上玻裝置系統(tǒng)設(shè)計及仿真畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(論文)</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　中文摘要 …………………………………………………………………………………………………1</p><p>　　英文摘要 …………………………………………………………………………………………………2&l

2、t;/p><p>　　1 引言…………………………………………………………………………………………………3</p><p>　　2 基本概念與原理…………………………………………………………………………5</p><p>　　2.1 真空吸盤及電氣系統(tǒng)……………………………………………………………………5</p><p>　　2.1.1真空吸

3、盤…………………………………………………………………………………7</p><p>　　2.1.2電氣控制系統(tǒng)……………………………………………………………………………7</p><p>　　2.2 曲柄搖桿機構(gòu)…………………………………………………………………………5</p><p>　　3 上玻裝置系統(tǒng)設(shè)計………………………………………………………………………

4、…19</p><p>　　3.1 吸盤的設(shè)計………………………………………………………………………………19</p><p>　　3.2 機架的設(shè)…………………………………………………………………………………20</p><p>　　3.3 翻轉(zhuǎn)架的設(shè)計……………………………………………………………………………22</p><p>　　3.

5、4 臺升架的設(shè)計……………………………………………………………………………27</p><p>　　4 四桿機構(gòu)的實體建模與裝配……………………………………………………………19</p><p>　　4.1 Pro/E軟件簡介…………………………………………………………………………19</p><p>　　4.2 零部件的實體建?！?/p>

6、…………………………20</p><p>　　4.3 裝配原理簡介與裝配模型的建立………………………………………………………22</p><p>　　4.3.1Pro/E仿真裝配原理介紹………………………………………………………………7</p><p>　　4.3.2裝配模型建立……………………………………………………………………………7</p>&l

7、t;p>　　5 四桿機構(gòu)的運動仿真………………………………………………………………19</p><p>　　5.1 Pro/E運動仿真簡介……………………………………………………………………19</p><p>　　5.1.1Pro/E運動仿真的特點…………………………………………………………………7</p><p>　　5.1.2Pro/E運動仿真的基本術(shù)

8、語………………………………………………………………</p><p>　　5.1.3Pro/E運動仿真的步驟……………………………………………………………………</p><p>　　5.2 四桿機構(gòu)的運動仿真……………………………………………………………………20</p><p>　　5.2.1設(shè)置機構(gòu)環(huán)境…………………………………………………………………………22&

9、lt;/p><p>　　結(jié)論………………………………………………………………………………………………………31</p><p>　　謝辭…………………………………………………………………………………………32</p><p>　　參考文獻……………………………………………………………………………………33</p><p><b>　　上

10、玻裝置系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　　摘 要：目前許多生產(chǎn)玻璃及從事玻璃加工的廠家，在搬運玻璃時，大多使用人力。這樣使玻璃生產(chǎn)的產(chǎn)量低、生產(chǎn)成本高，影響了企業(yè)的效益。這就有了設(shè)計一種能夠自動搬運玻璃的裝置需要。機械手能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，因而廣泛應用于

11、機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。 機械手通常用作機床或其他機器的附加裝置，如在自動機床或自動生產(chǎn)線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等，一般沒有獨立的控制裝置。有些操作裝置需要由人直接操縱，如用于原子能部門操持危險物品的主從式操作手也常稱為機械手。應用玻璃搬運裝置可以代替人從事單調(diào)、重復或繁重的體力勞動，實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，代替人在有害環(huán)境下的手工操作，改善勞動條件，保證人身安全。</p><p&

12、gt;　　關(guān)鍵詞：電動控制;機械運動；機電系統(tǒng)；機械化；自動化</p><p>　　Wave device on the system design</p><p>　　Abstract：At present, many engaged in the production of glass and glass processing factory, in the handling of g

13、lass, the most use of human. This will enable the production of glass production is low, production costs are high, affecting the efficiency of enterprises. This had to design a device that automatically transport needs

14、of the glass .The manipulator can imitate the manpower and the arm certain movement functions, with by presses the fixed routine to capture, the transporting thing 'or' </p><p>　　Key words：electric c

15、ontrol; mechanical movement; electromechanical systems; mechanization; Automation</p><p>　　上玻裝置系統(tǒng)設(shè)計及仿真</p><p><b>　　1 引 言</b></p><p>　　國內(nèi)90年代初就有如秦皇島躍華玻璃廠、探圳玻璃廠等諸多廠家提出

16、使用玻璃搬運機器人的要求，但限于多項關(guān)鍵技術(shù)元件國產(chǎn)化的困難，使得廠家不得不仍采用人工搬運。近年來科學技術(shù)獲得了快速發(fā)展，其中利用成本性能比低廉及同時具有許多優(yōu)點的機械手設(shè)備來滿足社會生產(chǎn)實踐需要也越來越多的受到重視，機械手技術(shù)已經(jīng)成為能夠滿足許多行業(yè)生產(chǎn)實踐要求的一種重要實用技術(shù)。</p><p>　　玻璃搬運裝置就是一種模擬人手操作的自動機械，它可按固定程序抓取、搬運物件或操持工具完成某些特定操作。應用玻璃搬

17、運裝置可以代替人從事單調(diào)、重復或繁重的體力勞動，實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，代替人在有害環(huán)境下的手工操作，改善勞動條件，保證人身安全?，F(xiàn)在我們研究玻璃搬運裝置，所有元器件均國產(chǎn)化，完全滿足玻璃搬運，裝箱等多項要求，該裝置經(jīng)濟可靠，價格低。不僅提高生產(chǎn)效率，降低廢品率，而且更換抓取裝置亦可滿足廠家各種玻璃產(chǎn)品及其它物料的搬運堆垛，因而廣泛應用于玻璃搬運部門。</p><p>　　總的來說，工業(yè)機械手滿足了社會生產(chǎn)的需

18、要，其主要特點是：</p><p>　　1、對環(huán)境適應性強，能代替人從事危險、有害的操作，在長時間工作對人體有害的場所，機械手不受影響，只要根據(jù)工作環(huán)境進行合理設(shè)計，選擇適當?shù)牟牧虾徒Y(jié)構(gòu)，機械手就可以在異常高溫或低溫、異常壓力和有害氣體、粉塵、放射線作用下，以及沖壓、滅火等環(huán)境中勝任工作。為了謀求操作安全和徹底防止公害，在工傷事故多的工種，如沖壓、壓鑄、熱處理、鍛造、噴漆以及有強烈紫外線照射的電弧焊等作業(yè)中，推廣

19、工業(yè)機械手或工業(yè)機械人。</p><p>　　2、機械手能持久、耐勞，可以把人從繁重的勞動中解放出來，并能擴大和延伸人的功能。人在連續(xù)工作幾個小時后，總會感到疲勞或厭倦，而機械手只要注意維護、檢修，即能勝任長時間的單調(diào)重復勞動。</p><p>　　3、由于機械手的動作準確，因此可以穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時又可避免人為的操作錯誤。</p><p>　　4、機械手特別

20、是通用機械手的通用性、靈活性好，能較好的適應產(chǎn)品品種的不斷變化，以滿足柔性生產(chǎn)的需要。這是因為機械手動作程序和運動位置能夠十分靈活快速的予以改變，而其眾多的自由度，又提供了迅速改變作業(yè)內(nèi)容的可能，在中、小批量的自動化生產(chǎn)中，最能發(fā)揮其作用。</p><p>　　5、采用機械手能明顯地提高勞動生產(chǎn)率和降低成本。</p><p>　　工業(yè)機械手是由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)所組成的。<

21、/p><p>　　1、執(zhí)行機構(gòu)：由抓取部分、腕部、臂部和行走機構(gòu)等運動部件組成。</p><p>　　2、驅(qū)動機構(gòu)：有氣動、液動、電動和機械四種形式。氣動式速度快，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。采用點位控制或機械擋塊定位時，有較高的重復定位精度，但臂力一般在300N以下。液動式的出力人，臂力可達1000N以上，且可用電液伺服機構(gòu)，可實現(xiàn)連續(xù)控制，使工業(yè)機械手的用途和通用性更廣，定位精度一般在1mm范圍內(nèi)。

22、目前常用的是氣動和液動驅(qū)動方式。電動式用于小型，機械式用于簡單的場合。</p><p>　　3、控制系統(tǒng)：有點動和連續(xù)控制兩種方式。大多數(shù)用插銷板進行點位程序控制，也有采用可編程序控制器控制、微型計算機數(shù)字控制，采用凸輪、磁盤磁帶、穿孔卡等記錄程序。主要控制的是坐標位置，并注意其加速度特性。</p><p>　　機體（機身）：上玻裝置采用相應機器人技術(shù)，機電控制技術(shù)，實現(xiàn)動作。整個工作過程

23、有PLC自動控制或手動控制均可完成，手動方式主要在設(shè)備調(diào)整和維修時使用，每個動作可單獨完成，也可用來進行正常工作。給出取片信號（人工、自動均可）后，翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)工作，電機驅(qū)動機械反轉(zhuǎn)機構(gòu)使吸盤臂翻起，并達到和玻璃一樣的傾斜角度時翻轉(zhuǎn)停止，前移電機使吸盤移動，頂部吸盤旁的檢測開關(guān)接觸到玻璃時，前移電機停止。此時真空系統(tǒng)工作，吸盤開始吸附玻璃，當真空壓力開關(guān)達到設(shè)定壓力時，真空泵停止，吸盤的伸縮連桿機構(gòu)通過電機驅(qū)動把玻璃提升起來，在此工位約停數(shù)

24、秒后，確保單片玻璃吸起，電機驅(qū)動機械翻轉(zhuǎn)機構(gòu)使玻璃反轉(zhuǎn)至傳輸臺面，伸縮連桿機構(gòu)使吸盤與玻璃同時降落，吸盤吹壓縮空氣快速釋放玻璃，傳動機構(gòu)啟動將玻璃片送到上片機前端至信號點停止。接著整個機架移動自動找到零位后停止，等待切割臺發(fā)出信號，便可與切割臺同速將玻璃片送至切割臺上，玻璃送出后自動循環(huán)上片程序工作，此機臺可根據(jù)所需玻璃厚度任意選定工位取片。</p><p>　　2 基本概念與原理</p><

25、;p>　　2.1 真空吸盤及電氣系統(tǒng)</p><p>　　2.1.1 真空吸盤</p><p>　　真空吸盤又稱真空吊具，是真空吸附裝置的執(zhí)行元件。真空吸附是一項非常易于掌握的傳送技術(shù)。利用真空技術(shù)進行調(diào)節(jié)、控制和監(jiān)控，可以有效地提高工件、零部件在自動化、半自動化生產(chǎn)中的效率。另外，真空吸附具有清潔，吸附平穩(wěn)，可靠，不損壞所吸附物件表面的優(yōu)點，因此真空吸附技術(shù)在各個領(lǐng)域都得到了廣泛的

26、應用。</p><p>　　⑴ 真空吸盤吸附原理</p><p>　　真空吸盤采用了真空原理，即用真空負壓來“吸附”工件以達到夾持工件的目的。如圖1 所示：通氣口與真空發(fā)生裝置相接，當真空發(fā)生裝置啟動后，通氣口通氣，吸盤內(nèi)部的空氣被抽走，形成了壓力為P2 的真空狀態(tài)。此時，吸盤內(nèi)部的空氣壓力低于吸盤外部的大氣壓力P1，即P2 < P1,工件在外部壓力的作用下被吸起。吸盤內(nèi)部的真空度越

27、高，吸盤與工件之間貼的越緊。</p><p>　　圖2-1 真空吸盤吸附原理圖</p><p>　?、?真空吸盤吸附性能的影響因素</p><p>　　真空吸盤的吸附性能是受多種條件制約的，但主要的制約因素可歸結(jié)為三點：(a)吸盤的結(jié)構(gòu);(b)吸盤的材料;(c)吸盤與被吸附工件表面的貼合程度。</p><p>　?、?真空吸盤的常見結(jié)構(gòu)<

28、;/p><p>　　真空吸盤的結(jié)構(gòu)分為普通型和特殊型，常見的普通型真空吸盤有以下三種：</p><p>　?、?扁平吸盤形狀各異，材料品種多，特別適于搬運表面光滑的工件；</p><p>　?、?短波紋管型吸盤吸附剛性好，接觸工件時緩沖性能好，吸力強，其波紋管可作小行程移動，用來分離細小工件，但它很少用于垂直舉升；</p><p>　?、?長波紋

29、管型吸盤與短波紋管型吸盤適用場合相同，但它能適用水平方向更大高度差，并可做較長距離運送動作。</p><p>　　特殊型真空吸盤是為了滿足特殊應用場合而專門設(shè)計的，又分為異形吸盤和專用吸盤兩種，這些吸盤的結(jié)構(gòu)形狀因吸附對象而異，種類繁多。</p><p>　?、?真空吸盤常用的材料</p><p>　　除結(jié)構(gòu)外，吸盤材料也是決定其密封性能的關(guān)鍵因素。目前市場上的真空

30、吸盤采用的材料有丁腈橡膠、硅橡膠、聚氨酯、氟橡膠等。由硅橡膠制成的吸盤適于抓住表面較粗糙的制品；由聚氨酯制成的吸盤則很耐用。另外，在實際生產(chǎn)中，如果要求吸盤具有耐油性，則可以考慮使用聚氨酯、丁腈橡膠或含乙烯基的聚合物等材料來制造吸盤。具體材料的選擇要根據(jù)工作環(huán)境對吸盤耐油、耐水、耐磨、耐熱、耐寒等性能要求確定。</p><p>　　⑸ 真空吸盤與工件表面的貼合程度</p><p>　　吸盤

31、與被吸附工件表面的貼合程度直接影著吸盤內(nèi)的真空壓力，若貼合程度過差，吸盤的真空度不易保持，就達不到吸附工件的目的。在使用真空吸盤的時候，我們總希望工件與吸盤接觸的那部分表面是光滑和密封的，這樣有利于真空吸盤牢牢抓住工件表面。但這只是個理想狀態(tài)，通常被抓取的工件表面不具備這樣的理想條件，工件的表面不是有氣孔（如紙張）就是粗糙不平，這些因素就直接影響著吸盤與工件表面的貼合程度。</p><p>　　當吸盤與工件表面貼

32、合狀態(tài)差的情況下就會發(fā)生我們常說的泄漏現(xiàn)象。彌補泄漏系統(tǒng)的措施通常有兩個：(a)使用高性能的真空發(fā)生裝置，使泄漏的氣體在最短的時間里補充上來。這種方法的缺點是系統(tǒng)中仍存在較大的漏氣量，并且能源耗費較高；(b)縮小吸盤的直徑或通徑。這種辦法的缺點是當工件質(zhì)量較大時達不到所需要的真空水平。因此針對表面粗糙且質(zhì)量較大的工件設(shè)計出一種新型結(jié)構(gòu)的高適應性吸盤就是很有必要的了。</p><p><b>　?、?特點

33、</b></p><p>　　① 易損耗。由于它一般用橡膠制造，直接接觸物體，磨損嚴重，所以損耗很快。它是氣動易損件。 正因如此，它才如此顯著地從眾多氣動元件中重點突出出來了?！　?lt;/p><p>　?、?易使用。不管被吸物體是什么材料做的，只要能密封，不漏氣，均能使用。電磁吸盤就不行，它只能用在鋼材上，其他材料的板材或者物體是不能吸的。　　</p><p

34、>　?、?無污染。真空吸盤特別環(huán)保，不會污染環(huán)境，沒有光、熱，電磁等產(chǎn)生。　　</p><p>　?、?不傷工件。真空吸盤由于是橡膠材料所造，吸取或者放下工件不會對工件造成任何損傷。而掛鉤式吊具和鋼纜式吊具就不行。在一些行業(yè)，對工件表面的要求特別嚴格，他們只能用真空吸盤。</p><p><b>　　⑺ 選擇事項 </b></p><p>

35、;　?、?被移送物體的質(zhì)量–決定吸盤的大小和數(shù)量。</p><p>　　② 被移送物體的形狀和表面狀態(tài)–選定吸盤的種類。</p><p>　?、?工作環(huán)境（溫度）–選擇吸盤的材質(zhì)。</p><p>　?、?連接方式–吸盤、接頭、緩沖連接器。</p><p>　?、?被移送物體的高低。</p><p><b>

36、　　⑥ 緩沖距離。</b></p><p>　　2.1.2 電氣控制系統(tǒng)</p><p>　　電氣控制系統(tǒng)一般稱為電氣設(shè)備二次控制回路，不同的設(shè)備有不同的控制回路，而且高壓電器設(shè)備與高壓電器設(shè)備的控制方式也不相同。 </p><p><b>　　⑴ 主要功能</b></p><p>　　為了保證一次設(shè)備運行的

37、可靠與安全，需要有許多輔助電氣設(shè)備為之服務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)某項控制功能的若干個電器組件的組合，稱為控制回路或二次回路。這些設(shè)備要有以下功能：</p><p>　?、?自動控制功能。高壓和大電流開關(guān)設(shè)備的體積是很大的，一般都采用操作系統(tǒng)來控制分、合閘，特別是當設(shè)備出了故障時，需要開關(guān)自動切斷電路，要有一套自動控制的電氣操作設(shè)備，對供電設(shè)備進行自動控制。 </p><p>　　② 保護功能。電氣設(shè)備

38、與線路在運行過程中會發(fā)生故障，電流(或電壓)會超過設(shè)備與線路允許工作的范圍與限度，這就需要一套檢測這些故障信號并對設(shè)備和線路進行自動調(diào)整(斷開、切換等)的保護設(shè)備。 </p><p>　　③ 監(jiān)視功能。電是眼睛看不見的，一臺設(shè)備是否帶電或斷電，從外表看無法分辨，這就需要設(shè)置各種視聽信號，如燈光和音響等，對一次設(shè)備進行電氣監(jiān)視。 </p><p>　?、?測量功能。燈光和音響信號只能定性地表

39、明設(shè)備的工作狀態(tài)(有電或斷電)，如果想定量地知道電氣設(shè)備的工作情況，還需要有各種儀表測量設(shè)備，測量線路的各種參數(shù)，如電壓、電流、頻率和功率的大小等。 </p><p>　　在設(shè)備操作與監(jiān)視當中，傳統(tǒng)的操作組件、控制電器、儀表和信號等設(shè)備大多可被電腦控制系統(tǒng)及電子組件所取代，但在小型設(shè)備和就地局部控制的電路中仍有一定的應用范圍。這也都是電路實現(xiàn)微機自動化控制的基礎(chǔ)。 </p><p><

40、;b>　?、?系統(tǒng)組成</b></p><p>　　常用的控制線路的基本回路由以下幾部分組成。</p><p>　?、?電源供電回路。供電回路的供電電源有AC380V和220V等多種。</p><p>　?、?保護回路。保護(輔助)回路的工作電源有單相220、36V或直流220、24V等多種，對電氣設(shè)備和線路進行短路、過載和失壓等各種保護，由熔斷器

41、、熱繼電器、失壓線圈、整流組件和穩(wěn)壓組件等保護組件組成。</p><p>　?、?信號回路。能及時反映或顯示設(shè)備和線路正常與非正常工作狀態(tài)信息的回路，如不同顏色的信號燈，不同聲響的音響設(shè)備等。</p><p>　?、?自動與手動問路。電氣設(shè)備為了提高工作效率，一般都設(shè)有自動環(huán)節(jié)，但在安裝、調(diào)試及緊急事故的處理中，控制線路中還需要設(shè)置手動環(huán)節(jié)，通過組合開關(guān)或轉(zhuǎn)換開關(guān)等實現(xiàn)自動與手動方式的轉(zhuǎn)換

42、。</p><p>　?、?制動停車回路。切斷電路的供電電源，并采取某些制動措施，使電動機迅速停車的控制環(huán)節(jié)，如能耗制動、電源反接制動，倒拉反接制動和再生發(fā)電制動等。</p><p>　　⑥ 自鎖及閉鎖同路。啟動按鈕松開后，線路保持通電，電氣設(shè)備能繼續(xù)工作的電氣環(huán)節(jié)叫自鎖環(huán)節(jié)，如接觸器的動合觸點串聯(lián)在線圈電路中。兩臺或兩臺以上的電氣裝置和組件，為了保證設(shè)備運行的安全與可靠，只能一臺通電啟動

43、，另一臺不能通電啟動的保護環(huán)節(jié)，叫閉鎖環(huán)節(jié)。如兩個接觸器的動斷觸點分別串聯(lián)在對方線圈電路中。</p><p>　　2.2 曲柄搖桿機構(gòu)</p><p>　　全部運動副都是轉(zhuǎn)動副的平面四桿機構(gòu)稱為鉸鏈四桿機構(gòu)。</p><p>　　兩個連架桿中，一為曲柄，一為搖桿。通常曲柄主動，搖桿從動，但也有搖桿主動的情況。應用例：牛頭刨床進給機構(gòu)、雷達調(diào)整機構(gòu)、縫紉機腳踏機構(gòu)、復

44、擺式腭式破碎機、鋼材輸送機等。</p><p><b>　　⑴ 急回特性</b></p><p>　　在某些機械中，為了縮短生產(chǎn)中的輔助時間，提高生產(chǎn)率，要求機械具有快速的空回行程。平面四桿機構(gòu)就可以實現(xiàn)這種要求。</p><p>　　如圖2-2所示的曲柄搖桿機構(gòu)，曲柄AB在轉(zhuǎn)動一周的過程中，有兩次與連桿BC共線，即在AB1和AB2位置時，鉸鏈

45、中心A與C之間的距離AC1和AC2分別為最短和最長，因而搖桿CD的位置C1D和C2D分別為其左右極限位置。搖桿在兩極限位置間的夾角ψ稱為搖桿的擺角。當曲柄由AB1按順時針轉(zhuǎn)過角度φ1（φ1＝180°＋θ）到AB2時，搖桿由C1D擺到C2D，搖桿擺角為ψ，對應的時間為ｔ1；當曲柄繼續(xù)轉(zhuǎn)過角度φ2（φ1＝180°－θ）時，搖桿又由C2D擺回到C1D，擺角仍為ψ，對應的時間ｔ2。顯然φ1＞φ2，ｔ1＞ｔ2， 速度Ｖ1＜Ｖ2

46、。如果搖桿由C1D擺到C2D為工作行程，由C2D擺回到C1D為空回行程，則表明Ｃ點在空回行程的速度大于工作行程的速度，即搖桿有急回運動的特性。</p><p>　　圖2-2 曲柄搖桿機構(gòu)的急回特性</p><p>　　所謂急回特性，即當主動件等速旋轉(zhuǎn)時，作往復運動的從動件在空回行程中的平均速度大于工作行程的平均速度的特性。</p><p>　　急回運動特性可用行程

47、速度變化系數(shù)Ｋ來表示，即：</p><p>　　式中，θ—極位夾角，是搖桿處于兩極限位置時曲柄所夾的銳角。</p><p>　　上式表明，曲柄搖桿機構(gòu)有無急回特性，取決于有無極位夾角。當θ＝0時，Ｋ＝1，這時機構(gòu)沒有急回特性；當θ≠０時，Ｋ＞１，則機構(gòu)有急回特性。Ｋ越大，急回特性越顯著。</p><p><b>　　將上式改寫成：</b><

48、;/p><p>　　即可得極位夾角的計算公式。</p><p>　　當設(shè)計新機械時，總是根據(jù)該機械的急回要求先給出Ｋ值，然后由上式計算出極位夾角，再確定各構(gòu)件的尺寸。曲柄擺動導桿機構(gòu)、偏置曲柄滑塊機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)等都具有急回特性。</p><p><b>　　⑵ 死點位置</b></p><p>　　如取圖2-2中的搖桿為主

49、動件，則當搖桿擺到極限位置C1D和C2D時，連桿BC和曲柄AB共線。若不計各桿質(zhì)量，則搖桿通過連桿施加給曲柄的力將通過鉸鏈中心。因此，該力對Ａ點不會產(chǎn)生使曲柄轉(zhuǎn)動的力矩。機構(gòu)的這種位置稱為死點位置。為了消除死點位置的不良影響，可對曲柄施加額外的力，或利用飛輪及構(gòu)件自身的慣性作用，或采用幾個四桿機構(gòu)組合的方式，來保證機構(gòu)順利通過死點位置。</p><p>　　縫紉機的踏板機構(gòu)（圖2-3），有時就會出現(xiàn)踏不動或帶輪反

50、轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，這是因為機構(gòu)正處于死點位置引起的。在正常運轉(zhuǎn)時，可借助帶輪的慣性作用，使機構(gòu)順利通過死點位置。 蒸汽機車車輪聯(lián)運機構(gòu)（圖2-4）利用機構(gòu)錯位排列使機構(gòu)順利通過死點位置。 </p><p>　　死點位置對傳動雖然不利，但對某些夾緊裝置卻可用于防松。如圖2-5所示的鉆床夾具，當工件被夾緊后，鉸鏈中心B、C、D共線，此時無論工件加在桿1上的反作用力有多大，也不能使桿3轉(zhuǎn)動。因此保證了夾具在去除外力之后，仍能可

51、靠地夾緊工作。當需要取出工件時，必須向上扳動手柄2，才能松開夾具。</p><p>　　圖2-5 鉆床夾具</p><p><b>　　⑶ 壓力角和傳動角</b></p><p>　　在生產(chǎn)中，不僅要求連桿機構(gòu)能實現(xiàn)預定的運動規(guī)律，還應具有良好的傳力性能，以提高機械的效率。</p><p>　　在圖2-6所示的曲柄搖桿

52、機構(gòu)中，若不計各桿的質(zhì)量和運動副中的摩擦影響，則連桿BC是二力桿，它作用于從動搖桿CD上的力Ｆ沿著BC方向。力F與C點的絕對速度Vc之間所夾的銳角α就稱為壓力角。 力Ｆ沿Vc方向的分力Ft＝Fcosα，它能作功，是推動從動件的有效分力；力Ｆ沿從動件方向的分力Fn=Fsinα，它不能作功，而且增大摩擦阻力，是無效分力?？梢姦林苯佑绊憴C構(gòu)的傳力性能，α越小，傳力越好，它是判別機構(gòu)傳力性能的主要參數(shù)。由于連桿的位置及C點的線速度方向在傳動過程

53、中不斷改變，因此α的大小也在不斷改變。</p><p>　　圖2-6 壓力角和傳動角</p><p>　　在連桿設(shè)計中，為度量方便，習慣用壓力角α的余角γ（連桿與從動搖桿之間所夾的銳角）來判斷連桿機構(gòu)的傳力性能。γ就稱為傳動角。因γ＝90°－α，故α越小，γ越大，機構(gòu)的傳力性能越好；反之，α越大，γ越小，機構(gòu)傳力越費勁，傳動效率越低。</p><p>　

54、　機構(gòu)運轉(zhuǎn)時，傳動角是變化的。為了保證機構(gòu)具有較好的傳力性能，必須規(guī)定傳動角的下限。對于一般機械，通?？扇∽钚鲃咏铅胢in≥40°，具體數(shù)值可根據(jù)傳動功率的大小而定。對于鄂式破碎機、沖床等大功率機械，最小傳動角可取大些，可取γmin≥50°；對于小功率的控制機構(gòu)和儀表，γmin可略小于40°。一般最小傳動角γmin一定出現(xiàn)在曲柄與機架共線的兩個位置中的任一位置上。</p><p>

55、　　3 上玻裝置系統(tǒng)設(shè)計 </p><p><b>　　3.1 吸盤的設(shè)計</b></p><p><b>　　翻轉(zhuǎn)物品:玻璃</b></p><p>　　玻璃規(guī)格尺寸:長3000㎜;寬2000㎜;厚度≤10㎜</p><p>　　玻璃密度:2700 kg/m</p><p&g

56、t;　　玻璃重量m≤165千克</p><p>　　翻轉(zhuǎn)架重量m≤150千克</p><p>　　翻轉(zhuǎn)重量包括翻轉(zhuǎn)架和翻轉(zhuǎn)玻璃重量之和m≤315千克</p><p>　　從豎直位置翻轉(zhuǎn)至水平位置的時間控制在40秒以內(nèi)，返回時間控制在20 秒以內(nèi)</p><p><b>　　翻轉(zhuǎn)角度95°</b></p&g

57、t;<p>　　真空吸盤摩擦系數(shù)為=2.5</p><p>　　大氣壓強P=1.013×Pa/m </p><p><b>　　吸盤面積S=r</b></p><p><b>　　吸盤數(shù)量N=9</b></p><p><b>　　玻璃重量G=mg</b>

58、;</p><p>　　則得吸盤半徑r15.03mm，取r=16mm。選取相應吸盤。</p><p>　　為了確保粘合的緊密性和不至于壓碎玻璃，在吸盤機構(gòu)上安裝一個傳感電路。當吸盤端面接觸并壓緊玻璃時，傳感器感應端就向控制端反饋信號，控制端則發(fā)出信號，由電機帶動真空泵抽出吸盤中空氣，使得吸盤吸住玻璃，完成后續(xù)動作。當玻璃與軌道接觸后，再次反饋信號回控制端，控制端則發(fā)出信號，使得真空泵停止工

59、作，則吸盤松開，玻璃隨軌道運走。</p><p><b>　　3.2 機架的設(shè)計</b></p><p>　　A由于隨著玻片的逐漸減少，上片臺與玻片間的距離則在增大，那么要使吸盤能夠接觸到玻片，則需上片臺能夠在軌道上運動。于是就在上玻臺上配有輪子，就能在電機帶動下沿Y軸運動。由于運輸玻璃的軌道高度為860mm，所以翻轉(zhuǎn)臺翻轉(zhuǎn)成水平后高度應為860mm。初步得圖3-1。

60、</p><p><b>　　圖3-1 機架</b></p><p>　　3.2 翻轉(zhuǎn)架的設(shè)計</p><p>　　3.2.1 CPG齒輪減速器電機</p><p>　　圖3-2 CPG齒輪減速器電機</p><p>　　曲柄轉(zhuǎn)過的角度為θ=180°-22°+19°

61、;=177°</p><p><b>　　取小鏈輪齒數(shù)</b></p><p><b>　　大鏈輪齒數(shù)</b></p><p><b>　　則傳動比</b></p><p>　　CPG齒輪減速器電機選擇：轉(zhuǎn)速n=750r/min</p><p>

62、;<b>　　電機額定輸出轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　電機輸出角速度</b></p><p><b>　　經(jīng)減速后角速度</b></p><p><b>　　小鏈輪角速度</b></p><p><b>　　大鏈輪角速度</b

63、></p><p>　　得回轉(zhuǎn)時間，滿足要求。</p><p>　　大鏈輪分度圓直徑d2=364.12mm，小鏈輪分度圓直徑d1=122.17mm，而總體高度為860mm，則取安置高度為小鏈輪h1=454.5mm，大鏈輪h2=476.5mm。則得圖3-3。</p><p>　　圖3-3 電機和鏈輪</p><p>　　3.2.2 確定

64、各桿尺寸</p><p>　　翻轉(zhuǎn)曲柄機構(gòu)轉(zhuǎn)過的角度為。連接在大鏈輪上的鉸鏈板初始位置AB與水平方向的夾角為22，終止位置AB與水平方向的夾角為19。由于大鏈輪和關(guān)節(jié)軸承套中心是固定不動的，則取為機架AD，其長度為648.2mm。而從動搖桿初始位置與水平方向的夾角為57，終止位置與水平方向的夾角為28。取AB=460mm，CD=700mm。于是得從動搖桿的兩位置為CD,CD。利用反轉(zhuǎn)機架法，取CD為機架，將AB、

65、CD整體翻轉(zhuǎn)，使得CD轉(zhuǎn)到CD處，CB轉(zhuǎn)到CB位置。連接BB，做其中垂線交CD于C點。則得鉸鏈C的位置，也就得CD=635.3mm,BC=601.5mm。作圖過程見下圖3-4。</p><p>　　圖3-4 作圖過程</p><p>　　3.2.3 用復數(shù)矢量法進行運動分析</p><p>　　初始位置矢量圖如圖3-5所示：</p><p>

66、;<b>　　圖3-5 矢量圖</b></p><p><b>　　位置分析</b></p><p>　　將各桿件用桿矢量表示，則有：</p><p>　　大?。骸?√ √ √</p><p><b>　　方向：√ ？？√</b></p><p>

67、;　　將矢量式改寫為復數(shù)矢量式，</p><p><b>　　則有：</b></p><p><b>　　(1-1)</b></p><p>　　由歐拉公式將上式的實部和虛部分離，得：</p><p><b>　　(1-2)</b></p><p>　　

68、將方程組平方后相加得：</p><p>　　整理后得 (1-3)</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　解三角方程得： (1-4)</p><p>　　得到，再代到式（1-2）得。</p

69、><p><b>　　速度分析</b></p><p>　　將式（1-1）對時間求導得：</p><p>　　即： (1-5)</p><p><b>　　(1-6)</b></p><p><b>

70、　　(1-7)</b></p><p><b>　　加速度分析</b></p><p>　　將式(1-4)對時間求導，得到兩加速度</p><p><b>　　(1-8)</b></p><p><b>　　(1-9)</b></p><p>

71、;　　取點驗算得表3-1。</p><p><b>　　表3-1 取點</b></p><p>　　經(jīng)取點驗算得上述計算過程正確可靠。以θ1為X軸，a2為Y軸，提取信息于圖3-6和圖3-7。</p><p>　　圖3-6 θ1-a2圖</p><p>　　圖3-7 θ1-a3圖</p><p&g

72、t;　　由上圖可得在，即182°時有最大加速度，則對應有最大的慣性力。由得，。而重力，則知重力遠大于慣性力，那么可不考慮慣性力。由受力分析，外力轉(zhuǎn)化到桿三上得一力F和力矩。，。選機構(gòu)初始位置做受力分析圖如圖3-8所示。</p><p><b>　　由圖3-8有</b></p><p>　　圖3-8 初始位置做受力分析圖</p><p&g

73、t;　?、?求（即） 取構(gòu)件3為分離體，并將該構(gòu)件上的諸力對D點取矩（規(guī)定逆時針者為正，順時針者為負），則根據(jù),并應用歐拉公式，可得</p><p>　　由上式的實部等于零可得</p><p><b>　　（a）</b></p><p>　　同理，取構(gòu)件2為分離體，并將諸力對B點取矩，則根據(jù),可得</p><p>　　由

74、上式的實部等于零，可得</p><p><b>　　（b）</b></p><p>　　可知2桿是一二力桿，桿上力的方向沿桿的方向。</p><p>　　由式（a）、（b）聯(lián)解可得</p><p>　　② 求（即） 根據(jù)構(gòu)件3上的諸力平衡條件，,得</p><p><b>　　得,。&l

75、t;/b></p><p>　?、?求（即） 由于2桿為二力桿，則有力平衡條件,得</p><p>　　，據(jù)構(gòu)件1的平衡條件，得，而</p><p>　　由上式的等式兩端的實部相等可得</p><p><b>　　則知,設(shè)計合理。</b></p><p><b>　　④ 校核構(gòu)件2

76、</b></p><p><b>　　,則滿足強度要求。</b></p><p>　?、?校核翻轉(zhuǎn)座鉸鏈板</p><p><b>　　，則滿足強度要求。</b></p><p>　　由于CD所代表的桿應該能夠繞D轉(zhuǎn)動，則構(gòu)成CD的機構(gòu)與機架間應是轉(zhuǎn)動副相連，所以在機架上裝配上帶有轉(zhuǎn)動副

77、的側(cè)板。見圖3-9。再在側(cè)板上安裝上帶有轉(zhuǎn)動副的翻轉(zhuǎn)坐鉸鏈板，見圖3-10。</p><p><b>　　圖3-9 側(cè)板</b></p><p>　　圖3-10 翻轉(zhuǎn)座鉸鏈板</p><p>　　而桿CD則由翻轉(zhuǎn)坐鉸鏈板和翻轉(zhuǎn)支撐板通過框架連接板連接在一起構(gòu)成，見圖5。而桿BC則由連桿，桿端機構(gòu)，軸承，軸承套，聯(lián)軸器組成，并與翻轉(zhuǎn)支撐板及翻

78、轉(zhuǎn)鉸鏈板連接，最終構(gòu)成翻轉(zhuǎn)機構(gòu)。所得結(jié)果于圖3-11。</p><p>　　圖3-11 翻轉(zhuǎn)機構(gòu)</p><p>　　運動過程為，AB鉸鏈板在電機的帶動下順時針轉(zhuǎn)動，從而拉動BC鉸鏈板，BC板再帶動CD組合板運動，從而實現(xiàn)玻璃的翻轉(zhuǎn)。最終使得AB板運動到AB位置，BC板運動到BC位置，CD板運動到CD位置。</p><p>　　3.4 臺升架的設(shè)計</p&g

79、t;<p>　　隨著吸盤緊貼玻璃，傳感器則向控制端反饋回信號，控制端就向臺升電機發(fā)出指令，電機啟動，玻璃則被提升。電動機取用普通電機Y112M-4,功率4KW,滿載轉(zhuǎn)速1440r/min，啟動轉(zhuǎn)矩2.2N·m，最大轉(zhuǎn)矩2.2 N·m，重43千克。電機帶動驅(qū)動構(gòu)件，在通過四桿機構(gòu)，驅(qū)使吸盤架運動，而提升玻璃。下面對四桿機構(gòu)做出設(shè)計。設(shè)兩相對位置不變的構(gòu)件中心為A,D,連接AD為機架，長為150mm，用AB

80、桿代表驅(qū)動曲柄，AB桿長取為100mm，初始位置為AB,終止位置為AB。從動搖桿為CD,任取長200mm，初始位置為CD,終止位置為CD。連桿為BC。此時，以CD為機架，采用反轉(zhuǎn)機架法，將終止位置的機構(gòu)反轉(zhuǎn)到初始位置，即反轉(zhuǎn)使得CD與CD重合，這樣得到新的B點為B。連接BB，再做其中垂線，交CD于C點。則可得CD長為150mm，BC長為150。作圖過程見圖3-12。</p><p>　　圖3-12 臺升架作圖過

81、程</p><p>　　根據(jù)工作，驅(qū)動機構(gòu)的設(shè)計結(jié)果見圖3-13。</p><p>　　臺升焊接鉸鏈設(shè)計如圖3-14。</p><p>　　臺升電機底座板設(shè)計如要就圖3-15。</p><p>　　由上得臺升機構(gòu)于圖3-16。</p><p>　　圖3-13 驅(qū)動機構(gòu)</p><p>　　圖3

82、-14 臺升焊接鉸鏈</p><p>　　圖3-15 臺升電機底座板</p><p><b>　?。╝）</b></p><p><b>　　(b)</b></p><p>　　圖3-16 臺升機構(gòu)</p><p>　　開始鉸鏈板分別處于AB,BC,CD位置，隨著電機帶

83、動鉸鏈板AB順時針運動，AB再帶動其他鉸鏈板運動，以及隨翻轉(zhuǎn)機構(gòu)運動，最終總體運動到位置ABCD。</p><p>　　翻轉(zhuǎn)機構(gòu)與臺升機構(gòu)的組合機構(gòu)于圖3-17。</p><p>　　圖3-17 翻轉(zhuǎn)機構(gòu)與臺升機構(gòu)的組合機構(gòu)</p><p>　　安裝吸盤的平行四邊形機構(gòu)，當兩桿間距離減小時，玻璃被提升。機構(gòu)見圖3-18。</p><p>　

84、　圖3-18 平行四邊形機構(gòu)</p><p>　　最終整體為圖3-19。</p><p>　　圖3-19 整體圖</p><p>　　4 四桿機構(gòu)的實體建模與裝配</p><p>　　4.1 pro/e軟件介紹</p><p>　　Pro/E（Pro/Engineer操作軟件）是美國參數(shù)技術(shù)公司（Parametr

85、ic Technology Corporation，簡稱PTC）的重要產(chǎn)品。在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，并作為當今世界機械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣，是現(xiàn)今最成功的CAD/CAM軟件之一。</p><p>　　Pro/E第一個提出了參數(shù)化設(shè)計的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決特征的相關(guān)性問題。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進行選擇，而不必安裝所有模塊。P

86、ro/E的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計至生產(chǎn)全過程集成到一起，實現(xiàn)并行工程設(shè)計。它不但可以應用于工作站，而且也可以應用到單機上。</p><p>　　Pro/E采用了模塊方式，可以分別進行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計、鈑金設(shè)計、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進行選擇使用。</p><p>　　Pro/Engineer是軟件包，并非模塊，它是該系統(tǒng)的基本部分，其中功能包括參數(shù)化功能定義、

87、實體零件及組裝造型，三維上色實體或線框造型棚完整工程圖產(chǎn)生及不同視圖（三維造型還可移動，放大或縮小和旋轉(zhuǎn)）。Pro/Engineer是一個功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同的設(shè)計專用功能來實現(xiàn)，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽空（Shells）等，采用這種手段來建立形體，對于使用者來說是更自然，更直觀，無需采用復雜的幾何設(shè)計方式。</p><p>　　4.2 零部件的實體建

88、模</p><p><b>　　⑴ 底座的建模</b></p><p>　　底座零件的三維實體模型如圖4-1所示：</p><p><b>　　圖4-1 底座</b></p><p>　?、?翻轉(zhuǎn)鉸鏈板的建模</p><p>　　翻轉(zhuǎn)鉸鏈板的三維實體模型如圖4-2所示：&l

89、t;/p><p>　　圖4-2 翻轉(zhuǎn)鉸鏈板</p><p><b>　?、?連桿的建模</b></p><p>　　連桿零件的三維實體模型如圖4-3所示：</p><p><b>　　圖4-3 連桿</b></p><p>　　⑷ 翻轉(zhuǎn)支撐板的建模</p>&l

90、t;p>　　翻轉(zhuǎn)支撐板的三維實體模型如圖4-4所示：</p><p>　　圖4-4 翻轉(zhuǎn)支撐板</p><p>　　4.3 裝配原理簡介與裝配模型的建立</p><p>　　4.3.1 Pro/E仿真裝配原理介紹</p><p>　　⑴ 裝配模型的配合聯(lián)接信息</p><p>　　裝配體的配合聯(lián)接信息即為構(gòu)成裝

91、配體的所有零部件間的互相關(guān)聯(lián)的信息，它包括三維幾何約束和拓撲聯(lián)接關(guān)系。</p><p>　　三維幾何約束就是裝配體內(nèi)各零部件的幾何配合關(guān)系，它把零部件約束在某個三維幾何空間中，使這些零部件只能在此特定的三維空間中或固定或運動。裝配體中的各個零件是不可能孤立存在的，它總是和周圍的零件有聯(lián)系，各個零部件是有機的統(tǒng)一在一起的。只有這樣，裝配體才能完成人們賦予它的預期功能。零部件間的這種關(guān)聯(lián)性和有機統(tǒng)一性體現(xiàn)于各個零部件

92、間的約束之中。這些約束包括設(shè)計變量約束和三維幾何約束，設(shè)計變量約束控制裝配體中零件的實體，三維幾何約束確定零件的位置。</p><p>　　部件和部件之間的幾何空間關(guān)系籠統(tǒng)來說是一種拓撲聯(lián)接關(guān)系，它描述的是一個零件在另一個零件的內(nèi)部、外部、上面、下面等的定性關(guān)系和它們相互之間的距離、角度等定量關(guān)系。這種關(guān)系可以通過約束關(guān)系來描述，這種約束關(guān)系最終反映到零件的最基本的元素上：一個裝配約束作用于兩個零件，實質(zhì)上就是約

93、束分屬于兩個零件上的兩個幾何元素，這些幾何元素主要有點、直線、二次曲線、平面、二次曲面等，它可以是零件上實際存在的元素，也可以是零件的延伸或擴展，或者說是零件的虛擬部分，如基準和參考元素等。對這些虛擬元素的約束其實也就是對實體零件的約束。</p><p>　　一般來說，一個部件的定位必須由兩個或兩個以上的三維約束完成。這些約束在建立裝配模型，確定零部件在裝配體中的相對空間位置時就建立起來了。它們是裝配模型的重要組

94、成信息之一。</p><p>　?、?裝配模型中的語義信息</p><p>　　裝配模型中的語義信息即附加于裝配模型的一些輔助語義信息，它在裝配模型中也同樣具有比較重要的作用。如：把每個零部件分類，并冠以不同的類別名稱，這樣便于對不同類別零部件采取不同的處理方法。裝配工藝路徑規(guī)劃模塊可依據(jù)該語義信息按照一定的判別使序列規(guī)劃更合理更具智能型，如遇到的子裝配體是標準件(如軸承)或作為整體的外購

95、裝配體，則當作不可拆分的零件處理直接拆卸；如遇到聯(lián)接件、緊固件則應當首先拆卸。這些分類在實現(xiàn)裝配規(guī)劃時有利于提高各個模塊的運算效率。還有零件的材料、重量、體積、重心與熱處理方法等，也是屬于裝配模型中的語義信息。這些信息對零件的裝配特性有一定的影響，如體積或重量很大的零件其裝配性能差；同樣，體積很小的零件裝配性能也差。</p><p><b>　　⑶裝配規(guī)則</b></p>&l

96、t;p>　　裝配規(guī)劃即裝配工藝規(guī)劃形象的描述，就是指裝配過程中按要求制定的裝配計劃，它研究產(chǎn)品裝配體是用什么工具、沿怎樣的路徑、按照怎樣的次序裝配起來的。</p><p>　　裝配規(guī)劃研究的重點是裝配過程設(shè)計。裝配過程設(shè)計相當復雜，它不但要受零部件設(shè)計的幾何和功能的影響，而且受制造、裝配過程以及經(jīng)濟性的影響。由于裝配設(shè)計是一個創(chuàng)造性相當強的過程，而目前計算機的創(chuàng)造能力仍無法與人的創(chuàng)造能力相比擬，所以，目前的

97、裝配規(guī)劃基本上都是以自動裝配規(guī)劃為輔、以計算機輔助裝配規(guī)劃為主。用戶在進行裝配規(guī)劃時，可以隨意的調(diào)入任意裝配模型進行零部件的拆卸與路徑的調(diào)整，并可以根據(jù)個人的意愿任意的選擇所要拆卸的零部件數(shù)目，如果用戶不想繼承建模者所建立的裝配模型，也可以很方便的打破原有模型的子裝配體等框架進行裝配。同時也可以通過實時仿真功能可視化的驗證規(guī)劃的合理性與可行性，由于在這個模塊中采用了一種特殊的動畫生成模式，所以在整個仿真過程中，整個界面保持了激活狀態(tài)，便

98、于用戶隨時調(diào)整視角進行觀察。</p><p>　　4.3.2裝配模型建立</p><p><b>　?、?設(shè)置工作目錄</b></p><p>　　依次單擊主菜單中的“文件（File）”→“設(shè)置工作目錄（Set Working Directory...）”命令,在彈出“選取工作目錄（Select Working Directory）”對話框中選

99、擇*：\…\結(jié)果，單擊按鈕。</p><p>　　⑵ 建立新的裝配文件</p><p>　　單擊工具欄中的（新建）工具，彈出“新建（New）”對話框，在“類型（Type）”欄選擇“組件（Assembly）”，在“子類型（Sub-type）”欄選擇 “設(shè)計（Design）”，在“名稱（Name）”處接受默認名稱“asm0001”，取消對“使用缺省模板（Use default template

100、）”復選框的勾選，單擊按鈕。在出現(xiàn)“新文件選項（New File Options）”對話框中選擇“mmns_asm_design”作為模板，單擊按鈕，即進入裝配環(huán)境，此時工作區(qū)顯示坐標系A(chǔ)SM_DEF_CSYS及基準平面ASM_FRONT、ASM_RIGHT、ASM_TOP。</p><p><b>　?、?裝配零件</b></p><p>　　單擊工具欄中的（裝配）

101、工具，在彈出的“打開（Open）”對話框中選擇*：\…\結(jié)果→dizuo.prt，單擊按鈕。在“元件放置（Component Placement）”操控板的對話欄中單擊“約束（Constraint）”列表，在列表中選擇“缺?。―efault）”項，單擊（確認）按鈕，完成主體零件的放置，如圖4-5所示。</p><p>　　單擊工具欄中的（裝配）工具，在彈出的“打開（Open）”對話框中選擇*：\…\結(jié)果→fanz

102、huanzhichengban.prt，單擊按鈕。在“元件放置（Component Placement）”操控板的對話欄中單擊“預定義集（Predefine Set）” 列表，在列表中選擇“銷釘（Pin）”選項，設(shè)置如圖4-6所示的約束。</p><p>　　圖4-5 底座的放置</p><p>　　圖4-6 銷釘約束</p><p>　　單擊（確認）按鈕，完成

103、翻轉(zhuǎn)鉸鏈板的放置，如圖4-7所示。</p><p>　　圖4-7 凸輪的放置</p><p>　　單擊工具欄中的（裝配）工具，在彈出的“打開（Open）”對話框中選擇*：\…\結(jié)果→liangan.prt，單擊按鈕。在“元件放置（Component Placement）”操控板的對話欄中單擊“預定義集（Predefine Set）”列表，在列表中選擇“銷釘（Pin）”選項，設(shè)置如圖4-8

104、所示的約束。</p><p>　　圖4-8 銷釘約束</p><p>　　單擊（確認）按鈕，完成連桿的放置，如圖4-9所示。</p><p>　　圖4-9 連桿的放置</p><p>　　單擊工具欄中的（裝配）工具，在彈出的“打開（Open）”對話框中選擇*：\…\結(jié)果→fanzhuanzhichengban.prt，單擊按鈕。在“元件放

105、置（Component Placement）”操控板的對話欄中單擊“預定義集（Predefine Set）”列表，在列表中選擇“銷釘（Pin）”選項，設(shè)置如圖4-10所示的約束1。</p><p>　　在“元件放置（Component Placement）”操控板中單擊“放置（Placement）”上滑面板，單擊該上滑面板中的“新設(shè)置（New Set）”，然后在對話欄中單擊“預定義集（Predefine Set）

106、”列表，在列表中選擇“銷釘（Pin）”選項，設(shè)置如圖4-10所示的約束2。</p><p>　　圖4-10 銷釘約束</p><p>　　單擊（確認）按鈕，完成翻轉(zhuǎn)支撐板的放置，如圖4-11所示。</p><p>　　4-11 翻轉(zhuǎn)支撐板的放置</p><p>　　5 四桿機構(gòu)的運動仿真</p><p>　　5.

107、1 Pro/E運動仿真簡介</p><p>　　5.1.1 Pro/E運動仿真的特點</p><p>　　在Pro/E中，我們可以通過對機構(gòu)添加運動副、驅(qū)動器使其運動起來，以實現(xiàn)機構(gòu)的運動仿真。而機構(gòu)又是由構(gòu)件組合而成的，其中每個構(gòu)件都是以一定的方式至少與另一個構(gòu)件相連接，這種連接既使兩個構(gòu)件直接接觸，又使兩個構(gòu)件產(chǎn)生一定的相對運動。創(chuàng)建機構(gòu)的過程與零件裝配的過程極為相似。與其他的軟件相比

108、較，用Pro/E做運動仿真的主要特點如下：</p><p><b>　　⑴ 運動輸入</b></p><p>　　運動輸入(Motion Input)是賦給運動副控制運動的運動副參數(shù)。當創(chuàng)建或編輯調(diào)用一個運動副時，就會彈出運動驅(qū)動對話框。使用者可以根據(jù)需要選擇無運動驅(qū)動、運動函數(shù)、恒定運動、簡諧運動驅(qū)動以及關(guān)節(jié)運動驅(qū)動等5種可能的運動驅(qū)動中的一種。</p>

109、<p><b>　?、?關(guān)節(jié)運動分析</b></p><p>　　當使用者只需要了解某一關(guān)節(jié)的運動情況時，可以選擇分析工具條中的關(guān)節(jié)運動分析圖標，并輸入步長和步數(shù)進行分析。</p><p><b>　　⑶ 靜力學分析</b></p><p>　　靜力學分析(Static Analysis)將模型移動到平衡位置

110、，并輸入運動副上的反作用力。當選擇靜力學分析后，時間和步數(shù)的輸入項將不可選。</p><p>　　⑷ 機構(gòu)運動學/機構(gòu)動力學分析</p><p>　　機構(gòu)運動學/機構(gòu)動力學分析(Kinematic/Dynamci Analysis)按輸入的時間和步數(shù)進行仿真分析。時間值代表運動分析模型所分析的時間段內(nèi)的時間，步數(shù)值代表在此時間段內(nèi)分幾個瞬態(tài)位置進行分析或顯示。</p><

111、;p>　?、?設(shè)計位置和裝配位置</p><p>　　模型的裝配位置可能不同于模型的設(shè)計位置。裝配位置與設(shè)計位置的區(qū)別是:裝配位置是在裝配機構(gòu)時產(chǎn)生的，與使用者裝配時所選取的配合面有關(guān)；而設(shè)計位置是使用者在運動仿真前人為設(shè)置的，使用者可以根據(jù)需要進行設(shè)定或者調(diào)節(jié)設(shè)計位置。</p><p><b>　?、?多種形式輸出</b></p><p&g

112、t;　　Pro/E運動仿真的結(jié)果可以以多種格式進行輸出，這些形式主要有MPEG、AnimatedGFI以及VRML等。</p><p>　　⑺ 預測工程和工程判斷準則</p><p>　　Pro/E的運動分析模塊是用于預測工程的應用軟件。就是說，在許多情況下，在機構(gòu)進行生產(chǎn)前或者說在機構(gòu)真正生產(chǎn)出來前，用該軟件預測機構(gòu)的運動特性，即它類似于有限元分析Pro/E有限元分析模塊)和注塑流動分析

113、(Pro/E塑料零件分析顧問模塊)。這些預測都是基于非常復雜的數(shù)學理論以及公認的物理和工程原理。</p><p>　　5.1.2 Pro/E運動仿真的基本術(shù)語</p><p>　　在機構(gòu)運動仿真過程中經(jīng)常會用到以下的基本術(shù)語：</p><p>　　⑴ 放置約束：件中放置元件并限制該元件是否運動的圖元。</p><p>　?、?自由度：構(gòu)件所具

114、有的獨立運動的數(shù)目(或是確定構(gòu)件位置所需要的獨立參變量的數(shù)目)稱為構(gòu)件的自由度。</p><p>　　⑶ 主體：元件或相對不動的一組元件。</p><p>　　⑷ 連接：成為聯(lián)接。它是定義并限制相對運動的構(gòu)件的關(guān)系。聯(lián)接的作用是約束構(gòu)件之間的相對運動，減少機構(gòu)的總自由度。</p><p>　?、?環(huán)連接：加到運動環(huán)中的最后一個連接。</p><p