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瓶塞开启器机构运动仿真过程及实现步骤

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】: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。图10.7.1 瓶塞开启器图10.7.1 瓶塞开启器图10.7.2 定义连杆L001图10.7.2 定义连杆L001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10.7.9 定义连杆L009Step5.定义柱面副1。显示所有的连杆,然后选取图10.7.10所示的连杆L004。

瓶塞开启器机构运动仿真过程及实现步骤

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978-7-111-51063-5-Chapter10-1288.jpg978-7-111-51063-5-Chapter10-1289.jpg978-7-111-51063-5-Chapter10-1290.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1291.jpg,在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-51063-5-Chapter10-1292.jpg命令,系统弹出“环境”对话框。

(2)在“环境”对话框中选中978-7-111-51063-5-Chapter10-1293.jpg单选项;选中978-7-111-51063-5-Chapter10-1294.jpg区域中的978-7-111-51063-5-Chapter10-1295.jpg复选框;输入仿真的名称为“motion_1”,单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1296.jpg按钮

Step4.定义连杆。

(1)定义连杆L001。选择下拉菜单978-7-111-51063-5-Chapter10-1297.jpg978-7-111-51063-5-Chapter10-1298.jpg978-7-111-51063-5-Chapter10-1299.jpg命令,系统弹出“连杆”对话框,选中978-7-111-51063-5-Chapter10-1300.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1301.jpg按钮。

978-7-111-51063-5-Chapter10-1302.jpg

图10.7.1 瓶塞开启器

978-7-111-51063-5-Chapter10-1303.jpg

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978-7-111-51063-5-Chapter10-1304.jpg按钮。

978-7-111-51063-5-Chapter10-1305.jpg

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978-7-111-51063-5-Chapter10-1306.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1307.jpg按钮。

978-7-111-51063-5-Chapter10-1308.jpg

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978-7-111-51063-5-Chapter10-1309.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1310.jpg按钮。

978-7-111-51063-5-Chapter10-1311.jpg

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978-7-111-51063-5-Chapter10-1312.jpg按钮。

978-7-111-51063-5-Chapter10-1313.jpg

图10.7.6 定义连杆L005和连杆L006

978-7-111-51063-5-Chapter10-1314.jpg

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978-7-111-51063-5-Chapter10-1315.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1316.jpg按钮,完成所有连杆的定义。

978-7-111-51063-5-Chapter10-1317.jpg

图10.7.8 定义连杆L008

978-7-111-51063-5-Chapter10-1318.jpg

图10.7.9 定义连杆L009

Step5.定义柱面副1。

(1)选择下拉菜单978-7-111-51063-5-Chapter10-1319.jpg978-7-111-51063-5-Chapter10-1320.jpg978-7-111-51063-5-Chapter10-1321.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-Chapter10-1322.jpg选项卡978-7-111-51063-5-Chapter10-1323.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter10-1324.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1325.jpg下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter10-1326.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1327.jpg选项卡,在978-7-111-51063-5-Chapter10-1328.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter10-1329.jpg选项;在978-7-111-51063-5-Chapter10-1330.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter10-1331.jpg选项;单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1332.jpg后的978-7-111-51063-5-Chapter10-1333.jpg按钮,选择978-7-111-51063-5-Chapter10-1334.jpg选项,在弹出的“XY函数管理器”对话框中单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1335.jpg按钮,在弹出的“XY函数编辑器978-7-111-51063-5-Chapter10-1336.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1337.jpg按钮,完成驱动的定义。

(6)单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1338.jpg按钮,完成第一个运动副的添加。

978-7-111-51063-5-Chapter10-1339.jpg

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978-7-111-51063-5-Chapter10-1340.jpg选项卡的978-7-111-51063-5-Chapter10-1341.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter10-1342.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1343.jpg下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter10-1344.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1345.jpg区域中选中978-7-111-51063-5-Chapter10-1346.jpg复选框,单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1347.jpg,选取图10.7.11所示的连杆L002。

978-7-111-51063-5-Chapter10-1348.jpg

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978-7-111-51063-5-Chapter10-1349.jpg区域的978-7-111-51063-5-Chapter10-1350.jpg下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter10-1351.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1352.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1353.jpg下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter10-1354.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1355.jpg区域中选中978-7-111-51063-5-Chapter10-1356.jpg复选框,单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1357.jpg,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978-7-111-51063-5-Chapter10-1358.jpg区域的978-7-111-51063-5-Chapter10-1359.jpg下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter10-1360.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1361.jpg按钮,完成第三个运动副的添加。

978-7-111-51063-5-Chapter10-1362.jpg(www.xing528.com)

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。

978-7-111-51063-5-Chapter10-1363.jpg

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978-7-111-51063-5-Chapter10-1364.jpg下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter10-1365.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1366.jpg区域中选中978-7-111-51063-5-Chapter10-1367.jpg复选框,单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1368.jpg,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978-7-111-51063-5-Chapter10-1369.jpg区域的978-7-111-51063-5-Chapter10-1370.jpg下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter10-1371.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1372.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1373.jpg选项卡的978-7-111-51063-5-Chapter10-1374.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter10-1375.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1376.jpg下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter10-1377.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1378.jpg区域中选中978-7-111-51063-5-Chapter10-1379.jpg复选框,单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1380.jpg,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978-7-111-51063-5-Chapter10-1381.jpg区域的978-7-111-51063-5-Chapter10-1382.jpg下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter10-1383.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1384.jpg按钮,完成第五个运动副的添加。

978-7-111-51063-5-Chapter10-1385.jpg

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978-7-111-51063-5-Chapter10-1386.jpg下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter10-1387.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1388.jpg区域中选中978-7-111-51063-5-Chapter10-1389.jpg复选框,单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1390.jpg,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978-7-111-51063-5-Chapter10-1391.jpg区域的978-7-111-51063-5-Chapter10-1392.jpg下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter10-1393.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1394.jpg按钮,完成第六个运动副的添加。

978-7-111-51063-5-Chapter10-1395.jpg

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978-7-111-51063-5-Chapter10-1396.jpg选项卡的978-7-111-51063-5-Chapter10-1397.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter10-1398.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1399.jpg下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter10-1400.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1401.jpg选项卡,在978-7-111-51063-5-Chapter10-1402.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter10-1403.jpg选项;在978-7-111-51063-5-Chapter10-1404.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter10-1405.jpg选项;单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1406.jpg后的978-7-111-51063-5-Chapter10-1407.jpg按钮,选择978-7-111-51063-5-Chapter10-1408.jpg选项,在弹出的“XY函数管理器”对话框中单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1409.jpg按钮,在弹出的“XY函数编辑器”978-7-111-51063-5-Chapter10-1410.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1411.jpg按钮,完成驱动的定义。

(5)单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1412.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1413.jpg选项卡的978-7-111-51063-5-Chapter10-1414.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter10-1415.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1416.jpg下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter10-1417.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1418.jpg区域中选中978-7-111-51063-5-Chapter10-1419.jpg复选框,单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1420.jpg,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978-7-111-51063-5-Chapter10-1421.jpg区域的978-7-111-51063-5-Chapter10-1422.jpg下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter10-1423.jpg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。

978-7-111-51063-5-Chapter10-1424.jpg

图10.7.16 定义滑动副1

978-7-111-51063-5-Chapter10-1425.jpg

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978-7-111-51063-5-Chapter10-1426.jpg选项卡,在978-7-111-51063-5-Chapter10-1427.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter10-1428.jpg选项;在978-7-111-51063-5-Chapter10-1429.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter10-1430.jpg选项;单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1431.jpg后的978-7-111-51063-5-Chapter10-1432.jpg按钮,选择978-7-111-51063-5-Chapter10-1433.jpg选项,在弹出的“XY函数管理器”对话框中单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1434.jpg按钮,在弹出的“XY函数编辑器”978-7-111-51063-5-Chapter10-1435.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1436.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1437.jpg选项卡,在978-7-111-51063-5-Chapter10-1438.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter10-1439.jpg选项;在978-7-111-51063-5-Chapter10-1440.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter10-1441.jpg选项;单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1442.jpg后的978-7-111-51063-5-Chapter10-1443.jpg按钮,选择978-7-111-51063-5-Chapter10-1444.jpg选项,在弹出的“XY函数管理器”对话框中单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1445.jpg按钮,在弹出的“XY函数编辑器”978-7-111-51063-5-Chapter10-1446.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1447.jpg按钮,完成驱动的定义。

(8)单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1448.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1449.jpg选项卡的978-7-111-51063-5-Chapter10-1450.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter10-1451.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1452.jpg下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter10-1453.jpg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。

978-7-111-51063-5-Chapter10-1454.jpg

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978-7-111-51063-5-Chapter10-1455.jpg选项卡,在978-7-111-51063-5-Chapter10-1456.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter10-1457.jpg选项;在978-7-111-51063-5-Chapter10-1458.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter10-1459.jpg选项;单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1460.jpg后的978-7-111-51063-5-Chapter10-1461.jpg按钮,选择978-7-111-51063-5-Chapter10-1462.jpg选项,在弹出的“XY函数管理器”对话框中单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1463.jpg按钮,在弹出的“XY函数编辑器”978-7-111-51063-5-Chapter10-1464.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1465.jpg按钮,完成驱动的定义。

(5)单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1466.jpg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978-7-111-51063-5-Chapter10-1467.jpg,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978-7-111-51063-5-Chapter10-1468.jpg,系统弹出“录制电影”对话框,输入名称“cork_driver”,单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1469.jpg按钮,单击978-7-111-51063-5-Chapter10-1470.jpg(完成动画)按钮,完成运动仿真的创建。

Step17.选择下拉菜单978-7-111-51063-5-Chapter10-1471.jpg978-7-111-51063-5-Chapter10-1472.jpg978-7-111-51063-5-Chapter10-1473.jpg命令,即可保存模型。

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