杂动态分析及选项设置

在考虑力、质量、惯量等外力作用的情况下，对机构进行分析可以使用“动态”选项。在“分析定义”对话框中【类型】下拉列表框中选择“动态”选项，对话框下方的【初始配置】选项组中的【快照】单选按钮变为【初始条件】单选按钮，可以直接选取已设置好的初始条件，而不是向运动学和位置采用快照作为初始状态，如图4.4所示。

注意

动态分析类型中，不能为伺服电动机指定起止时间，而只能指定运行时间。

在动态分析时，还需要设置【外部载荷】选项组，如图4.5所示。

【添加新行】工具按钮，在外部载荷列表中添加一个已经定义的外部载荷。

【删除加亮的行】工具按钮，在外部载荷列表中删除选中加亮的外部载荷。

【添加所有外部载荷】工具按钮，将定义的所有外部载荷添加到列表中，系统默认设置。

点选【启动重力】单选按钮，重力在机构分析过程中起重力作用。

点选【启动所有摩擦】单选按钮，分析机构过程中，所有摩擦力不可忽略。

定义完成后，单击【运行】按钮，系统就会根据运动模型和运动环境对机构进行作用，并将结果用*.pbk的文件放置在内存中，以便使用其输出分析结果。

下面以摆钟为例，讲解动态分析的过程：

（1）选择菜单栏中的【文件（F）】→【设置工作目录（W）】命令，系统弹出“选取工作目录”对话框，选择摆钟零部件所在的文件夹，单击【确定】按钮。

图4.4 【初始配置】选项组

图4.5 【外部载荷】选项卡

（2）选择菜单栏中的【文件（F）】→【新建（N）】命令，系统弹出“新建”对话框，在对话框中点选【组件】单选按钮，在【名称】文本框中键入ZB，取消【使用缺省模板】复选框，单击【确定】按钮，系统弹出“新文件选项”对话框，选中“mmns_asm_design”模板选项，单击【确定】按钮装配工作平台。

（3）选择菜单栏中的【插入（I）】→【元件（C）】→【创建（C）】命令，或者单击“工程特征”工具栏上的【创建】工具按钮，系统弹出“元件创建”对话框，如图4.6所示。

（4）点选【骨架模型】单选按钮，单击【确定】按钮，系统弹出“创建选项”对话框，如图4.7所示。

图4.6 “元件创建”对话框

图4.7 “创建选项”对话框

（5）点选【创建特征】单选按钮，单击【确定】按钮，完成摆钟骨架的设计。

（6）选择菜单栏中的【插入（I）】→【模型基准（D）】→【轴（X）】命令，或者单击“基准”工具栏上的【轴】工具按钮，系统弹出“基准轴”对话框，如图4.8所示。

（7）在工作区选择基准平面ASM_RIGHT，按Ctrl键在工作区选择基准平面ASM_TOP，该基准平面添加到基准轴参考列表框中，如图4.8所示，单击【确定】按钮，完成基准轴的创建。

（8）选择【窗口（W）】→【激活（A）】命令，激活当前工作模块，进入装配工作台。（9）单击“工程特征”工具栏上的【装配】工具按钮，系统弹出“打开”对话框，选择元件a.prt加载到当前工作台中。

（10）选中【将约束转换为机构连接】按钮，在其后的下拉列表框中选择“销钉”选项，或单击【放置】工具按钮，系统弹出的“放置”对话框，在【集类型】下拉列表框中选择“销钉”选项，在销钉连接下自动添加“轴对齐”、“平移”、“旋转轴”选项；

（11）选中“轴对齐”约束选项，在3D模型中选择元件a.prt孔的轴线和基准轴A_1，如图4.9所示。

图4.8 “基准轴”对话框

图4.9 轴对齐(www.xing528.com)

（12）选中“平移”连接选项，在3D模型中选择元件a.prt的TOP面和基准平面ASM_FRONT。

（13）在【状态】文本框显示“完成连接定义”，单击【完成】按钮，完成中摆钟杆销钉连接。

（14）单击“工程特征”工具栏上的【装配】工具按钮，系统弹出“打开”对话框，选择元件b.prt加载到当前工作台中。

（15）在3D模型中选择摆钟杆轴和元件b.prt上孔的中心，一个插入约束创建完成，如图4.10所示。

（16）在信息提示栏中，选中“相切”选项，然后在3D模型中选择摆钟杆台阶端面和摆钟盘外周圆面，相切约束创建完成，如图4.11所示。

（17）使用对齐约束命令，将摆钟杆上圆环端面与摆钟盘端面平行。

图4.10 插入约束

图4.11 相切约束

（18）选择菜单栏中的【应用程序（P）】→【机构（E）】命令，系统自动进入机构设计平台。

（19）选择菜单栏中的【编辑（E）】→【质量属性（A）】命令，或【动态】工具栏上的【质量属性】工具按钮，系统弹出“质量属性”对话框，在【参照类型】下拉列表框中选择“零件”选项。

（20）单击【零件】选项组中【选取】箭头按钮，在3D模型中选择元件b.prt。

（21）在“选取”对话框中，单击【确定】按钮，在【密度】文本框中键入7.85，如图4.12所示。

（22）在“质量属性”对话框中，单击【确定】按钮，完成零件B质量属性的设置；

（23）使用同样的方法，对组件进行质量属性的设置，“质量设置”对话框如图4.13所示。

图4.12 “质量属性”对话框

图4.13 “质量属性”对话框

（24）选择菜单栏中的【视图（V）】→【方向（O）】→【拖动元件（D）】命令，或单击“视图”工具栏上的【拖动元件】工具按钮，系统弹出“拖动定义”对话框，单击【快照】下拉箭头，展开【快照】选项卡。

（25）在对话框中单击【约束】选项卡，然后单击左侧【运动轴约束】按钮，系统弹出“选取”对话框，在3D模型中选择“机械模块”中设置的连接轴，单击“选取”对话框中的【确定】按钮，该轴添加到列表中，如图4.14所示。

（26）选中列表框中的Connection_3.axis_1轴位置单选按钮，并使其高亮显示，在列表框下边【值】文本框中键入5，按下Enter健，效果如图4.15所示。

（27）在“拖动”对话框中，单击【关闭】按钮，完成拖动的设置。

（28）选择【分析（A）】→【机构分析（Y）】命令，或单击“运动”工具栏上的【机构分析】工具按钮，系统弹出“分析定义”对话框。

（29）在对话框中【类型】下拉列表框中选择“动态”选项，在【持续时间】文本框中键入20，在【帧频】文本框中键入15。

图4.14 “拖动”对话框

图4.15 拖动后的摆钟

（30）单击对话框中的【外部载荷】选项卡，勾选【启动重力】复选框。

（31）单击【运行】按钮，效果见目录下的ZB.avi视频文件。