1、http:/ 60第 1章 运动仿 真本章重 点应力分析 的一般步骤边界条件 的创建查看分析 结果报告的生 成和分析本章典 型效果图http:/ 601.1机构 模块 简介在进行机 械设计时 ， 建立模型 后设计者往往 需要通过虚拟 的手段 ， 在电脑上 模拟所设计的机构 ， 来达到在 虚拟的环境中 模拟现实机构 运动的目的 。 对于提高 设计效率降低 成本有很大的作用 。 Pro/engineer中 “ 机构 ” 模块是专 门用来进行运 动仿真和动态 分析的模块。PROE的运动仿 真与动态分析 功能集成在 “ 机构 ” 模块中 ， 包括 Mechanism design（ 机械设计） 和 M
2、echanism dynam ics （机械动 态）两个方面 的分析功能。使用 “ 机械设计 ” 分析功能 相当于进行机 械运动仿真 ， 使用 “ 机械设计 ” 分析功能 来创建 某种 机构， 定义特定 运动副，创建 能使其运动起 来的伺服电动 机，来实现机 构的运动模拟 。 并可以观察 并记录分 析 ， 可以 测量诸如 位置 、 速度 、 加速度等 运动特征 ， 可以通过 图形 直观的显示这些 测量 量 。也可创 建轨迹曲线和 运动包络，用 物理方法描述 运动。使用 “ 机械动态 ” 分析功能 可 在机构上 定义重力 ， 力和力矩 ， 弹簧 ， 阻尼等等 特征 。 可以设置机构的 材料，密度
3、等 特征，使其更 加接近现实中 的结构，到达 真实的模拟现 实的目的 。如果单纯 的研究机构的 运动 ， 而不涉及 质量 ， 重力等参 数 ， 只需要使 用 “ 机械设计 ” 分析功能即可， 即进行运动分 析，如果还需 要更进一步分 析机构受重力 ，外界输入的 力和力矩 ， 阻尼等等的 影响，则必须 使用 “ 机械设计 ”来进行静 态分析，动态 分析等等。1.2总体 界面 及使 用环境在装配环 境下定义机构 的连接方式后 ，单击菜单栏 菜单 “ 应用程序 ”“ 机构 ” ，如 图1-1所示 。 系统进入 机构模块环境 ， 呈现图 1-2所示的机 构模块主界面 ： 菜单栏增 加如图 1-3所示的
4、 “ 机构 ” 下拉菜单 ， 模型树增 加了如图 1-4所示 “ 机构 ” 一项内容 ， 窗口右边 出现如图 1-5所示的工 具栏图标 。 下拉菜单 的每一个选项 与工具栏每一 个图标相对应 。 用户既可 以通过菜单 选择进行相关 操作。也可以 直接点击快捷 工具栏图标进 行操作 。图 1-1由装配环 境进入机构环 境图http:/ 60图 1-2 机构模块 下的主界面图图 1-3机构菜单 图 1-4 模型树菜 单 图 1-5工具栏图 标图 1-5所示的 “ 机构 ” 工具栏图 标和图 1-3中下拉菜 单各选项功能 解释如下：连接轴设 置 ： 打开 “ 连接轴设 置 ” 对话框 ， 使用此对
5、话框可定义零 参照 、 再生值以 及 连接轴的限 制设置。 凸轮 ： 打开 “ 凸轮从动 机构连接 ” 对话框， 使用此对话框 可创建新的凸 轮从动机构 ,也可编辑 或删除现有的 凸轮从动机构 。 槽 ： 打开 “ 槽从动机 构连接 ” 对话框 ， 使用此对 话框可创建新 的槽从动机构 ， 也可编辑或删除现 有的槽从动机 构。 齿轮 ： 打开 “ 齿轮副 ” 对话框， 使用此对话框 可创建新的齿 轮副，也可编 辑、移除复制现有 的齿轮副。http:/ 60伺服电动 机 ： 打开 “ 伺服电动 机 ” 对话框 ， 使用此对 话框可定义伺 服电动机 ， 也可编辑 、移除或复 制现有的伺服 电动机。
6、执行电动 机 ： 打开 “ 执行电动 机 ” 对话框 ， 使用此对 话框可定义执 行电动机 ， 也可编辑 、移除或复 制现有的执行 电动机。弹簧 ： 打开 “ 弹簧 ” 对话 框， 使用 此对话 框可 定义 弹簧， 也可 编辑 、移除 或复 制现 有的弹簧。阻尼 器 ： 打开 “ 阻尼 器 ” 对话 框， 使用 此对话 框可 定义 阻尼器 ，也 可编 辑、移 除或 复制现有的 阻尼器。力 /扭矩 ： 打开 “ 力 /扭矩 ” (对话框 ， 使用此对 话框可定义力 或扭矩 。 也可编辑 、 移除或复制现有 的力 /扭矩负荷 。重力 ： 打开 “ 重力 ” 对话框， 可在其中定义 重力。初始条件
7、： 打开 “ 初始条件 ” 对话框， 使用此对话框 可指定初始位 置快照，并可 为点 、连接轴、 主体或槽定义 速度初始条件 。 质量属性 ： 打开 “ 质量属性 ” 对话框 ， 使用此对 话框可指定零 件的质量属性 ， 也可 指 定组件的密 度。 拖动 ： 打开 “ 拖动 ” 对话框， 使用此对话框 可将机构拖动 至所需的配置 并拍取快照。连接 ： 打开 “ 连接组件 ” 对话框 ， 使用此对 话框可根据需 要锁定或解锁 任意主体或 连 接 ，并运行组 件分析。分析 ： 打开 “ 分析 ” 对话框， 使用此对话框 可添加、编辑 、移除、复制 或运行分析。回放 ： 打开 “ 回放 ” 对话 框
8、， 使用 此对话 框可 回放 分析运 行的 结果 。也可 将结 果保 存到一个文 件中、恢复先 前保存的结果 或输出结果。 测量 ： 打开 “ 测量结果 ” 对话框 ， 使用此对 话框可创建测 量 ， 并可选取 要显示的测量 和结果集。 也可以对结果 出图或将其保 存到一个表中 。 轨迹曲线 ： 打开 “ 轨迹曲线 ” 对话框， 使用此对话框 生成轨迹曲线 或凸轮合成曲 线。除了这些 主要的菜单和 工具外。还有 几个零散的菜 单需要注意。1.2.1“ 编辑 ” 菜单在 “ 编辑 ” 菜单中与 “ 机构 ” 模块有关 的菜单主要是 ：重定 义主 体 ： 打开 “ 重定 义主 体 ” 对话 框，
9、使用 此对话 框可 移除 组件中 主体 的组 件约束。 通过单击 箭头选择零件 后，对话框显 示已经定义好 的约束，元件 和组建参照， 设计者可以移 除约束，重新 指定元件或组 件参照，如图 1-6所示。设置 ： 打开 “ 设置 ” 对话 框，使 用此对 话框可 指定 “机械 设计 “用来 装配机 构的公 差，也可指定 在分析运行失 败时 “ 机械设计 ” 将采取的 操作。 如是否发 出警告声，操 作失败时 是否 暂停 运行 或是 继续 运行 等等 ，该 配置 有利 于设 计者 高效 率的 完成 工作 。如 图 1-7所示。http:/ 60图 1-6 重定义主 体对话框 图 1-7 设置对话
10、 框1.2.2“ 视图 ” 菜单在 “ 视图 ” 菜单中与 “ 机构 ” 模块有关 的菜单主要是 ：加亮主体 ： 以绿色显 示基础主体。显示设置 ： 机构显示 ， 打开 “ 显示图元 ” 对话框 ， 使用此对 话框可打开或 关闭 工具栏上 某个 图标的可 见性。 去掉任何 一个复选框前 面的勾号，则 该工具在工具 栏上不可见。图 1-8 显示图元 对话框1.2.3“ 信息 ” 菜单 ：单击 “ 信息 ” “ 机构 ” 下拉菜单 ， 或在模型 树中右键单击 “ 机构 ” 节点并选 取 “ 信息 ” ，系统 打开 “ 信息 ” 菜单 ，如 图 1-9所示 。使 用 “ 信息 ” 菜单 上的命 令以
11、查 看模型 的信息 摘要 。 利用这些 摘要不必打开 “ 机构 ” 模型便可 以更好地对其 进行了解 ， 并可查看 所有对话框以获取所 需信息 。 在两种情 况下 ， 都会打开 一个带有以下 命令的子菜单 。 选取其中 一个命令打开带有 摘要信息的 Pro/ENGINEER浏览器窗 口。（ 1） 摘要 ： 机构的高 级摘要 ， 其中包括 机构图元的信 息和模型中所 出现的项目数 。 如图 1-10（ 2） 详细信息 ： 包括所有 图元及其相关 属性。 如图 1-11所示。（ 3） 质量属性 ： 列出机构 的质量、重心 及惯性分量。 如图 1-12所示。机构为 “ 模型树 ” 中每个 “ 机械设
12、计 ” 图元都提 供一个 “ 信息 ” 选项 。 右键单击 并为某个特定图元选 中此选项后， 会打开一个带 有针对该图元 的详细摘要的 浏览器窗口。http:/ 60图 1-9信息菜单 中机构信息图 图 1-10摘要信息 图图 1-11详细信息 图 图 1-12质量属性 信息图1.3机械设计模块的分析流程要进 行机构 运动仿 真设计 ，必须 遵循一 定的步 奏。 Pro/Engineer“ 机械 设计 ” 模块 包括“ 机械设计 运动 ” （运动仿 真）和 “ 机械设计 动态 ” （动态分 析）两部分， 使用 “ 机械设计 ”分析功能 ， 可 在不考虑 作用于系统上 的力的情况下 分析 机构
13、运动 ， 并测量主 体位置 、 速度和加速度 。和前者 不同的是 “ 机械动态 ” 分析 包括多个 建模图元，其 中包括弹簧、 阻尼器 、 力/力矩 负荷以 及重力 。可根 据电动 机所施 加的力 及其位 置、速 度或加 速度来 定义电 动机。 除重复组件 和运动分析外 ， 还可运行 动态 、 静态和力 平衡分析 。 也可创建 测量 ， 以监测连 接上的力以及 点 、 顶点或连 接轴的速度或 加速度 。 可确定在 分析期间是否 出现碰撞 ， 并可使用 脉http:/ 60冲测量定 量由于碰撞而 引起的动量变 化 。 由于动态 分析必须计算 作用于机构的 力 ， 所以它需要用到主 体质量属性。
14、两者进行 分析时流程基 本上一致：类型 机械设计 流程 机械动态 动流程创建模型 定义主体 生成连接定义连接 轴置 生成特殊 连接定义主体 指定质量 属性生成连接 定义连接 轴设置生成特殊 连接添加建模 图元 应用伺服 电动机 应用伺服 电动机应用弹簧 应用阻尼 器应用执行 电动机 定义力 /力矩负荷定义重力创建 分析模型 运行运动 学 分析运行重复 组 件分析 运行运动 学 分析运行动态 分析 运行静态 分析运行力平 衡分析 运行重复 组件分析获得结果 回放结果 检查干涉查看测量 创建轨迹 曲线创建运动 包络回放结果 检查干涉查看定义 的测量和动态 测量 创建轨迹 曲线和运动包 络创建要转
15、移到 Mechanica结构的负 荷集表 1.1分析流程 表1.4机械设计运动分析详解了解了上 面基本的分析 过程后，下面 通过具体的例 子一步一步来 进行具体的分 析。 （ 1） 将光盘文 件复制到硬盘 上 ， 启动 pro/engineer。 单击菜单 “ 文件 ” “ 设置工作 目录 ” 。打 开 “ 选 取工 作目 录 ” 对 话框 工作 ，将 目 录设 置为 X： /exam ple_1 。 单击 确定 。则 系统工作在 此目录下。如 图 1-13所示。（ 2） 单击菜单 “ 文件 ” “ 新建 ” 。 打开 “ 新建 ” 对话框 ， 选择 “ 组件 ” 选项 ， 将组件名 改为 a
16、sm。 去掉 “ 使用缺省 模版 ” 复选框前 面的勾号 ， 单击 “ 确定 ” 按钮 ， 系统打开 “ 新文件选项 ” 对话框， 如图 1-14所示。(3) 在列表中 选择 mmns_asm_design为模板， 单击确定。（ 4）单击 图标，打 开 “ 打开 ” 对话框， 如图 1-15所示。选 取 a.prt，单击 “ 打开 ” 按钮，系统 弹出 “ 元件放置 ” 对话框。 单击 按钮接受 缺省约束放置 ，单击确定按 钮 。这样系统 自动定义此为 基础主体。如 图 1-16所示。http:/ 60图 1-13选取工作 目录对话框图 1-14新文件选 项对话框图 1-15打开对话 框htt
17、p:/ 60图 1-16元件放置 对话框 图 1-16元件放置 后图（ 5） 单击 图标 ， 打开 “ 打开 ” 对话框 ， 选取 b.prt， 单击 “ 打开 ” 按钮 ， 系统弹出 “ 元件放 置 ” 对话 框。 单击 “ 连接 ” 选项 卡， 对话 框变成 如图 1-17所示 ，接 受默 认连接的名称 为 connnection_1，选择 类型为销钉 连接，按照 图 1-19选取 a.prt的轴 A1对齐 b.prt的轴 A1， 平移选项 选取轴端大端 面和 b.prt一个侧面 ， 单击确定 ， 完成后如图 1-19所示 。 在完成连 接的过程中 ， 可以通过 如图 1-20所示的移 动
18、选项卡对话 框调整机构位 置。可以平移 ，旋转元件到 一定的位置。 便于观察和选 取基准轴或面 。图 1-17连接中的 轴对齐图 图 1-18连接中的 平移图http:/ 60图 1-19 连接匹配 图 图 1-20连接调整 移动图1.4.1连接的作用Pro/E提供了十 种连接定义。 主要有 刚性连接 ，销钉连接， 滑动杆连接， 圆柱连接，平面连接， 球连接 焊接，轴 承，常规， 6DOF（自由度 ） 。最后两 种是野火 2.0新增加的 。连接与装 配中的约束不 同，连接都具 有一定的自由 度，可以进行 一定的运动 接头连接 有三个目的：定义 “ 机械设计 模块 ” 将采用哪 些放置约束 ，以
19、便在 模型中放 置元件 ；限制主体 之间的相对运 动，减少系统 可能的总 自由度 (DOF)；定义一个 元件在机构中 可能具有的运 动类型 ；1销钉连 接此连接需 要定义两个轴 重合，两个平 面对齐，元件 相对于主体选 转， 具有一个 旋转自由度，没有 平移自由度。 如图示http:/ 60图 1-21 销钉连接 示意图2滑动杆 连接滑动杆连 接仅有一个沿 轴向的平移自 由度，滑动杆 连接需要一个 轴对齐约束， 一个平面匹配或对 齐约束以限制 连接元件的旋 转运动，与销 连接正好相反 ， 滑动杆提 供了一个平移 自由度，没 有旋转自由度 。图 1-22滑动杆连 接示意图3 圆柱连接连接元件 即
20、可以绕轴线 相对于附着元 件转动，也可 以沿着轴线相 对于附着元件 平移，只需要一个 轴对齐约 束 ，圆柱连 接提供了一个 平移自由 度，一个旋转 自由度 。图 1-23圆柱连接 示意图4 平面连接平面连接 的元件即可以 在一个平面内 相对于附着元 件移动，也可 以绕着垂直于 该平面的http:/ 60轴线相对 于附着元件转 动，只需要一 个平面匹配约 束。图 1-24平面连接 示意图5球连接连接元件 在约束点上可 以沿附着组件 任何方向转动 ，只允许两点 对齐约束，提 供了一个平移自 由度，三个旋 转自由度。图 1-25球连接示 意图5 轴承连接轴承连接 是通过点与轴 线约束来实现 的，可以
21、沿三 个方向旋转， 并且能沿着轴 线移动，需要一个 点与一条轴约 束，具有一个 平移自由度， 三个旋转自由 度。图 1-26轴承连接 示意图http:/ 606刚性连 接 连接元件 和附着元件之 间没有任何相 对运动， 六个自由 度完全被约束 了 。7焊接 焊接将两 个元件连接在 一起，没有任 何相对运动， 只能通过坐标 系进行约束。刚性连接 和焊接连接的 比较：（ 1） 刚性接头 允许将任何有 效的组件约束 组聚合到一个 接头类型。这 些约束可以是 使装配元件得以 固定的完全约 束集或部分约 束子集。（ 2） 装配零件 、不包含连接 的子组件或连 接不同主体的 元件时，可使 用刚性接头。焊接
22、接头 的作用方式与 其它接头类型 类似。但零件 或子组件的放 置是通过对齐 坐标系 来固定的 。（ 3） 当装配包 含连接的元件 且同一主体需 要多个连接时 ，可使用焊接 接头。焊接连 接允许 根据开放 的自由度调整 元件以与主组 件匹配。（ 4） 如果使用 刚性接头将带 有 “ 机械设计 ” 连接的子 组件装配到主 组件，子组件 连接将不能运动。 如果使用焊接 连接将带有 “ 机械设计 ” 连接的子 组件装配到主 组件，子组件将参照与 主组件相同的 坐标系，且其 子组件的运动 将始终处于活 动状态。1.4.2连接过程中的调整方式在连接机 构时，常常会 出现位置放置 不合理现象， 使得连接设置
23、 无法快速定位 ，可通过 手动的方 式来直接移动 或转动元件到 一个比较恰当 的位置。该过 程主要是通过 “ 元件放置 ” 对话框中 的 “ 移动 ” 选项卡来 完成。如图 1-27所示。图 1-27移动方式 图 图 1-28选取对话 框1 “ 运动类型 ” 组合框： 选择手动调元 件的方式。(1)“ 定向模式 ” ： 可相对于 特定几何重定 向视图，并可 更改视图重定 向样式 ， 可以提供除标准 的旋转、平移 、缩放之外的 更多查看功能 。（ 2） “ 平移 ” ：单击机 构上的一点， 可以平行移动 元件。（ 3） “ 旋转 ” ：单击机 构上的一点， 可以旋转元件 。（ 4） “ 调整 ”
24、 ：可以根 据后面的运动 参照类型，选 择元件上的曲 面调整到参照 面，边，坐标系等 。选择调整， 会弹出图 1-28所示的选 取对话框。http:/ 602 “ 运动参照 ” 组合框： 选择需要参照 的类型（ 1） “ 视图平面 ” ： 系统缺省 采用此种参照 ， 且不会弹 出图 1-28所示的对 话框 。 除了该项外，选 择下面任何一 项均会弹出 1-28所示的对 话框。（ 2） “ 选取平面 ” ：可以选 择创建的基准 面，或是曲面 作为参照。(3)“ 图元边 ” ：可以选 择图元上的边 作为参照。（ 4） “ 平面法向 ” ：可以选 择某个平面， 则系统自动选 取该平面的法 向为参照。
25、（ 5） “ 2点 ” ： 可以选择 两点定义矢量 方向作为参照 。（ 6） “ 坐标系 ” ：选择坐 标系作为参照 。3.“ 运动增量 ” 组合框： 设置运动位置 改变的大小， 有两种方式（ 1） “ 平移 ” 下拉 框：有 光滑， 1， 5， 10四个 选项。 选择光 滑，一 次可以 移动任 意长度的距离 。其余是按所 选的长度每次 移动相应的距 离。（ 2） “ 选转 ” 下拉框 ： 有光滑 ， 5， 10， 30， 45， 90六个选项 。 其中光滑 为每次旋转任意角度。 其余是按所选 的角度每次旋 转相应的角度 。4 “ 位置 ” 组合框： 当用鼠标移动 元件时 ，在 “ 相对 ”
26、文本框中 显示移动的距 离。1.4.3连接轴设置定义完连 接后 ， 元件就能 相对主体进行 一定的运动 ， 可以进行 连接轴设置 ， 以进一步 设定运动的 范围 ， 运动的起 点等 。 单击 “ 机构 ” “ 连接轴设 置 ” 进入 “ 连接轴设 置 ” 对话框 ，如图 1-29所示。各 选项介绍如下 ：1 “ 选取连接 轴 ” 选项组单击箭头 用鼠标在机构 上选取连接轴2 “ 连接轴位 置 ” 选项组表示连接 轴位置的度量 ， 对于连接 轴使用角度表 示的 ， 是相对于 零点位置的角 度值 ， 介于-180-180度之间。3 “ 零参照 ” 选项卡（ 1） “ 指定参照 ” 复选框： 勾选该
27、复选框 ，绿色主题参 照和橙色主体 参照变为可选 。（ 2） “ 绿色主体 参照 ” 选项组： 选取一个 点、顶点、曲 面或平面作为 “ 绿色主体 参照 ” 。（ 3） “ 橙色主体 参照 ” 选项组： 选取一个 点、顶点、曲 面或平面作为 “ 橙色主体 参照 ” 。定义旋转 轴的连接轴零 点参照时应注 意下列事项： （ 1） 点 -点零点参 照 ： “ 机械设计 模块 ” 以垂直于 旋转轴的方向 从每一点绘制 向量。这两个向量对连 接零点应重合 。这两个点不 能位于连接轴 上。（ 2） 点 -平面零参 照 ： 包含点和 旋转连接轴的 平面应平行于 为连接零点选 取的平面 。 该点不能位于连
28、接轴上。（ 3） 平面 -平面零参 照 ： 这两个平 面在连接零点 处平行。两个 平面都必须平 行于旋转轴 。这里的主 体主要是指 如果通过 Pro/ENGINEER中的连接 方式将主体连 接一起，则第 一主体是组 件，被添加的 主体是元件 。 “ 零参照 ” 选项卡上 的绿色主体指 元件放置过程 中的组件主体， 而橙色主体则 指元件。 选取连接 轴后 ,系统会将 组件主体和元 件主体分别以 绿色和橙色显示 ，同时 “ 机械设计 ” 还显示平 面或向量，用 来 定义零点 参照。对于平 移连接轴 ， 显示 一个绿色 平面和一个橙 色平面。对于 旋转连接轴， 显示一个绿色 箭头和一个橙 色箭头 。
29、 另一个绿色 箭头用于指示 正测量的方向 。这些参照会 改变方向，以 反映 “ 连接轴位 置 ” 文本框中的值 。http:/ 604 “ 再生值 ” 选项卡：勾选指定 再生值复选框 ， 在 “ 再生值 ” 文本框 中输入想 要的位置 ， 再按下 Enter键 ， 机构即可按指 定的位置重新 生成。如图 1-30所示。图 1-29连接轴设 置对话框 图 1-30再生值选 项卡5 “ 属性 ” 选项卡： 可以指定是否 启用限制和摩 擦。（ 1）启用限 制：勾选此复 选框，可以为 连接轴指定最 小和最大位置 ，限制连接轴 在此范围内运动。 恢复系数用在 凸轮从动连接 ，槽连接等具 有冲击的运动 中
30、， 恢复系数 定义为两个 图元碰 撞前后 的速度 比 ，数 值范围 为 0-1。 完全 弹性碰 撞的恢 复系数 为 1。完 全非弹性碰 撞的恢复系数 为 0。（ 2）启 用摩擦 ：勾选 此复选 框，可 以为连 接轴指 定摩擦 ， 为 静摩 擦系数 ， 为动 摩擦系数， R为 接触半径 （只限于 旋转轴 ） 。图 1-31属性选项 卡连接轴设 置体验：接上 面的例子 example1（ 6）单击 “ 应用程序 ”“ 机构 ” ，选择 “ 连接轴设 置 ” 。弹出 “ 连接轴设 置 ” 对话框 ， 单击 “ 选 取连 接轴 ” ， 通过 鼠标 选取 上面 所定 义的 连接 轴。 在 “ 连 接轴
31、位置 ” 文 本框 中输入角度 为 120度，单击 “ 生成零点 ” 。（ 7） 单击 “ 再生值 ” 选项卡 ， 勾选 “ 启用再生 值 ” 复选框 ， 在 “ 再生值 ” 文本框中 输入 60，按 下 Enter键 ，机 构 立 即改 变 到图 1-32所 示的 位 置 。重 新 输入 -120度 ，按 下 Enterhttp:/ 60键 ， 机构立即 改变到图 1-33所示的位 置 ， 单击确定 按钮 。 此两幅图 依据读者的系 统有所不同。 主要是体验一 下连接轴的设 置功能。读者 可以自行输入 自己所要的角 度值进行比较。图 1-32 60度位置图 图 1-33 -120度位置图1.
32、4.4拖动功能定义完连 接轴后 ， 可以使用 拖动功能 ， 来查看定 义是否正确 ， 连接轴是 否可以按设想 的方式运动 。 可使用快 照创建分析的 起始点 ， 或将组件 放置到特定的 配置中 。 可以使用 接头禁用和主体 锁定功能来研 究整个机械或 部分机械的运 动 。 单击 “ 机构 ” “ 拖动 ” 或直接单 击工具栏图 标 可以进入 拖动对话框。分别介绍 一下各个菜单 的功能。 1.快照与拖 动工具栏：给机构拍 照 。拖动到 一个位置时单 击此按钮可以 拍照。同时该 照添加到快照 列表中 。拖动点 。 选取主体 上某一点 ， 该点会突 出显示 ， 并随光标 移动 ， 同时保持 连接 。
33、 该点不能为基 础主体上的点 。 拖动主体 。该主体突出 显示，并随光 标移动，同时 保持连接。 不能拖动 基础主体。撤消命令 。重做命令 。所谓的基 础主体 ， 就是在装 配中添加元件 或新建组件时 按 接受缺省 约束定义为基 础主体 。2.快照选项 卡：显示选定 快照。 在列表中 选定快照后单 击此按钮可以 显示该快照中 机构的具体位 置。打开 “ 快照构建 ” 对话框， 选取其他 快照零件 位置用于新快 照。 就是拷贝 其他快照。将选定快 照的名改为 “ 当前快照 ” 输入框中 的名称 。 相当于改 变列表框中快 照的名称 。使选定快 照可用作 Pro/ENGINEER分解状态 。随后分
34、解状 态可用 Pro/ENGINEER绘图视图中。 单击此按钮时 ， “ 机械设计 ” 在列表上 的快照旁放置 一个图标。从列表中 删除选定快照 。http:/ 60图 1-34拖动对话 框 图 1-35约束选项 卡3.“ 约束 ” 选项卡 ：应用约束 后 ， “ 机械设计 ” 会将其名 称放置于约束 列表中。通过 选中或清除列 表中所选约束旁的 复选框，可打 开和关闭约束 。也可选择如 下选项 进行临时 约束 ：选取两个 点、两条线或 两个平面。这 些图元将在拖 动操作期间保 持对齐。 选取两个 平面。两平面 在拖动操作期 间将保持相互 匹配。为两个平 面 定向 ，使其互 成一定角度。并选取
35、连 接轴以 指定连接 轴的位置。指 定后主体将不 能拖动。并选取主 体 ，可以锁 定主体。并选取连 接。连接被禁 用。从列表中 删除选定 临时约束 。使用所应 用的临时约束 来装配模型。4.“ 高级拖动 选项 ” 选项 卡：打开 “ 移动 ” 对话框， 它允许执行封 装移动。指定当前 坐标系 。 通过选择 主体来选取一 个坐标系 ， 所选主体 的缺省坐标系 是要使用的坐标系 。 X、 Y或 Z平移或旋 转将在该坐标 系中进行。指定沿当 前坐标系的 X方向平移 。指定沿当 前坐标系的 Y方向平移 。指定沿当 前坐标系的 Z方向平移 。指定绕当 前坐标系的 X轴旋转。指定绕当 前坐标系的 Y轴旋转
36、。指定绕当 前坐标系的 Z轴旋转。参照坐标 系 ： 可使用选 择器箭头在模 型中选取坐标 系。拖动点位 置 ： 实时显示 拖动点相对于 选定坐标系的 X、 Y和 Z坐标。图 1-36高级拖动 选项卡http:/ 60拖动功能 体验，接上一 例子 example1：（ 8）选择 “ 应用程序 ”“ 标准 ” 重新进入 装配环境下。 单击 添加零件 ，打开 “ 打开 ”对话框， 选取 c.prt，单击打 开，弹出 “ 元件放置 ” 对话框。 单击 “ 连接 ” 选项卡 ，选取 c.prt的轴和 a.prt的轴对齐 如图 1-39所示 ， 选取轴的 小端面和 c.prt的一个侧面对齐如 图 1-40
37、所示。完 成连接定义， 单击确定。实 体参照如图 1-37所示。完 成后见图 1-38所示。图 1-37销钉连接 实物图 图 1-38连接完成 图图 1-39轴对齐图 图 1-40平移图（ 9） 单击 弹 出 “ 拖 动 ” 对 话框 ，点 击 图 标， 然后 选 b.prt的 一个 点可 以拖 动 b.prt绕 着轴 旋转 。按 下 后 给当 前机 构拍 照， 列表 框中 增加 快照 Snapshot1。 拖动 b.prt在不同的 位置拍照 ， 列表框中 增加 Snapshot2， Snapshot3， Snapshot4等快照列 表 。如图 1-41所示。（ 10） 任意选取 其中某个快照
38、 ， 单击 可以使机 构重新定义到 该快照中所记 录的机构位置 ，选 取 快 照 Snapshot3， 并 在 文 本 框 中 将 其 改 为 snapshot4， 再 单 击 ， 则 将 快 照Snapshot3改成快照 snapshot4所记录的 机构位置。（ 11） 单击 “ 约 束 ” 选 项卡 单 击 “ ” 锁 定主 体图 标， 选择 b.prt和 c.prt， 单击 “ 确http:/ 60定 ”“ 确定 ” 如图 1-42所示，则 完成主体锁定 定义。列表框 中出现 “ 主体 -主体锁定 ” 复 选 框 ， 去 掉 前 面 的 勾 号 可 以 解 除 主 体 -主 体 锁 定
39、。 系 统 以 青 色 显 示 主 动 主 体b.prt， 以橙色显 示从动主体 c.prt。 单击 拖动 。 可看见 c.prt随 b.prt之一起转 动 。实体图参 考如图 -43所示。图 1-41 增加快照 图 图 1-42增加主体 锁定图图 -43主体锁定 实例参考图1.4.5定义驱动定义完连 接后就需要加 饲服电机才能 驱使机构运动 ，单击 “ 机构 ” “ 伺服电动 机 ” 或直接单击 工具栏图标 。 弹出 “ 伺服电动 机 ” 对话框如 图 -44所示 。 在对话框 右边有新建 ，编 辑 ，复 制 ，删 除 四 个按 钮 ，左 边 的 列表 框 显示 定 义 的饲 服 电动 机
40、名 称和 状 态， 在 Pro/E中这样的 对话框很多 ， 可以方便 的进行管理 。 单击 “ 新建 ” 按钮弹出 饲服电动机定 义对话框 。图 1-44伺服电动 机对话框http:/ 601 “ 新建 ” 按钮：可 以创建伺服电 动机。2.“ 编辑 ” 按钮：重 新编辑选定的 伺服电动机。3 “ 复制 ” 按钮：在 原有的基础上 重新创建同样 的电动机。4 “ 删除 ” 按钮：删 除选定的电动 机。单击 “ 新建 ” 弹出 “ 伺服电动 机定义 ” 对话框。1 “ 名称 ” 文本框： 系统自动建立 缺省名称 ServerMotor1，用户可 以更改之。2“ 类型 ” 选项卡： 指定伺服电动
41、机的类型和方 向等如图 1-45所示。（ 1） “ 从动图元 ” 下拉列表 框 。 选择伺服 电动机要驱动 从动图元类型 为连接轴型 ， 点型和面型中的 一种。 连接轴： 使某个接 头作指定运动 。 点 ： 使模型中 的某个点作指 定运动。 平面 ： 使模型中 的某个平面作 指定运动（ 2）单击 可以在窗 口中直接选定 连接轴（ 3） “ 反向 ” 按钮 ： 改变伺服 电动机的运动 方向 ， 单击反向 按钮则机构中 伺服电机黄色箭头指向 相反的方向。(4)“ 运动类型 ” ： 可以指定 伺服电机的运 动方式 。 如果从动 图元选择为连 接轴 ， 变为灰色不可选 状态，同时系 统自动选择为 选转
42、。图 1-45伺服电动 机定义对话框 图 1-46轮廓选项 卡3“ 轮廓 ” 选项卡： 可以指定伺服 电机的速度， 加速度位置等 如图 1-46所示。(1)“ 规范 ” 组合框：可以调出 连接轴设置对 话框 ， 旁边的下 拉框可以选择 速度 ， 加速度 ， 位置三种 类型 。对于不同 的选项，相应 会有不同的对 话框出现。位置 ： 单击直接 调用连接轴设 置对话框设置 连接轴 。 选定的连 接轴将以洋红 色箭头标示 ，同时高亮 显示绿色和橙 色主体。如图 1-47所示图 1-47位置对话 框类型速度 ： 出现初始 位置标签 ， 选择当前 。 则机构以 当前位置为准 ， 也可以输 入一个角度后按
43、 使机构的 零位置变为数 字所指示的位 置。如图 1-48所示。加速度 ： 在出现初 始角度标签的 同时 ， 增加了一 个初始角速度 标签 ， 可以指定 初始角速http:/ 60度的大小 。如图 1-49所示。图 1-48速度 对话框类 型 图 1-49加速度对 话框类型(2)“ 模 ” 组框：用 来选取电动机 的运动方程式 。在下拉组 框中有常数 ， 余弦 ， 斜坡等 9种类型 ， 选择每一 种类型都有对 应的对话框弹出。这几 种模类型如下图 1-50模类型图 图 1-51常数类型图 1-52斜坡类型 图 1-53余弦函数 类型http:/ 60图 1-54 SCCA类型 图 1-55摆线
44、类型图 1-56抛物线类 型 图 1-57多项式类 型在所有这 些模的类型当 中，当选择 SCCA类型时， 对话框自动选 择加速度为规 范，且变为灰色 不可 选状 。每 一 种类 型的 模选 项 ，均 对应 各自 的 参数 输入 对话 框 。参 数的 具体 意 义见 表1-2。表类型 和用户自定义 类型为野火 2.0新增加的 模类型。对于如图 1-58所示的表 类型，需要编 写扩展名为 “ .tab” 的机械表 数据文件。该 文件包括 “ 时间 ” 栏和 “ 项 ” 栏。时间 是电动机运行 的时间段，在 “ 项 ” 栏中是电 动机的参数 ，包括位置 ，速度，加速 度等。需要用 记事本编辑。 编
45、辑后保存扩 展名为 “ .tab” 的文件 。 单击该按钮 ，弹出如图http:/ 60图 1-58表类型 图 1-59用户自定 义类型图 1-60选取表格 文件对话框http:/ 60函数类 型 说明 所需设 置常数 恒定轮廓 q=A其中 A为 常数 。线性 轮廓随时 间做线性变化 q=A+B*xA=为 常数 ,B为 斜率 。余弦 要为电动 机轮廓指定余 弦曲 线时，使 用该类型。 q=A*cos(360*x/T+B)+CA幅值 ， B相位 C偏移量 ,T周期 。(SCCA) 用于模拟 凸轮轮廓输出 。 略摆线 用于模拟 凸轮轮廓输出 。 q=L*x/T-L*sin(2*Pi*x/T)/2*
46、PiL总高度 ， T周期 。抛物线 可用于模 拟电动机的轨 迹。 q=A*x+1/2B(x2)A线性系数 ， B二次项系 数多项式 用于一般 的电动机轮廓 。 q=A+B*x+C*x2 +D*x3A常数项 ， B线性项系 数 。C二次项系 数 ， D三次项系 数 。表 1-2http:/ 604“ 图形 ” 选项卡： 以图形形式表 示轮廓，使之 以更加直观的 形式来查看。图 1.29(1) 按钮：点 此进入图形工 具对话框(2) “ 位置 ” 复选框： 在图形中只显 示出位置随时 间的关系曲线(3) “ 速度 ” 复选框： 在图形中只显 示出速度随时 间的关系曲线(4) “ 加速度 ” 复选框
47、： 在图形中只显 示出随时间的 关系曲线(5)“ 在单独图 形中 ” ：三种曲 线在单独的图 形中显示出来 取消则可以在 一个坐标系下显示。图 1.311.4.5运行分 析：点击 “ 机构 ”“ 分析 ” ，或直接 单击工具栏图 标 ，弹出分 析对话框，此 对话框和伺服电动机对 话框类似，用 来建立和管理 分析集，单击 “ 新建 ” 按钮，弹 出分析定义对 话框1名称：系 统缺省为分析 命名，用户可 以更改之2类型：下 拉组合框。用 户可以选择进 行运动学，动 态，静态，力 平衡和重复组 件分析。(1)运动学 ： 运动学是 动力学的一个 分支 ， 它考虑除 质量和力之外 的运动所有方 面 。 运动分析会模 拟机构的运动 ， 满足伺服 电动机轮廓和 任何接头 、 凸轮从动 机构 、 槽从动机构或齿轮 副连接的要求 。 运动分析 不考虑受力 。 因此 ， 不能使用 执行电动机 ， 也不必为机构指 定质量属性。 模型中的动态 图元，如弹簧 、阻尼器、重 力、力 /力矩以及 执行电动机 等，不会影响 运动分析(2)动态 ： 使用动态 分析可研究作 用于机构中各 主体上的惯性 力 、 重力和外 力之间的关系 。http:/ 60(3)静态： 使用静态 分析可研究作
