生產(chǎn)線數(shù)字化仿真與調(diào)試(NX-MCD)-課件-第3章-運動副和約束

第一篇NXMCD基礎(chǔ)篇第3章運動副和約束3.1固定副3.2鉸鏈副3.3滑動副3.4柱面副3.5球副3.6點在線上副3.7平面副3.8螺旋副3.9彈簧阻尼器3.10斷開約束3.11防止碰撞3.1固定副3.1固定副任務(wù)目標掌握固定副的性質(zhì)和固定副命令的使用。1.固定副的概念

固定副（FixedJoint）是指將一個部件固定到另一個部件的運動副，自由度全部被約束。在NXMCD中固定副不常使用，一般用于將一個部件固定于大地中（基本件不做選擇），使其作為參考部件，便于其余部件地裝配。打開固定副對話框的方式有三種。如圖所示。2.創(chuàng)建固定副(1)方式一(2)方式二(3)方式三3.1固定副3.固定副參數(shù)含義序號參數(shù)名稱含義1選擇連接件選擇要使用固定副進行約束的剛體2選擇基本件用于選擇要固定連接件的剛體；若未選擇，則連接件相對于大地固定3名稱設(shè)置固定副的名稱3.1固定副4.實戰(zhàn)演練【例3-1】打開“#例3-1固定副練習.prt”，對模型中的門栓進行固定副設(shè)置。要求實現(xiàn)仿真效果：點擊播放運行仿真，門栓固定不動。具體操作如下：3.2鉸鏈副3.2鉸鏈副任務(wù)目標掌握鉸鏈副的性質(zhì)和鉸鏈副命令的使用。1.鉸鏈副的概念

鉸鏈副（HingeJoint）是指在兩個實體之間創(chuàng)建一個僅能轉(zhuǎn)動的運動副，允許沿軸有一個旋轉(zhuǎn)自由度。在NXMCD中，鉸鏈副的基本件一般不做選擇，使其相對大地運動。打開鉸鏈副對話框的方式有三種。如圖所示。2.創(chuàng)建鉸鏈副(1)方式一(2)方式二(3)方式三3.2鉸鏈副3.鉸鏈副參數(shù)含義序號參數(shù)名稱含義1選擇連接件選擇要使用鉸鏈副進行約束的剛體2選擇基本件用于選擇連接件鏈接到的剛體，若未選擇，則連接件相對于大地運動3指定軸矢量指定鉸鏈副應(yīng)圍繞其旋轉(zhuǎn)的矢量4指點錨點指定鉸鏈副應(yīng)圍繞其旋轉(zhuǎn)的錨點5起始角當未進行仿真時，連接件的起始角度6上限以設(shè)置的軸矢量正方向為準，順時針方向為上限，一般用于設(shè)置旋轉(zhuǎn)的最大角度7下限以設(shè)置的軸矢量正方向為準，逆時針方向為下限，一般用于設(shè)置旋轉(zhuǎn)的最小角度8名稱設(shè)置鉸鏈副的名稱3.2鉸鏈副4.實戰(zhàn)演練【例3-2】打開“#例3-2鉸鏈副練習.prt”，對模型中的門栓進行鉸鏈副設(shè)置。要求實現(xiàn)仿真效果：點擊播放運行仿真，鼠標拖動門栓可以進行旋轉(zhuǎn)。具體操作如下：3.3滑動副3.3滑動副任務(wù)目標掌握滑動副的性質(zhì)和滑動副命令的使用。1.滑動副的概念

滑動副（SlidingJoint）是指在兩個實體之間創(chuàng)建一個僅能移動的運動副，允許沿矢量方向有一個平移自由度。打開滑動副對話框的方式有三種。如圖所示。2.創(chuàng)建滑動副(1)方式一(2)方式二(3)方式三3.3滑動副3.滑動副參數(shù)含義序號參數(shù)名稱含義1選擇連接件選擇要使用滑動副進行約束的剛體2選擇基本件用于選擇連接件鏈接到的剛體，若未選擇，則連接件相對于大地運動3指定軸矢量指定滑動副應(yīng)沿其滑動的矢量4偏置當未進行仿真時，連接件的起始位置5上限設(shè)置的軸矢量正方向為上限，一般用于設(shè)置滑動的最大位置6下限設(shè)置的軸矢量負方向為下限，一般用于設(shè)置滑動的最小位置7名稱設(shè)置滑動副的名稱3.3滑動副4.實戰(zhàn)演練【例3-3】打開“#例3-3滑動副練習.prt”，對模型中的門栓進行滑動副設(shè)置。要求實現(xiàn)仿真效果：點擊播放運行仿真，鼠標拖動門栓可以進行滑動。具體操作如下：3.4柱面副3.4柱面副任務(wù)目標掌握柱面副的性質(zhì)和柱面副命令的使用。1.柱面副的概念

柱面副（CylindricalJoint）是指在兩個實體之間創(chuàng)建一個既能轉(zhuǎn)動又能移動的運動副，允許沿矢量方向有一個旋轉(zhuǎn)自由度和平移自由度。打開柱面副對話框的方式有三種。如圖所示。2.創(chuàng)建柱面副(1)方式一(2)方式二(3)方式三3.4柱面副3.柱面副參數(shù)含義序號參數(shù)名稱含義1選擇連接件選擇要使用柱面副進行約束的剛體2選擇基本件用于選擇連接件鏈接到的剛體，若未選擇，則連接件相對于大地運動3指定軸矢量指定柱面副應(yīng)圍繞其旋轉(zhuǎn)和沿著其滑動的矢量4指定錨點指定柱面副應(yīng)圍繞其旋轉(zhuǎn)的錨點5起始角當未進行仿真時，連接件的起始角度6偏置當未進行仿真時，連接件的起始位置7線性上限設(shè)置的軸矢量正方向為線性上限，一般用于設(shè)置滑動的最大位置8線性下限設(shè)置的軸矢量負方向為線性下限，一般用于設(shè)置滑動的最小位置9角度上限以設(shè)置的軸矢量正方向為準，順時針方向為角度上限，一般用于設(shè)置旋轉(zhuǎn)的最大角度10角度下限以設(shè)置的軸矢量正方向為準，逆時針方向為角度下限，一般用于設(shè)置旋轉(zhuǎn)的最小角度11名稱設(shè)置柱面副的名稱3.4柱面副4.實戰(zhàn)演練【例3-4】打開“#例3-4柱面副練習.prt”，對模型中的門栓進行柱面副設(shè)置。要求實現(xiàn)仿真效果：點擊播放運行仿真，鼠標拖動門栓可以進行旋轉(zhuǎn)和滑動。具體操作如下：3.5球副3.5球副任務(wù)目標掌握球副的性質(zhì)和球副命令的使用。1.球副的概念

球副（BallJoint）是指在兩個實體之間創(chuàng)建一個僅能轉(zhuǎn)動的運動副，允許有三個旋轉(zhuǎn)自由度。打開球副對話框的方式有三種。如圖所示。2.創(chuàng)建球副(1)方式一(2)方式二(3)方式三3.5球副3.球副參數(shù)含義序號參數(shù)名稱含義1選擇連接件選擇要使用球副進行約束的剛體2選擇基本件用于選擇連接件鏈接到的剛體，若未選擇，則連接件相對于大地運動3指定錨點指定球副應(yīng)圍繞其旋轉(zhuǎn)的錨點4名稱設(shè)置球副的名稱3.5球副4.實戰(zhàn)演練【例3-5】打開“#例3-5球副練習.prt”，對模型中的球關(guān)節(jié)進行球副設(shè)置。要求實現(xiàn)仿真效果：點擊播放運行仿真，鼠標拖動球關(guān)節(jié)可以進行旋轉(zhuǎn)。具體操作如下：3.6點在線上副3.6點在線上副任務(wù)目標掌握點在線上副的性質(zhì)和點在線上副命令的使用。1.點在線上副的概念

點在線上副（PointonCurveJoint）是指一個實體上的一點始終沿著一條曲線運動。打開點在線上副對話框的方式有三種。如圖所示。2.創(chuàng)建點在線上副(1)方式一(2)方式二(3)方式三3.6點在線上副3.點在線上副參數(shù)含義序號參數(shù)名稱含義1選擇連接件選擇要使用點在線上副進行約束的剛體2選擇曲線或代理對象用于選擇剛體移動的引導曲線3指定零位置點用于選擇剛體沿曲線移動的參考點4偏置當未進行仿真時，連接件的起始位置5名稱設(shè)置點在線上副的名稱3.6點在線上副4.實戰(zhàn)演練【例3-6】打開“#例3-6點在線上副練習.prt”，對模型中的激光頭進行點在線上副設(shè)置。要求實現(xiàn)仿真效果：點擊播放運行仿真，鼠標拖動激光頭只能沿著軌跡移動。具體操作如下：3.7平面副3.7平面副任務(wù)目標掌握平面副的性質(zhì)和平面副命令的使用。1.平面副的概念

平面副（PlanarJoint）是指在兩個實體之間具有三個自由度，兩個平移自由度和一個旋轉(zhuǎn)自由度。保持平面接觸的兩個實體可以相對彼此滑動和旋轉(zhuǎn)，例如不能從地板表面抬起的物體。打開平面副對話框的方式有三種。如圖所示。2.創(chuàng)建平面副(1)方式一(2)方式二(3)方式三3.7平面副3.平面副參數(shù)含義序號參數(shù)名稱含義1選擇連接件選擇要由平面副約束的剛體2選擇基本件用于選擇連接件鏈接到的剛體，若未選擇，則連接件相對于大地運動3指定軸矢量指定垂直于連接兩個實體的平面向量4名稱設(shè)置平面副的名稱3.7平面副4.實戰(zhàn)演練【例3-7】打開“#例3-7平面副練習.prt”，對模型中的物料進行平面副設(shè)置。要求實現(xiàn)仿真效果：點擊播放運行仿真，鼠標拖動物料，物料在存放槽中滑動。具體操作如下：3.8螺旋副3.8螺旋副任務(wù)目標掌握螺旋副的性質(zhì)和螺旋副命令的使用。1.螺旋副的概念

螺旋副（ScrewJoint）能夠使剛體運動圍繞軸旋轉(zhuǎn)并沿軸平移，例如能模擬螺栓的運動。打開螺旋副對話框的方式有三種。如圖所示。2.創(chuàng)建螺旋副(1)方式一(2)方式二(3)方式三3.8螺旋副3.螺旋副參數(shù)含義序號參數(shù)名稱含義1選擇連接件選擇要由螺旋副約束的剛體2選擇基本件用于選擇連接件鏈接到的剛體，若未選擇，則連接件相對于大地運動3指定軸矢量指定螺旋副應(yīng)圍繞其旋轉(zhuǎn)的矢量4指定錨點指定螺旋副應(yīng)圍繞其旋轉(zhuǎn)的錨點5螺距指定螺紋的螺距6名稱設(shè)置螺旋副的名稱3.8螺旋副4.實戰(zhàn)演練【例3-8】打開“#例3-8螺旋副練習.prt”，對模型中的螺母進行螺旋副設(shè)置。要求實現(xiàn)仿真效果：點擊播放運行仿真，鼠標拖動螺母，螺母套在螺桿上轉(zhuǎn)動。具體操作如下：3.9彈簧阻尼器3.9彈簧阻尼器任務(wù)目標掌握彈簧阻尼器的性質(zhì)和彈簧阻尼器命令的使用。1.彈簧阻尼器的概念

彈簧阻尼器（SpringDamper）可以給軸運動副施加力或力矩，設(shè)置松弛位置參數(shù)以指定力為零的位置。打開彈簧阻尼器對話框的方式有三種。如圖所示。2.創(chuàng)建彈簧阻尼器(1)方式一(2)方式二(3)方式三3.9彈簧阻尼器3.彈簧阻尼器參數(shù)含義序號參數(shù)名稱含義1選擇軸運動副選擇要使用彈簧阻尼器進行約束的運動副2彈簧常數(shù)設(shè)置彈簧的剛度3阻尼設(shè)置彈簧的阻尼系數(shù)4松弛位置設(shè)置不施加彈簧力時的位置5名稱設(shè)置彈簧阻尼器的名稱3.9彈簧阻尼器4.實戰(zhàn)演練【例3-9】打開“#例3-9彈簧阻尼器練習.prt”，對模型中的按鈕進行彈簧阻尼器設(shè)置。要求實現(xiàn)仿真效果：點擊播放運行仿真，鼠標拖動按鈕可按下，鼠標松開按鈕即回彈。具體操作如下：3.10斷開約束3.10斷開約束任務(wù)目標掌握斷開約束的性質(zhì)和斷開約束命令的使用。1.斷開約束的概念

斷開約束（BreakingConstraint）能夠定義斷開指定運動副的最大力/扭矩，即當該運動副受到大于設(shè)定的力/扭矩時，該運動副失去約束能力。在當前仿真周期內(nèi)，斷開約束后，該運動副將不再約束鏈接剛體的運動打開斷開約束對話框的方式有三種。如圖所示。2.創(chuàng)建斷開約束(1)方式一(2)方式二(3)方式三3.10斷開約束3.斷開約束參數(shù)含義序號參數(shù)名稱含義1選擇對象選擇要應(yīng)用斷開約束的運動副2斷開模式指定斷開約束的條件：力：通過力判斷是否斷開約束。扭矩：通過扭矩判斷是否斷開約束。3最大幅值設(shè)置斷開約束的力或扭矩的最大值4固定復選框不勾選：來自任何方向的力/扭矩都能斷開約束。勾選：指定斷開約束的力/扭矩的方向，僅檢查在指定方向上施加的力/扭矩最大值。5指定矢量選中固定復選框時可用，指定一個向量來指定施加力的方向。6名稱設(shè)置斷開約束的名稱3.10斷開約束4.實戰(zhàn)演練【例3-10】打開“#例3-10斷開約束練習.prt”，對模型中的方塊進行斷開約束設(shè)置。要求實現(xiàn)仿真效果：點擊播放運行仿真，鼠標拖動方塊可滑動，當受到斷開約束設(shè)定方向的力時會斷開該方塊的滑動副。具體操作如下：3.11防止碰撞3.11防止碰撞任務(wù)目標掌握防止碰撞的性質(zhì)和防止碰撞命令的使用。1.防止碰撞的概念

防止碰撞（PreventCollision）能夠創(chuàng)建一個約束，防止兩個碰撞體相互碰撞。在NXMCD中，常使用防止碰撞來防止與某些碰撞傳感器發(fā)生碰撞。