教程:铰接、转动电机和绘图

创建和修改铰接、添加角度和速度转动电机,然后运行运动分析并绘制结果。

在本课中您将学习到:
  • 使零件接地
  • 使用铰接连接零件
  • 修改铰接状态
  • 添加角度和速度转动电机
  • 运行运动分析
  • 绘制运动结果

打开 CAD 模型

  1. F7 开“演示浏览器”。
  2. 双击 Motion 文件夹下的 M10_DoubleUnivJoint.x_t 文件,将其加载到模型视窗中。


  3. 如果不可见,请按 F2 打开“模型浏览器”。
  4. 确保单位系统已设置为 MKS

使零件接地

  1. 选择运动功能区。
  2. 将鼠标光标悬停在地平面工具上,然后点击卫星图标,打开“地面零件”表。


  3. 选中表中的地平面复选框,让 Base 零件接地。
    该零件即变为红色,表明其是一个地面零件。


  4. 关闭“地面零件”表。
  5. 鼠标右击划过勾选标记以退出,或双击鼠标右键。

使用铰接连接零件并修改铰接状态

  1. 选择铰接工具。


    此时显示带有默认设置(“所有”、“自动”)的操作栏。


  2. 点击操作栏上的 按钮。
    注意:模型中相邻零件之间会创建铰接,并会使用不同的颜色来表明铰接状态


  3. 选择输入曲柄旁 Mount 1 和 Yoke 零件连接上的蓝色合叶 Joint 6


  4. 在小对话框中,将铰接状态从“锁定的”更改为激活的
    这将可以让轭架在底座上的接合孔内部旋转。


  5. 选择输出轮旁边的 Mount 2 和 Yoke 零件上的蓝色合叶 Joint 12


  6. 再次将铰接状态从“锁定的”更改为激活的


  7. 点击位于 Output Wheel 和 Output Cap 之间的零件连接上的绿色平面 Joint 10


  8. 此时将铰接状态从“激活的”更改为锁定的


  9. 鼠标右击划过勾选标记以退出,或双击鼠标右键。

添加角度转动电机以控制零件角度

  1. 选择转动电机工具。


  2. 旋转模型查看 Base 零件的底面。


  3. 对于第一个连接,点击 Mount 1 零件圆形面上的 Cen(中心)捕捉点。


    所选几何特征即变为红色。这是轴连接点。


  4. 点击 Base 零件。
    这是转动电机的基座连接。
    此时即显示转动电机,小对话框中的默认设置为速度转动电机。


  5. 在小对话框中,将转动电机类型从“速度”更改为角度


  6. 注意:大小字段中当前包含的默认角度为 45 度。


  7. 点击 +/- 按钮反转转动电机的旋转方向。


  8. 轮廓函数更改为步进-停歇-步进


  9. 将模型平移到 Base 零件的另一端,点击 Mount 2 零件圆形面上的 Cen(中心)捕捉点。


  10. 点击 Base 零件。
    此时显示另一个转动电机,其设置与第一个转动电机相同。


  11. 点击 +/- 按钮反转转动电机的旋转方向。


创建速度转动电机以驱动机构

  1. “转动电机”工具仍然是激活的,点击手柄零件面上的 Cen(中心)捕捉点。


  2. 点击 Mount 1 零件来创建转动电机。


  3. 在小对话框中,确保将转动电机类型设置为速度


  4. 确保小对话框中的轮廓设置为步进


  5. 点击小对话框中的锯齿形图标,打开高级转动电机选项。


  6. 点击 图标,打开移动工具。
  7. 将转动电机从手柄上移除,并在 Z 轴方向(全局 - X 轴方向)上将其抵消。


  8. 鼠标右击划过勾选标记以退出,或双击鼠标右键。

运行运动分析查看机构运行状态

  1. 如下图所示放置模型。


  2. 点击“分析运动”图标上的快速运行按钮,以查看运动中的模型。
    注意:地面零件会保持静止,一些未连接的零件会因重力作用而落下。


  3. 如果分析仍在运行,再次点击快速运行按钮以停止分析。


  4. 双击右键或点击查看运动的结果图标,退出复查模式。


使用转动电机表修改角度转动电机

  1. 再次旋转模型查看 Base 零件的底面。


  2. 将鼠标光标悬停在转动电机图标上,然后点击列出转动电机工具,打开“转动电机”表。


  3. 为 Motor 1 选择锁定的
  4. 将 Motor 2 的角度更改为 5 度


  5. 再次点击列出转动电机工具关闭该表。

执行运动分析并绘制结果

  1. 如下图所示放置模型。


  2. 点击“分析运动”图标上的快速运行按钮,运行新的运动分析,其中第一个角度转动电机是锁定的,第二个角度转动电机旋转 5 度。


  3. 如果分析仍在运行,再次点击快速运行按钮以停止分析。


  4. 选择较大的速度转动电机,即 Motor 3 以绘制结果。
  5. 右击图表,然后选择速度(期望和实际)
    注意:由于控制器无法完全匹配期望的速度,所以会出现些许震荡。


  6. 鼠标右击划过勾选标记以退出,或双击鼠标右键。.

禁用速度转动电机上的控制器

  1. 双击图形窗口中的 Motor 3 进行编辑。


  2. 在小对话框中取消选定 图标,从而禁用控制器。
  3. 鼠标右击划过勾选标记以退出,或双击鼠标右键。

重新运行分析并查看结果

  1. 点击快速运行按钮,在禁用控制器的情况下分析机构。点击停止按钮停止分析。


  2. 选择 Motor 3 以绘制结果。
    注意:期望速度与目标速度匹配,控制器之前出现的震荡将不再出现。


  3. 鼠标右击划过勾选标记以退出,或双击鼠标右键。

重命名铰接并绘制结果

  1. 点击“铰接”图标上的列出铰接工具。


  2. 在表中选择 Joint 6,然后双击将其重命名为 Joint 6 @ Crank
  3. 在表中选择 Joint 12,然后双击将其重命名为 Joint 12 @ Flywheel


  4. 关闭铰接表。
  5. 选择“分析运动”图标上的查看运动的结果工具。


  6. F2 键打开“模型浏览器”,然后选中 Joint 6 @ Crank


  7. 右击出现的图表,然后点击角速度
    注意:输入轴速度的曲线是平滑的。


  8. 在“模型浏览器”中选中 Joint 12 @ Flywheel 并查看图表。
    注意:由于在 Mount 2 上施加了一个 5 度的角,所以输出轴速度的曲线出现波动,这与预期一致。