型。
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