機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動仿真實(shí)踐教程

目 錄
第1章 概 述 1
1．1 NX9．0運(yùn)動仿真簡介 1
1．1．1 NX9．0運(yùn)動仿真主界面 1
1．2．1運(yùn)動方案的建立與參數(shù)設(shè)置 3
1．2 裝配建模 5
1．2．1 NX裝配方法 5
1．2．2 WAVE幾何鏈接器 8
第2章 平面連桿機(jī)構(gòu)數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真 11
2．1平面連桿機(jī)構(gòu)簡介 11
2．1．1平面四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和基本類型 11
2．1．2平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動設(shè)計(jì)的基本問題 15
2．2連桿 15
2．2．1創(chuàng)建連桿 15
2．2．2連桿屬性 17
2．3運(yùn)動副 20
2．3．1運(yùn)動副的定義 20
2．3．2運(yùn)動副的類型 20
2．3．3Gruebler數(shù)與自由度 20
2．3．4旋轉(zhuǎn)副 21
2．3．5滑動副 23
2．4運(yùn)動驅(qū)動 24
2．5仿真解算與結(jié)果輸出 25
2．5．1解算 25
2．5．2動畫的播放及輸出 26
2．5．3圖表功能 27
2．6平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)分析 29
2．6．1分析要求 29
2．6．2平面機(jī)構(gòu)數(shù)字化模型的建立 30
2．6．3運(yùn)動分析方案的建立 31
2．6．4運(yùn)動方案分析 32
2．6．5運(yùn)動結(jié)果分析 36
2．7砂箱翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及仿真 37
2．7．1設(shè)計(jì)要求 37
2．7．2平面機(jī)構(gòu)數(shù)字化設(shè)計(jì)及模型的建立 38
2．7．3運(yùn)動方案的建立并分析 39
2．8牛頭刨床機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及仿真 41
2．8．1設(shè)計(jì)要求 41
2．8．2平面機(jī)構(gòu)數(shù)字化設(shè)計(jì)及模型的建立 42
2．8．3運(yùn)動方案的建立并分析 43
2．9曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及仿真 45
2．9．1設(shè)計(jì)要求 45
2．9．2平面機(jī)構(gòu)數(shù)字化設(shè)計(jì)及模型的建立 46
2．9．3運(yùn)動方案的建立并分析 47
第3章 凸輪機(jī)構(gòu)數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真 50
3．1凸輪機(jī)構(gòu)簡介 50
3．1．1 凸輪機(jī)構(gòu)的組成 50
3．1．2 凸輪機(jī)構(gòu)的分類 50
3．1．3從動件常用運(yùn)動規(guī)律 52
3．2 凸輪機(jī)構(gòu)數(shù)字化設(shè)計(jì) 53
3．2．1 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要問題 53
3．2．2 凸輪機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 53
3．2．3參數(shù)化曲線 54
3．3 凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動副定義 56
3．3．1點(diǎn)在線上副 56
3．3．2線在線上副 57
3．4 對心直動滾子從動件凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 59
3．4．1凸輪機(jī)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)及運(yùn)動規(guī)律的確定 59
3．4．2建立凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖 59
3．4．3 建立凸輪機(jī)構(gòu)的裝配模型 62
3．4．4 直動盤形凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動仿真 62
3．5 繞線機(jī)凸輪機(jī)構(gòu)建模與仿真 65
3．5．1凸輪機(jī)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)及運(yùn)動規(guī)律的確定 66
3．5．2建立凸輪的輪廓曲線 66
3．5．3凸輪機(jī)構(gòu)裝配模型的建立 68
3．5．4 凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動仿真 68
3．6 自動送料凸輪機(jī)構(gòu)的建模與仿真 71
3．6．1凸輪機(jī)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)及運(yùn)動規(guī)律的確定 72
3．6．2圓柱凸輪數(shù)字化模型的建立 72
3．6．3圓柱凸輪機(jī)構(gòu)裝配模型的建立 74
3．6．4圓柱凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動仿真 75
第4章 齒輪機(jī)構(gòu)及輪系數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真 78
4．1 齒輪機(jī)構(gòu)概述 78
4．1．1齒輪機(jī)構(gòu)的類型 78
4．1．2齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) 79
4．2 輪系概述 80
4．2．1輪系的類型 80
4．2．2輪系的特點(diǎn) 81
4．3 齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動副定義 82
4．3．1齒輪副 82
4．3．2齒輪/齒條副 83
4．4直齒錐齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 84
4．4．1 參數(shù)計(jì)算 84
4．4．2 建立直齒錐齒輪機(jī)構(gòu)數(shù)字化模型 85
4．4．3 運(yùn)動仿真 86
4．5 2K-H型行星輪系設(shè)計(jì) 87
4．5．1 行星輪系的設(shè)計(jì) 87
4．5．2 建立2K-H型行星輪系數(shù)字化模型 88
4．5．3 行星輪系的運(yùn)動仿真 89
4．6 3K型行星輪系設(shè)計(jì) 90
4．6．1 參數(shù)計(jì)算 90
4．6．2 建立3K型行星輪系裝配模型 93
4．6．3 3K型行星輪系運(yùn)動仿真 94
第5章 間隙機(jī)構(gòu)數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真 96
5．1間隙機(jī)構(gòu)簡介 96
5．1．1 棘輪機(jī)構(gòu) 96
5．1．2 槽輪機(jī)構(gòu) 97
5．1．3凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu) 98
5．1．4 不完全齒輪機(jī)構(gòu) 99
5．1．5間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題 99
5．2 棘輪機(jī)構(gòu)建模與仿真 100
5．2．1棘輪機(jī)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 100
5．2．2 建立凸輪機(jī)構(gòu)的裝配模型 100
5．2．3棘輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真 102
5．3 槽輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與仿真 103
5．3．1槽輪機(jī)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 103
5．3．2繪制槽輪機(jī)構(gòu)草圖 105
5．3．3槽輪機(jī)構(gòu)裝配模型的建立 106
5．3．4 槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動仿真 107
5．4 不完全齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 108
5．4．1主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 108
5．4．2不完全齒輪機(jī)構(gòu)裝配模型的建立 109
5．4．3不完全齒輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動仿真 111
第6章 組合機(jī)構(gòu)數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真 113
6．1組合機(jī)構(gòu)簡介 113
6．1．1機(jī)構(gòu)的組合方式 113
6．1．2 組合機(jī)構(gòu)的類型及功能 114
6．2運(yùn)動函數(shù) 115
6．2．1 Step函數(shù) 115
6．2．2余弦函數(shù)――簡諧運(yùn)動 116
6．3封裝選項(xiàng) 117
6．4 凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與仿真 118
6．4．1設(shè)計(jì)依據(jù) 118
6．4．2 建立凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖 119
6．4．3 心臟線凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)的運(yùn)動仿真 120
6．5 齒輪-連桿組合機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 121
6．5．1單排內(nèi)嚙合式行星輪系-連桿組合機(jī)構(gòu)裝配模型的建立 121
6．5．2單排內(nèi)嚙合式行星輪系-連桿組合機(jī)構(gòu)的運(yùn)動仿真 122
6．6 凸輪―齒輪組合機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 124
6．6．1 設(shè)計(jì)依據(jù) 124
6．6．2固定凸輪周轉(zhuǎn)輪系裝配模型的建立 125
6．6．3建立凸輪-齒輪組合機(jī)構(gòu)的裝配模型 126
6．6．4 凸輪-齒輪組合機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真 127
第7章 萬向聯(lián)軸節(jié)與螺旋機(jī)構(gòu)的運(yùn)動仿真 128
7．1 簡介 128
7．1．1 萬向聯(lián)軸節(jié)簡介 128
7．1．2 螺旋機(jī)構(gòu)簡介 128
7．2 運(yùn)動副定義 129
7．2．1 萬向節(jié)副 129
7．2．2 螺旋副 130
7．2．3 柱面副 130
7．3 雙萬向聯(lián)軸節(jié)的建模與仿真 131
7．3．1 建立雙萬向聯(lián)軸節(jié)的裝配模型 131
7．3．2 建立雙萬向聯(lián)軸節(jié)的運(yùn)動學(xué)仿真 133
7．4 手動夾爪機(jī)構(gòu)的建模與仿真 134
7．4．1手動夾爪機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 134
7．4．2 建立手動夾爪機(jī)構(gòu)的裝配模型 135
7．4．2手動夾爪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動仿真 136
第8章 機(jī)構(gòu)動力學(xué)分析 139
8．1載荷 139
8．1．1標(biāo)量力 139
8．1．2矢量力 142
8．1．3標(biāo)量扭矩 145
8．1．4矢量扭矩 146
8．2 重力與摩擦力 147
8．2．1 重力 148
8．2．2 摩擦力 149
8．3 NX動力學(xué)仿真案例 152
第9章 機(jī)械運(yùn)動方案設(shè)計(jì)綜合案例 156
9．1 機(jī)械運(yùn)動方案設(shè)計(jì)過程 156
9．2 車床四方刀架體銑夾具設(shè)計(jì) 157
9．2．1 設(shè)計(jì)依據(jù) 157
9．2．2 運(yùn)動方案設(shè)計(jì) 157
9．2．3結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 158
9．2．4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 159
9．2．5運(yùn)動仿真、干涉檢查 159
附錄：實(shí)驗(yàn)報(bào)告與實(shí)訓(xùn)報(bào)告 162
附錄A 《理論力學(xué)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告 162
A．1平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告 162
附錄B《機(jī)構(gòu)與零部件設(shè)計(jì)Ⅰ》實(shí)驗(yàn)報(bào)告 166
B1 凸輪機(jī)構(gòu)數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告 166
B2 牛頭刨床主體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告 170
B3 行星輪系的數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告 173
附錄C 運(yùn)動分析與動畫設(shè)計(jì)實(shí)踐 176
參考文獻(xiàn) 186