理论教育 运动学分析及其应用场景

运动学分析及其应用场景

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:运动分析可以模拟机构的运动,满足任何伺服电动机轮廓和任何连接、凸轮或齿轮连接的要求。但是运动分析不考虑任何质量和受力情况。因此,任何载荷或执行电动机在运动学分析中将不起作用,也不必为机构指定质量属性。在本章第6.2节所介绍的机构模型中,对工作台的提升高度进行了分析,如果要分析在机构运行的过程中,工作台的提升速度变化,则需要进行运动学分析,而位置分析将达不到分析目的。

运动学分析及其应用场景

运动学分析可以分析机构中的位移、速度、加速度、距离、自由度、约束冗余、时间、主体方向、主体角速度、主体角加速度等。运动分析可以模拟机构的运动,满足任何伺服电动机轮廓和任何连接、凸轮齿轮连接的要求。但是运动分析不考虑任何质量和受力情况。因此,任何载荷或执行电动机在运动学分析中将不起作用,也不必为机构指定质量属性。同时模型中的弹簧、阻尼器、重力、力/力矩以及执行电动机等,也不会影响运动分析。

在本章第6.2节所介绍的机构模型中,对工作台的提升高度进行了分析,如果要分析在机构运行的过程中,工作台的提升速度变化,则需要进行运动学分析,而位置分析将达不到分析目的。下面说明其操作过程。

Step1.将工作目录设置至D:\creo2.16\work\ch06\ch06.03,打开文件parallel_mech.asm。

Step2.进入机构模块。单击978-7-111-42656-1-Chapter06-36.jpg功能选项卡978-7-111-42656-1-Chapter06-37.jpg区域中的“机构”按钮978-7-111-42656-1-Chapter06-38.jpg,进入机构模块。

Step3.定义机构分析。

(1)选择命令。单击978-7-111-42656-1-Chapter06-39.jpg区域中的“机构分析”按钮978-7-111-42656-1-Chapter06-40.jpg,系统弹出“分析定义”对话框。

(2)定义分析类型。在978-7-111-42656-1-Chapter06-41.jpg下拉列表中选择978-7-111-42656-1-Chapter06-42.jpg选项。

(3)运行运动分析。单击“分析定义”对话框中的978-7-111-42656-1-Chapter06-43.jpg按钮,查看机构的运行状况,可以发现在10s内,机构完成2次提升和下降运动。

(4)完成运动分析。单击978-7-111-42656-1-Chapter06-44.jpg完成运动分析。

Step4.定义测量。

(1)选择命令。单击978-7-111-42656-1-Chapter06-45.jpg功能选项卡978-7-111-42656-1-Chapter06-46.jpg区域中的“测量”按钮978-7-111-42656-1-Chapter06-47.jpg,系统弹出“测量结果”对话框。

(2)新建一个测量。单击978-7-111-42656-1-Chapter06-48.jpg按钮,系统弹出图6.3.1所示的“测量定义”对话框,在该对话框中进行下列操作:

978-7-111-42656-1-Chapter06-49.jpg

图6.3.1 “测量定义”对话框

① 输入测量名称,或采用默认名。

② 选择测量类型。在978-7-111-42656-1-Chapter06-50.jpg下拉列表中选择978-7-111-42656-1-Chapter06-51.jpg选项。

③ 选取参考点。选取图6.3.2所示的点为测量参考点。(www.daowen.com)

978-7-111-42656-1-Chapter06-52.jpg

图6.3.2 选取参考点

④ 选取测量参考坐标系。本例采用默认的坐标系WCS(注:如果选取一个连接轴作为测量目标,就无需参考坐标系)。

⑤ 选取测量的矢量方向。在978-7-111-42656-1-Chapter06-53.jpg下拉列表中选择978-7-111-42656-1-Chapter06-54.jpg,此时在模型上可观察到一个很大的粉红色箭头指向坐标系的Y轴(图6.3.3)。

⑥ 选取评估方法。在978-7-111-42656-1-Chapter06-55.jpg下拉列表中选择978-7-111-42656-1-Chapter06-56.jpg

⑦ 单击“测量定义”对话框中的978-7-111-42656-1-Chapter06-57.jpg按钮,系统立即将measure1添加到“测量结果”对话框的列表中(图6.3.4)。

978-7-111-42656-1-Chapter06-58.jpg

图6.3.3 矢量方向

978-7-111-42656-1-Chapter06-59.jpg

图6.3.4 “测量结果”对话框

(3)选取测量名称。在“测量结果”对话框的列表中选择978-7-111-42656-1-Chapter06-60.jpg

(4)选取运动结果。在“测量结果”对话框的“结果集”中,选择978-7-111-42656-1-Chapter06-61.jpg

(5)绘制测量图形。在“测量结果”对话框的顶部单击978-7-111-42656-1-Chapter06-62.jpg按钮,系统便开始测量,并绘制测量的结果图,如图6.3.5所示。该图反映在运动学分析978-7-111-42656-1-Chapter06-63.jpg中,工作台相对于WCS的Y轴的速度(即工作台的提升速度)与时间的关系。

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图6.3.5 “图形工具”对话框

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