PROE运动仿真分析基础教程.doc

《PROE运动仿真分析基础教程》 在工业设计和工程领域，PROE（现称Creo Parametric）是一款强大的三维建模软件，它不仅具备详尽的实体建模功能，还包含了丰富的运动仿真分析工具。本教程旨在引导初学者理解并掌握PROE的运动仿真功能，帮助设计师在设计初期就能预览并优化机构的运动性能。 一、基本概念 1. 主体(Body)：主体是构成机构的基本单元，可以是一个单独的元件或一组没有相对运动的元件，它们的自由度DOF为0。 2. 连接(Connections)：连接是定义主体间相对运动约束的关系，通过连接可以限制主体的自由度，降低系统的总自由度。 3. 自由度(Degrees of Freedom)：允许机械系统进行的运动种类，包括平移和旋转。 4. 拖动(Dragging)：通过鼠标在屏幕上的操作，选择并移动机构的部件。 5. 动态(Dynamics)：研究受力后机构的运动状态。 6. 执行电动机(Force Motor)：作用于旋转轴或平移轴的力，用于引发机构运动。 7. 齿轮副连接(Gear Pair Connection)：对两个连接轴施加速度约束，实现齿轮传动。 8. 基础(Ground)：不移动的主体，其他主体相对于基础运动。 9. 机构(Joints)：特定类型的连接，如销钉、滑块和球形关节等，定义了机构的运动方式。 10. 运动(Kinematics)：研究机构的运动，不考虑运动所需的力。 11. 环连接(Loop Connection)：在运动环中添加的最后一个连接，用于封闭机构的运动路径。 12. 伺服电动机(Servo Motor)：定义一个主体相对于另一个主体的运动方式，可以指定位置、速度或加速度。 13. LCS、UCS、WCS：LCS是与主体相关的局部坐标系；UCS是用户自定义坐标系；WCS是全局坐标系，适用于整个组件。 二、运动分析定义与工作流程 1. 运动分析定义：在满足伺服电动机轮廓、机构连接等条件下，模拟机构不受力影响的运动，不考虑质量、力等因素，但可模拟运动的所有其他方面。 2. 工作流程： - 创建模型：定义主体，建立连接，设置连接轴，创建特殊连接。 - 检查模型：通过拖动组件来检验连接是否符合预期运动。 - 参与运动分析图元：设置伺服电动机。 - 准备分析：定义初始位置和快照，创建测量。 - 运行分析：定义运动分析，运行并获取结果。 - 结果获取：回放结果，检查干涉，查看测量数据，创建轨迹曲线，创建运动包络。 三、元件装配方法 在PROE中，元件的装配有两种主要方式： - 机构连接与约束连接：在“连接”页面加入元件，可以保留元件的自由度，适用于运动分析。 - 传统装配：在“放置”页面添加固定约束，元件位置固定，无法参与运动分析，但适合静态装配。 四、运动分析的应用价值 通过运动分析，我们可以得到以下关键信息： - 各几何元素的位置、速度和加速度。 - 元件间的干涉情况。 - 机构运动轨迹曲线。 - 运动包络：捕捉机构运动的最大和最小范围，用于评估空间限制。 掌握PROE的运动仿真分析对于设计者来说至关重要，它可以帮助在设计阶段就发现并解决潜在问题，提高产品设计的效率和准确性。