《航空制造數(shù)字孿生技術(shù)》課件-任務(wù)3 耦合副和傳感器

項(xiàng)目一典型單工位仿真設(shè)計(jì)與調(diào)試PART/03耦合副和傳感器知識(shí)點(diǎn)一

齒輪副的設(shè)置

齒輪副指兩個(gè)相嚙合的齒輪組件組成的基本結(jié)構(gòu)，它能夠傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。點(diǎn)擊“機(jī)械”工具欄中的更多選項(xiàng)，在“耦合副”中選擇“齒輪”，系統(tǒng)出現(xiàn)如下對(duì)話框：知識(shí)點(diǎn)一

齒輪副的設(shè)置注意：

動(dòng)手操作——齒輪副（1）打開源文件；（2）在“機(jī)械”工具欄找到“基本運(yùn)動(dòng)副”按鈕，先給兩個(gè)齒輪創(chuàng)建好剛體和鉸鏈副；（3）在“機(jī)械”工具欄找到“更多”按鈕，在下拉菜單的“耦合副”中選擇“齒輪”，彈出對(duì)話框；主從對(duì)象選擇齒輪的鉸鏈副，主倍數(shù)與從倍數(shù)的比值根據(jù)兩齒輪的齒數(shù)之比，點(diǎn)擊確定。（4）點(diǎn)擊“速度控制”，選擇對(duì)象為其中一個(gè)鉸鏈副，速度設(shè)置為50mm/s，點(diǎn)擊確定。（5）點(diǎn)擊仿真工具欄中“播放”按鈕，這時(shí)可以看到兩個(gè)齒輪相互嚙合運(yùn)動(dòng)。

設(shè)置好的齒輪副將會(huì)自動(dòng)歸到“機(jī)電導(dǎo)航器”中“運(yùn)動(dòng)副和約束”文件夾下。知識(shí)點(diǎn)一

齒輪副的設(shè)置知識(shí)點(diǎn)二

齒輪齒條副的設(shè)置

齒輪齒條副可以定義線性運(yùn)動(dòng)副和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，創(chuàng)建時(shí)要求線性運(yùn)動(dòng)副軸矢量和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副旋轉(zhuǎn)軸矢量不平行。點(diǎn)擊“機(jī)械”工具欄中的更多選項(xiàng)，在“耦合副”中選擇“齒輪齒條”，系統(tǒng)出現(xiàn)如下對(duì)話框：知識(shí)點(diǎn)二

齒輪齒條副的設(shè)置

動(dòng)手操作——齒輪齒條副（1）打開源文件；（2）在“機(jī)械”工具欄找到“基本運(yùn)動(dòng)副”按鈕，先分別給齒輪設(shè)置鉸鏈副，齒條設(shè)置滑動(dòng)副；（3）在“機(jī)械”工具欄找到“更多”按鈕，在下拉菜單的“耦合副”中選擇“齒輪齒條”，彈出對(duì)話框；主對(duì)象選擇齒條，從對(duì)象選擇齒輪，接觸點(diǎn)選擇嚙合的點(diǎn)，點(diǎn)擊確定；（4）為齒條的滑動(dòng)副設(shè)置一個(gè)速度50mm/s；（5）點(diǎn)擊仿真工具欄中“播放”按鈕，這時(shí)可以看到齒輪齒條之間相互嚙合運(yùn)動(dòng)。

設(shè)置好的齒輪齒條副將會(huì)自動(dòng)歸到“機(jī)電導(dǎo)航器”中“運(yùn)動(dòng)副和約束”文件夾下。知識(shí)點(diǎn)二

齒輪齒條副的設(shè)置知識(shí)點(diǎn)三

滑輪與帶的設(shè)置

滑輪與帶可以定義多個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，它能夠傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。點(diǎn)擊“機(jī)械”工具欄中的更多選項(xiàng)，在“耦合副”中選擇“滑輪與帶”，系統(tǒng)出現(xiàn)如下對(duì)話框：知識(shí)點(diǎn)三

滑輪與帶的設(shè)置

動(dòng)手操作——滑輪與帶（1）打開源文件；（2）先將需要用滑輪與帶關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)滑輪設(shè)置好鉸鏈副；（3）在“機(jī)械”工具欄找到“更多”按鈕，在下拉菜單的“耦合副”中選擇“滑輪與帶”，彈出對(duì)話框；選擇到作為主動(dòng)輪與帶接觸的面，即可自動(dòng)生成比率以及半徑；再確定從對(duì)象，選擇從動(dòng)輪與帶接觸的面，也可以選擇從動(dòng)輪所帶的鉸鏈副，如果選擇鉸鏈副，則需要計(jì)算好比率，比率及為主動(dòng)輪與從動(dòng)輪之比；（4）給主動(dòng)輪的鉸鏈副設(shè)置速度控制360mm/s；（5）點(diǎn)擊仿真工具欄中“播放”按鈕，這時(shí)可以看到多個(gè)滑輪同時(shí)運(yùn)動(dòng)。

設(shè)置好的“滑輪與帶”將會(huì)自動(dòng)歸到“機(jī)電導(dǎo)航器”中“運(yùn)動(dòng)副和約束”文件夾下。知識(shí)點(diǎn)三

滑輪與帶的設(shè)置知識(shí)點(diǎn)四

距離傳感器的設(shè)置

距離傳感器是用來檢測(cè)對(duì)象與傳感器之間距離的傳感器。當(dāng)方塊物料源進(jìn)入到距離傳感器的設(shè)定區(qū)域時(shí)，開始檢測(cè)物料與傳感器之間的距離。點(diǎn)擊“電氣”工具欄中的找到“碰撞傳感器”下拉菜單，選擇“距離傳感器”，系統(tǒng)出現(xiàn)如下對(duì)話框：知識(shí)點(diǎn)四

距離傳感器的設(shè)置

動(dòng)手操作——距離傳感器（1）打開源文件；（2）在“電氣”工具欄找到“碰撞傳感器”按鈕，在下拉菜單中選擇“距離傳感器”，彈出對(duì)話框；選擇小方塊為剛體對(duì)象，開口角度為30°，范圍為200mm；指定點(diǎn)為自動(dòng)，指定矢量為-XC；（3）把該距離傳感器選入“運(yùn)行時(shí)察看器”中；（4）點(diǎn)擊仿真工具欄中“播放”按鈕，這時(shí)可以看到傳感器檢測(cè)到與物料源之間的距離。

設(shè)置好的“距離傳感器”將會(huì)自動(dòng)歸到“機(jī)電導(dǎo)航器”中“傳感器和執(zhí)行器”文件夾下。知識(shí)點(diǎn)四

距離傳感器的設(shè)置知識(shí)點(diǎn)五

位置傳感器的設(shè)置

位置傳感器是用來檢測(cè)運(yùn)動(dòng)副位置數(shù)據(jù)的傳感器。如圖所示，

位置傳感器可以檢測(cè)方塊剛體與滑板剛體所構(gòu)成的滑動(dòng)副的位置變化。點(diǎn)擊“電氣”工具欄中的找到“碰撞傳感器”下拉菜單，選擇“位置傳感器”，系統(tǒng)出現(xiàn)如下對(duì)話框：知識(shí)點(diǎn)五

位置傳感器的設(shè)置

動(dòng)手操作——位置傳感器（1）打開源文件；（2）在“電氣”工具欄找到“碰撞傳感器”按鈕，在下拉菜單中選擇“位置傳感器”，彈出對(duì)話框；選擇軸為滑動(dòng)副；（3）為滑動(dòng)副添加速度控制，100m/s；（4）把該位置傳感器加入“運(yùn)行時(shí)察看器”中；（5）點(diǎn)擊仿真工具欄中“播放”按鈕，這時(shí)可以看到變化的位置數(shù)據(jù)和曲線圖。

設(shè)置好的“位置傳感器”將會(huì)自動(dòng)歸到“機(jī)電導(dǎo)航器”中“傳感器和執(zhí)行器”文件夾下。知識(shí)點(diǎn)五

位置傳感器的設(shè)置知識(shí)點(diǎn)六

通用傳感器的設(shè)置

通用傳感器可檢測(cè)對(duì)象的質(zhì)心，線性速度及角速度等。點(diǎn)擊“電氣”工具欄中的找到“碰撞傳感器”下拉菜單，選擇“通用傳感器”，系統(tǒng)出現(xiàn)如下對(duì)話框：知識(shí)點(diǎn)六

通用傳感器的設(shè)置

動(dòng)手操作——通用傳感器（1）打開源文件；（2）在“電氣”工具欄找到“碰撞傳感器”按鈕，在下拉菜單中選擇“通用傳感器”，彈出對(duì)話框；（3）選擇對(duì)象為小方塊，參數(shù)名稱為“線速度.Z”；（4）把該通用傳感器加入“運(yùn)行時(shí)察看器”中；（5）點(diǎn)擊仿真工具欄中“播放”按鈕，可以看到在重力作用下質(zhì)心的下降速度。

設(shè)置好的“通用傳感器”將會(huì)自動(dòng)歸到“機(jī)電導(dǎo)航器”中“傳感器和執(zhí)行器”文件夾下。知識(shí)點(diǎn)六

通用傳感器的設(shè)置知識(shí)點(diǎn)七

限位開關(guān)的設(shè)置

限位開關(guān)可檢測(cè)對(duì)象的位置、力、扭矩、速度和加速度等是否在設(shè)定的范圍內(nèi)。若在范圍內(nèi)，輸出false；若超出這個(gè)范圍，則輸出為true。

例如：為一個(gè)方塊剛體的滑動(dòng)副創(chuàng)建限位開關(guān)，并檢測(cè)滑動(dòng)副是否超出了設(shè)定的范圍，其位置數(shù)據(jù)為(-100,100)，當(dāng)方塊的運(yùn)動(dòng)為值超過100時(shí)，限位開關(guān)的值將由false變?yōu)閠rue。點(diǎn)擊“電氣”工具欄中的找到“碰撞傳感器”下拉菜單，選擇“限位開關(guān)”，系統(tǒng)出現(xiàn)如下對(duì)話框：知識(shí)點(diǎn)七

限位開關(guān)的設(shè)置

動(dòng)手操作——限位開關(guān)（1）打開源文件；（2）為小方塊添加滑動(dòng)副和速度控制，速度設(shè)置為50mm/s；（3）在“電氣”工具欄找到“碰撞傳感器”按鈕，在下拉菜單中選擇“限位開關(guān)”，彈出對(duì)話框；（4）選擇對(duì)象為小方塊的滑動(dòng)副，參數(shù)名稱為“位置”，下限位為-100，上限位為100；（5）把該限位開關(guān)加入“運(yùn)行時(shí)察看器”中；（6）點(diǎn)擊仿真工具欄中“播放”按鈕，可以看到運(yùn)行2s后，小方塊的位置超過100時(shí)，限位開關(guān)的值由false變?yōu)閠rue。

設(shè)置好的“限位開關(guān)”將會(huì)自動(dòng)歸到“機(jī)電導(dǎo)航器”中“傳感器和執(zhí)行器”文件夾下。知識(shí)點(diǎn)七

限位開關(guān)的設(shè)置知識(shí)點(diǎn)八

繼電器的設(shè)置繼電器設(shè)也有上限位和下限位：當(dāng)初始狀態(tài)為false，并且設(shè)定的對(duì)象屬性值由小變大超出上限位時(shí)，狀態(tài)有false變?yōu)閠rue；當(dāng)初始狀態(tài)為true，并且設(shè)定的對(duì)象屬性值由大變小超出下限位時(shí)，狀態(tài)有true變?yōu)閒alse。繼電器可檢測(cè)對(duì)象的位置、力、扭矩、速度和加速度等是否在設(shè)定的范圍內(nèi)。

例如：為一個(gè)方塊剛體的滑動(dòng)副創(chuàng)建繼電器，其位置數(shù)據(jù)為(-150,150)，當(dāng)方塊沿著XC軸方向改變其位置，當(dāng)大于150mm時(shí)，狀態(tài)由false變?yōu)閠rue。點(diǎn)擊“電氣”工具欄中的找到“碰撞傳感器”下拉菜單，選擇“繼電器”，系統(tǒng)出現(xiàn)如下對(duì)話框：知識(shí)點(diǎn)八

繼電器的設(shè)置

動(dòng)手操作——繼電器（1）打開源文件；（2）為小方塊添加滑動(dòng)副和速度控制，速度設(shè)置為50mm/s；（3）在“電氣”工具欄找到“碰撞傳感器”按鈕，在下拉菜單中選擇“繼電器”，彈出對(duì)話框；（4）選擇對(duì)象為小方塊的滑動(dòng)副，參數(shù)名稱為“位置”