2387 齒輪傳動和連桿機構的ProE運動仿真

2387 齒輪傳動和連桿機構的ProE運動仿真,齒輪,傳動,以及,連桿機構,proe,運動,仿真 大學畢業(yè)設計說明書題 目：齒輪傳動和連桿機構的Pro/E 運動仿真 學 院： 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學 號： 姓 名： 趙 曜 指導教師： 老師 完成日期： 2012 年 5 月 1大學畢業(yè)設計（論文）任務書論文（設計）題目：齒輪傳動和連桿機構的 Pro/E 運動仿真 學號： 姓名： 專業(yè)： 機械設計制造及其自動化 指導教師： 系主任： 一、主要內容及基本要求 1、通過查閱相關文獻，了解 Pro/E 運動仿真技術 2、在 Pro/E 環(huán)境下完成多種連桿機構和齒輪傳動的三維建模 3、在 mechanism 模塊下完成連桿機構和齒輪傳動的傳動仿真 4、完成一篇 英文期刊上科技論文的翻譯，字數(shù)要求 3000 左右 二、重點研究的問題1、在 Pro/E 環(huán)境下連桿機構和齒輪傳動的三維建模 3、Pro/Program 模塊下的二次開發(fā) 4、運用 Pro/E 進行連桿機構和齒輪傳動仿真及相關的分析 三、進度安排序號 各階段完成的內容 完成時間1 查閱資料 第一周至第二周2 開題報告、制訂設計方案 第三周至第四周3 熟悉 Pro/E 第五周至第六周4 建模、運動仿真 第七周至十一周5 寫出論文初稿 第十二周6 寫出正式稿論文 第十三周7 答辯 第十四周2四、應收集的資料及主要參考文獻[1] 孫恒，陳作模.機械原理.北京，高等教育出版社，2006. [2] 濮良貴，紀名剛.機械設計.北京，高等教育出版社，2006. [3] 丁廣文. 基于 Pro／E 運動仿真的曲線生成 .科技信息 2009 年 20 期 [4] 方建軍，劉仕良.機械動態(tài)仿真與工程分析. 北京，化學工業(yè)出版社，2004. [5] 林清安， PRO／E2001 模具設計 [M] 北京：本經(jīng)大學出版社 ，2001 [6] 許小榮，雷進輝，王保榮.Pro/Engering 零件設計技術指導.北京，電子工業(yè)出版社 2007 [7] 徐國斌. Pro/ENGINEER Wildfire 在企業(yè)中的實施與應用[M]. 北京：機械工業(yè)出版 社，2004 [8] 陳力捷，發(fā)動機連桿機構的運動仿真. 河南科技，2010 年第 9 期 [9] 高輝,陳再良. 基于 Pro／E 的四連桿機構運動仿真設計.蘇州大學學報，第三期，2010 年第 3 期. [10]田發(fā)達，姚養(yǎng)無，武俊明. 平面組合連桿機構設計與運動學仿真. 機械工程與自動化, 2010 年第 4 期. [11]徐平，高奇，蒲志新. Pro／E Wildfire 2．0 中標準漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)化設計. 現(xiàn)代制造工程,2006 年第 4 期. [12] 吳繼澤，王統(tǒng).齒根過渡曲線與齒根應力.北京，國防工業(yè)出版社，1989. [13] 孫恒，陳作模.機械原理.北京，高等教育出版社，2006. [14] 范佳，孟憲舉，蔡玉強.基于 Pro／E 的漸開線直齒輪參數(shù)化建模. 河北理工學院學報,第 28 卷，第一期，2006 年 2 月. [15] 鐘相強,蔣立軍,仵文松,盧博友.基于 Pro／TOOLKIT 二次開發(fā)的漸開線齒輪參數(shù)化設計.機械設計與制造，第三期，2006 年 3 月. 3大學畢業(yè)論文（設計）評閱表學號 姓名 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計）題目：齒輪傳動和連桿機構的 Pro/E 運動仿真 評價項目評 價 內 容選題1.是否符合培養(yǎng)目標，體現(xiàn)學科、專業(yè)特點和教學計劃的基本要求，達到綜合訓練的目的；2.難度、份量是否適當；3.是否與生產(chǎn)、科研、社會等實際相結合。能力1.是否有查閱文獻、綜合歸納資料的能力；2.是否有綜合運用知識的能力；3.是否具備研究方案的設計能力、研究方法和手段的運用能力；4.是否具備一定的外文與計算機應用能力；5.工科是否有經(jīng)濟分析能力。論文（設計）質量1.立論是否正確，論述是否充分，結構是否嚴謹合理；實驗是否正確，設計、計算、分析處理是否科學；技術用語是否準確，符號是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范；2.文字是否通順，有無觀點提煉，綜合概括能力如何；3.有無理論價值或實際應用價值，有無創(chuàng)新之處。綜合評價該同學所完成的仿真設計基本正確且合理。畢業(yè)設計說明書的論述合理，設計計算方法正確，格式符合要求。 。該同學具備了一定的專業(yè)理論的綜合運用能力，正確制定設計方案和解決問題的能力，工程能力，設計能力，計算機制圖，及外語能力，具備了工程師的基本素質。整個畢業(yè)設計工作體現(xiàn)了學科教學計劃的基本要求，所完成的工作達到了本科畢業(yè)設計要求，推薦成績?yōu)椤傲己谩?，可參與答辯。評閱人： 年 月 日大學畢業(yè)論文（設計）鑒定意見學號： 姓名： 專業(yè)： 機械設計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計說明書） 28 頁 圖 表 16 張論文（設計）題目： 齒輪連桿機構在 Pro/E 環(huán)境下的運動仿真 內容提要：齒輪與連桿機構作為重要的傳動機構廣泛用于汽車、船舶、機床、儀表等行業(yè)。尤其是齒輪機構，由于漸開線齒輪齒形復雜，并且齒輪的精準度對加工精度影響大，這也成為了以往三維 CAD 設計的難點。而在 Pro/E 環(huán)境下利用方程建立漸開線保證了漸開線齒輪齒廓形狀的準確性，也能為動態(tài)仿真與有限元分析等模塊做好基礎。通過改變參數(shù)與關系也能快速地實現(xiàn)齒輪的參數(shù)設計與定型。參數(shù)化建模的最大特點是可以實現(xiàn)參數(shù)化，通過對參數(shù)的改變能更方便的得到想要的齒輪。1指導教師評語該同學對待畢業(yè)設計任務認真負責，積極查閱資料，認真思考解決問題的方法，并能主動和老師積極探討。具備綜合運用知識去確定設計方案，獨立解決設計中問題的能力。所設計的傳動機構的設計原理正確，控制方法得當。所完成的畢業(yè)設計說明書條理清楚、計算正確，文字基本流暢。整個畢業(yè)設計工作量達到要求，完成質量較高，達到學士學位論文要求。同意參加答辯，推薦畢業(yè)設計成績等級為“ ” 。指導教師： 年 月 日答辯簡要情況及評語答辯小組組長： 年 月 日答辯委員會意見答辯委員會主任： 年 月 日2大學畢業(yè)論文（設計）工作中期檢查表系 工程系 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 班級 08 級三班 姓 名 學 號 指導教師 指導教師職稱 副教授題目名稱 齒輪傳動和連桿機構的 Pro/E 運動仿真題目來源 科研 企業(yè) 其它 課題名稱 齒輪、連桿機構在 Pro/E 環(huán)境下的傳動仿真題目性質 工程設計 理論研究 科學實驗 軟件開發(fā) 綜合應用 其它1、選題是否有變化 有 否 2、設計任務書 有 否資料情況3、文獻綜述是否完成 完成 未完成 4、外文翻譯 完成 未完成由學生填寫目前研究設計到何階段、進度狀況：了解學習的 Pro/E 的操作。分析確定了齒輪機構設計方案；設計出了零件圖；開始著手齒輪機構的傳動仿真及分析；同時也開始查詢關于連桿機構的數(shù)據(jù)資料。工作進度預測（按照任務書中時間計劃）提前完成 按計劃完成 拖后完成 無法完成工作態(tài)度（學生對畢業(yè)論文的認真程度、紀律及出勤情況）：認真 較認真 一般 不認真質量評價（學生前期已完成的工作的質量情況）由老師填寫優(yōu) 良 中 差3存在的問題與建議：指導教師（簽名）：年 月 日建議檢查結果： 通過 限期整改 緩答辯系意見： 簽名：年 月 日注：1、該表由指導教師和學生填寫。2、此表作為附件裝入畢業(yè)設計（論文）資料袋存檔。目 錄摘要 ...............................................第一章 引言 ......................................11.1 目的和現(xiàn)實意義 .......................................11.2 國內外研究現(xiàn)狀 .......................................1第二章 PRO/E 軟件介紹 ............................2第三章 直齒圓柱齒輪建模 ...........................33.1 直齒圓柱齒輪主要參數(shù) .................................33.2 直齒圓柱齒輪造型 .....................................33.2.1 直齒輪的建模分析 ...........................................33.2.2 直齒輪建模過程 .............................................4第四章 齒輪傳動仿真與分析 ........................104.1 裝配 ................................................104.1.1 新建組件 ..................................................104.1.2 裝配齒輪 ..................................................104.2 仿真 ................................................124.2.1 進入機構模塊 ..............................................124.2.2 添加“伺服電動機” ...................................124.2.3 定義初始條件 ..............................................134.2.4 定義分析 ..................................................144.2.5 回放并保存分析結果 ........................................144.2.6 測量 ......................................................14第五章 六桿機構傳動仿真與分析 ...................155.1 裝配 ................................................1515.1.1 新建 FA.ASM ...............................................155.1.2 裝配連桿機構 ..............................................155.2 仿真 ................................................185.2.1 進入機構模塊 ..............................................185.2.2 添加“伺服電動機” ........................................185.2.3 拖動模型 ..................................................205.2.4 定義分析 ..................................................205.2.5 回放并保存分析結果 ........................................205.2.6 測量 ......................................................20第六章機械手仿真6.1 裝配 ................................................216.1.1 新建組件 ..................................................216.1.2 裝配機械手 ................................................216.2 仿真 ................................................236.2.1 進入機構模塊 ..............................................236.2.2 添加“伺服電動機” .................................256.2.3 定義初始條件 ..............................................266.2.4 定義分析 ..................................................266.2.5 回放并保存分析結果 ........................................266.2.6 測量 ......................................................26小 結 ...........................................27致 謝 ...........................................28參考文獻 .........................................29附錄一 英文文獻翻譯附錄二 英文文獻原件齒輪傳動和連桿機構的 Pro/E 運動仿真摘要：通過漸開線直齒、連桿機構的參數(shù)化建模設計，并介紹在 Pro/E 中進行設計的基本方法與步驟以及傳動仿真。關鍵字：Pro/E; 齒輪； 連桿機構； 建模； 仿真Simulation of Gear and Link Based on Pro/EAbstract ：Through the spur gear, helical cylindrical bevel wheel and cone of Parameterized modeling design in Pro/E, introduction of parametric design of The basic methods , steps and simulation.Keyword: Pro/E; gear; link; sculpt; Simulation1第一章 引言1.1 目的和現(xiàn)實意義根據(jù)學過的知識，利用 Pro/E 對齒輪機構與連桿機構進行建模并對其進行仿真。齒輪與連桿機構作為重要的傳動機構廣泛用于汽車、船舶、機床、儀表等行業(yè)。尤其是齒輪機構，由于漸開線齒輪齒形復雜，并且齒輪的精準度對加工精度影響大，這也成為了以往三維 CAD 設計的難點。而在 Pro/E 環(huán)境下利用方程建立漸開線保證了漸開線齒輪齒廓形狀的準確性，也能為動態(tài)仿真與有限元分析等模塊做好基礎。通過改變參數(shù)與關系也能快速地實現(xiàn)齒輪的參數(shù)設計與定型。參數(shù)化建模的最大特點是可以實現(xiàn)參數(shù)化，通過對參數(shù)的改變能更方便的得到想要的齒輪。1.2 國內外研究現(xiàn)狀美 國 參 數(shù) 技 術 公 司 (Parametric Technology Corporation， PTC 公 司 )1985 年 成 立 ， 是 CAID/CAD/CAE/CAM/PDM 領 域 最 具 代 表 性 的 軟 件 公 司 ， 也是 全 球 最 大 的 、 發(fā) 展 最 快 的 MDA 廠 商 之 一 。Pro/E 提 出 的 單 一 數(shù) 據(jù) 庫 、 參 數(shù) 化 、 基 于 特 征 、 全 相 關 性 及 工 程 數(shù) 據(jù) 再利 用 等 概 念 改 變 了 傳 統(tǒng) MDA 的 觀 念 ， 成 為 MDA 領 域 的 新 業(yè) 界 標 準 。 利 用 此概 念 寫 成 的 第 三 代 產(chǎn) 品 Pro/ENGINEER 軟 件 能 將 設 計 至 生 產(chǎn) 的 過 程 集 成 在 一起 ， 讓 所 有 的 用 戶 同 時 進 行 同 一 產(chǎn) 品 的 設 計 制 造 工 作 ， 即 并 行 工 程 。PTC 公 司 進 入 中 國 開 設 辦 事 處 以 來 ， 以 其 先 進 的 技 術 和 完 備 的 服 務 贏 得了 廣 大 客 戶 的 信 賴 ， PTC 公 司 集 成 的 計 算 機 系 統(tǒng) 已 經(jīng) 幫 助 眾 多 的 用 戶 提 高 了生 產(chǎn) 率 ， 縮 短 了 從 概 念 設 計 到 制 造 的 周 期 ， 提 高 了 產(chǎn) 品 的 質 量 ， 加 速 了 新 產(chǎn)品 的 上 市 。PTC 公 司 目 前 在 國 內 擁 有 客 戶 近 1500 家 ， 包 括 航 空 航 天 、 汽 車 、 家 用電 器 、 通 用 機 械 等 各 行 各 業(yè) 。2第二章 Pro/E 軟件介紹Pro/E 是 第 一 個 提 出 了 參 數(shù) 化 設 計 的 概 念 ， 并 且 采 用 了 單 一 數(shù) 據(jù) 庫 來 解決 特 征 的 相 關 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 。 Pro/E 的 基 于 特 征 方 式 ， 能 夠 將 設 計 至 生產(chǎn) 全 過 程 集 成 到 一 起 ， 實 現(xiàn) 并 行 工 程 設 計 。 它 不 但 可 以 應 用 于 工 作 站 ， 而 且也 可 以 應 用 到 單 機 上 。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 計 、鈑 金 設 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 。Pro/E 功 能 如 下 ：1 特 征 驅 動 （ 如 ： 倒 角 、 殼 等 ） 。2 參 數(shù) 化 ， 即 特 征 之 間 存 在 相 互 關 系 ， 便 于 隨 時 修 改 成 想 要 的 尺 寸 。3 通 過 零 件 特 征 值 之 間 關 系 進 行 設 計 。4 支 持 大 型 復 雜 的 組 合 鍵 設 計 。5 貫 穿 了 所 有 應 用 的 完 全 相 關 性 。3第三章 直齒圓柱齒輪建模3.1 直齒圓柱齒輪主要參數(shù)模數(shù) m齒數(shù) z壓力角 a齒頂高系數(shù) ha*頂隙系數(shù) c*齒寬 b分度圓直徑 d基圓直徑 db齒頂圓直徑 da齒根圓直徑 df3.2 直齒圓柱齒輪造型3.2.1 直齒輪的建模分析1．創(chuàng)建基準平面、基準軸、基準坐標。2．創(chuàng)建齒輪的基本圓。打開“草繪” ，創(chuàng)建齒輪的基本原（分度圓、基圓、齒頂圓齒根圓） 。3．創(chuàng)建漸開線用“從方程”的方法創(chuàng)建漸開線。4．鏡像漸開線首先創(chuàng)建一個用于鏡像的平面，然后通過該平面鏡像第二步創(chuàng)建的漸開線，并用“關系”來控制鏡像平面的角度。5．拉伸形成尸體拉升創(chuàng)建實體（一個齒形實體）46．陣列輪齒將上一步經(jīng)行陣列，完成齒輪基本外形。3.2.2 直齒輪建模過程1．創(chuàng)建基準平面、基準軸、基準坐標。2．創(chuàng)建齒輪的基本圓這一步用草繪以的方法 DTM3 為基準，創(chuàng)建基本圓（齒頂圓，基圓，分度圓。齒根圓） 。完成草繪后，更改 4 個圓尺寸屬性分別為：d、db、da、df3．輸入基本參數(shù)和關系式在主菜單上單擊“工具”→“參數(shù)”對話框，如下圖 3-1圖 3-1 “參數(shù)”4．在“參數(shù)”對話框依次所需要的參數(shù)的名稱、數(shù)值。如圖 3-25圖 3-2 齒輪“參數(shù)”編輯5．在主菜單上單擊“工具” →“關系” ，輸入如下公式DA=D+2*HADB=D*COS(ALPHA)DF=D-2*HFD6=360/(4*Z)D9=BIF HAX=1D14=0.38*MENDIFD15=360/ZD22=360/ZP23=Z-1D72=360/(2*Z)6如圖 3-3圖 3-3 “關系”編輯6．創(chuàng)建漸開線（1） 依次單擊主菜單“插入” →“模型基準” →“曲線” ，彈出“曲線選項”菜單管理器，依次單擊“從方程” →“完成” ，接著彈出“得到坐標系”菜單管理器，在“設置坐標類型”中單擊“笛卡爾” ，系統(tǒng)將彈出一個記事本窗口；（2） 輸入如下指令r=DB/2theta=t*45x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180x=0(3) 保存退出記事本，單擊“確定” 。7．鏡像漸開線（1） 單擊分度圓曲線與漸開線作為參照，點擊“確定” ，完成基準點“PNT0”的創(chuàng)建。（2） 依次在主菜單單擊“插入” →“模型基準” →“屏幕” ，彈出“基準屏面”對話框；選取“GEAR_AXIS”軸為參照，按住 Ctrl 鍵，繼續(xù)單擊”7PNT0“為參照。如圖 3-4圖 3-4 畫基本圓繼續(xù)在主菜單單擊“插入” →“模型基準” →“平面” ，選取“DTM1”面作為參考面。按住 Ctrl 選取“A_1”軸為參考，在偏距文本框內輸入旋轉角度“360/(4*z)”,再選擇“是” ；（3） 在“基準平面”對話框內單擊“確定” ，將關系式加到“關系”對話框，在繪圖區(qū)右鍵單擊剛剛創(chuàng)建的基準平面“HF_DTM” ，在彈出的菜單上單擊“編輯” 。（4） 在主菜單上單擊“工具” →“關系” ，顯示“DTM4”面和“HF_DTM”面間的夾角尺寸代號。單擊尺寸代號將自動顯示“關系”對話框中。輸入關系式：D6=360/（4*z） ，單擊確定。（5） 在繪圖區(qū)單擊漸開線特征，然后依次單擊“編輯” →“鏡像” 。系統(tǒng)彈出“鏡像”操作面板，選取剛剛創(chuàng)建的“HF_DTM”作為鏡像平面，單擊，完成漸開線鏡像。如圖 3-58圖 3-5 畫漸近線軌跡8.拉伸平面沿著 df 圓曲線，拉伸實體，升讀為 D9.沿著兩漸開線拉伸一個形齒如圖 3-6圖 3-6 齒輪的拉伸9.陣列輪齒（1） 首先選取創(chuàng)建好的齒輪，然后依次單擊“編輯” →“復制” ，然后再依次單擊“編輯” →“選擇性粘貼” ，在“選擇性粘貼”定義面板選取 ，在文本框輸入旋轉角度“360/z” 。再單擊“是” ；旋轉角為 d15.9（2） 在模型樹中單擊剛剛創(chuàng)建的第二個齒輪特征，依次單擊“編輯” →“陣列” ，系統(tǒng)彈出“陣列”定義操控面板。選取兩個輪齒間夾角尺寸“21.2”作為陣列參照，單擊 。如圖 3-7圖 3-7 齒輪的陣列10第四章 齒輪傳動仿真與分析4.1 裝配4.1.1 新建組件根據(jù)齒輪中心距創(chuàng)建基準平面和基準面。4.1.2 裝配齒輪1.裝入基礎板拉開插入菜單，依次選擇“元件” →“裝配” ，選取基礎板，單擊 。如圖 4-1圖 4-1 添加基礎板2.裝入高速齒輪軸開插入菜單，依次選擇“元件” →“裝配” ，選取高速齒輪軸。打開“放置”對話框中的“連接”操作面板，選擇“銷釘”連接，按系統(tǒng)提示選擇基礎板與高速齒輪軸的軸線。在將齒輪面與基礎板面對齊完成連接，單擊 。如圖 4-211圖 4-2 裝配低速齒與基礎板3.裝入低速齒輪軸開插入菜單，依次選擇“元件” →“裝配” ，選取低速齒輪軸。打開“放置”對話框中的“連接”操作面板，選擇“銷釘”連接，按系統(tǒng)提示選擇基礎板與低速齒輪軸的軸線。在將齒輪面與基礎板面對齊完成連接。選取“移動”中的“旋轉”調整齒輪直至齒輪嚙合，單擊 。如圖 4-3圖 4-3 裝配高速齒與基礎板124.2 仿真4.2.1 進入機構模塊點擊“應用程序” ，選擇“機構” ，添加齒輪連接。分別選取兩齒輪的軸線，節(jié)圓直徑分別為 25.5，5,4如圖 4-4，圖 4-5圖 4-4 定義齒輪 1圖 4-5 定義齒輪 24.2.2 添加“伺服電動機”點擊“伺服電動機” ，選擇“運動軸” ，選擇“輪廓”的“規(guī)范”選擇“速度” 。 “?！边x“常數(shù)” ， “A”選“20”13如圖 4-6,4-7圖 4-6 定義運動軸圖 4-6 定義運動輪廓4.2.3 定義初始條件點擊“拖動元件” ，再點擊“快照” ，生成“Snapshot1” 。點擊“初始條件”按鈕，選擇快照“Snapshot1” ，單擊“確定” 。4.2.4 定義分析單擊“定義分析” ，類型為“動態(tài)” ， “持續(xù)時間”為 20s， “幀頻“為 10， ”14最小間隔為 0.1.初始條件選擇先前的定義。點擊“運動” ，觀察運動仿真情況。4.2.5 回放并保存分析結果單擊“回放”中的動畫按鈕，打開對話框如圖 4-7圖 4-7 回放單擊播放觀察組件運動仿真。4.2.6 測量單擊“測量” ，創(chuàng)建新測量，選擇 ，得出如圖 4-8 結果圖 4-8 速度位移曲線分析15第五章 六桿機構傳動仿真與分析5.1 裝配5.1.1 新建 FA.ASM5.1.2 裝配連桿機構1.添加基礎板依次選擇“元件” →“裝配” ，打開基礎板，單擊 。如圖 5-1圖 5-1 添加基礎板2.裝配驅動桿件開插入菜單，依次選擇“元件” →“裝配” ，選取驅動桿件。打開“放置”對話框中的“連接”操作面板，選擇“銷釘”連接，按系統(tǒng)提示選擇基礎板與驅動桿件的軸線。在將連桿面與基礎板面對齊完成連接，單擊 。如圖 5-216圖 5-2 裝配驅動桿件3.裝配“連桿 3”開插入菜單，依次選擇“元件” →“裝配” ，選取“連桿 3”。打開“放置”對話框中的“連接”操作面板，選擇“銷釘”連接，按系統(tǒng)提示選擇基礎板與“連桿 3”的軸線。在將連桿面與基礎板面對齊完成連接，單擊 。如圖 5-3圖 5-3 裝配“連桿 3”4.裝配“連桿 6”開插入菜單，依次選擇“元件” →“裝配” ，選取“連桿 6”。打開“放置”對話框中的“連接”操作面板，選擇“銷釘”連接，按系統(tǒng)提示選擇基礎板與“連桿 6”的軸線。在將連桿面與基礎板面對齊完成連接，單擊 。17如圖 5-4圖 5-4 裝配“連桿 6”5.裝配“連桿 2”開插入菜單，依次選擇“元件” →“裝配” ，選取“連桿 2”。打開“放置”對話框中的“連接”操作面板，選擇“銷釘”連接，按系統(tǒng)提示分別選取“連桿 2”與“驅動桿件”和“連桿 3”的軸線。依次將各桿件間的平面對齊完成連接，單擊 。如圖 5-5圖 5-5 裝配“連桿 2”6.裝配“連桿 5”開插入菜單，依次選擇“元件” →“裝配” ，選取“連桿 5”。打開“放置”18對話框中的“連接”操作面板，選擇“銷釘”連接，按系統(tǒng)提示分別選取“連桿 5”與“連桿 2”和“連桿 6”的軸線。依次將各桿件間的平面對齊完成連接，單擊 。如圖 5-6圖 5-6 裝配“連桿 5”5.2 仿真5.2.1 進入機構模塊選擇“應用程序”中的“機構” 。5.2.2 添加“伺服電動機”單擊 按鈕，選取驅動桿件的軸為運動軸，如下圖 5-719圖 5-7 定義運動軸選取“輪廓”中的“速度” ， “?！边x“余弦” ，其中“A”選“30” ， “B”選“20” ， “C”選“10” ， “T”選“100”如圖 5-8圖 5-8 定義運動輪廓其“位置” ， “速度”和“加速度”曲線圖 5-9 如下20圖 5-9 加速度，速度，位移曲線5.2.3 拖動模型單擊 按鈕。在六桿機構上任意選取一點移動，觀察機構運動。再單擊對話框中的 按鈕，當前機構形態(tài)被拍為快照。單擊 按鈕，可觀看建立的快照。5.2.4 定義分析單擊 按鈕，單擊“新建” 。打開分心定義對話框，選擇分析類型中的“運行” ，觀察運動情況。5.2.5 回放并保存分析結果單擊 按鈕，再單擊“播放”按鈕，觀察機構運動。觀看之后點擊“保存215.2.6 測量單擊“測量” ，創(chuàng)建新測量，選擇 ，得出結果。第六章 機械手的裝配與仿真6.1 裝配6.1.1 新建組件6.1.2 裝配機械手1．將各構件依次按“銷釘”方式約束，裝配成如圖 6-1圖 6-1 機械手裝配2．將單個指頭用“銷釘”方式裝配成“上半四指” 。如圖 6-222圖 6-2 裝配成“四指”結構3.將齒輪傳動機構與機蓋和“四指”連接用“銷釘”約束起來。如圖 6-3，圖 6-3 裝配齒輪機構234.將機械手的最后配件用“銷釘”約束裝配。如圖 6-4，圖 6-4 機械手整體6.2 仿真6.2.1 進入機構模塊1. 定義“齒輪副一” 。如圖 6-5,6-6,圖 6-5 定義“齒輪副一”齒輪 124圖 6-6 定義“齒輪副一”齒輪 22 定義“齒輪副二”如圖 6-7,6-8.圖 6-7 定義“齒輪副二”齒輪 125圖 6-8 定義“齒輪副一”齒輪 26.2.2 添加“伺服電動機” 單擊 按鈕，選取驅動桿件的軸為運動軸，如下圖 6-9，6-10.圖 6-9 伺服電機定義26圖 6-10 定義輪廓6.2.3 定義初始條件點擊“拖動元件” ，再點擊“快照” ，生成“Snapshot1” 。點擊“初始條件”按鈕，選擇快照“Snapshot1” ，單擊“確定” 。6.2.4 定義分析單擊“定義分析” ，類型為“動態(tài)” ， “持續(xù)時間”為 20s， “幀頻“為 10， ”最小間隔為 0.1.初始條件選擇先前的定義。點擊“運動” ，觀察運動仿真情況。6.2.5 回放并保存分析結果單擊“回放”中的動畫按鈕，打開對話框，單擊播放觀察組件運動仿真6.2.6 測量單擊“測量” ，創(chuàng)建新測量，選擇 ，得出結果。27小 結在指導老師的 教授的輔導下，終于完成了畢業(yè)設計最關鍵最重要的的一步，也應該對之前的工作做次總結了。畢業(yè)設計與以往的課程設計截然不同。它不再是老師發(fā)給你一個課題再提供相應的數(shù)據(jù)和資料。剛拿到手上時只有空空的課題與心里的一篇茫然。萬事開頭難，雖然軟件仿真并沒有像其他課題那樣需要依賴原始資料與數(shù)據(jù)，但當導師不再是出題者，而是作為一位只能回答你問題疑惑的解答者時，你會發(fā)現(xiàn)這確實是檢驗四年所學的時候了。也正因為這樣，我不再像以往一樣一旦遇到問題首先就會去咨詢同學或是老師。而是能夠利用書籍與網(wǎng)絡資源來達到自己設計的技術需求。當真正遇到無法解答的問題去詢問老師時，就發(fā)現(xiàn)不會像過去一樣像是個局外的傾聽者，而是真正的參與其中。在學習 Pro/E 的過程中也讓我取得不少收獲，不僅是知識上的收獲，更多的是一種軟件設計的思維。開頭總是覺得這也做不好那也做不好，但真正能開始熟練使用的時候你會發(fā)現(xiàn)畫圖的步驟是如此清晰如此契合你的思路。在設計時也時常發(fā)現(xiàn)一些知識的遺忘，也確實花了些功夫去惡補。當然，在設計是發(fā)現(xiàn)重拾一些過去遺忘的時候也是一種莫大的收獲。總之，作為對以往所學知識的匯報，我不能說我的設計有多精湛，但是鞏固的學過的知識，培養(yǎng)了個人的學習工作能力，也達到了本次設計的目的。28致 謝衷心感謝學校能給我這次畢業(yè)設計的機會，正如之前提到的我不僅學會了不少我之前所缺少的東西，也鞏固了以前的理論知識，也算是將其學以致用了吧。也正因為這樣才讓我覺得只有通過這次畢業(yè)設計，才能說我們達到了畢業(yè)要求。首先要感謝我的輔導老師 教授。她總是回答我們疑惑的第一人，即使工作忙的時候她也會盡量幫我們找其他的老師或是研究生幫我們解決難題。而當我們有所懈怠的時候也是她來督促我們趕上設計進度。其次我要感謝在設計過程中幫助過我的老師，同學，學長，學姐們。正是有來自身邊人的幫忙讓我的設計能如此順利的完成。最后我要感謝我的父母。只要是我人生中最關鍵的時候，站在我身后的總有我的父母。雖然他們不一定能對我的設計提供太多直接的幫助，但他們總是在我設計遇到瓶頸或是其他事情煩惱的時候來開導我，關心我，讓我能對自己完成進度充滿信心，隨時保持著這種工作熱情。在此表示我最真摯的感謝。29參考文獻[1] 孫恒，陳作模.機械原理.北京，高等教育出版社，2006. [2] 濮良貴，紀名剛.機械設計.北京，高等教育出版社，2006. [3] 丁廣文. 基于 Pro／E 運動仿真的曲線生成 .科技信息 2009 年 20 期 [4] 方建軍，劉仕良.機械動態(tài)仿真與工程分析. 北京，化學工業(yè)出版社，2004. [5] 林清安， PRO／E2001 模具設計 [M] 北京：本經(jīng)大學出版社 ，2001 [6] 許小榮，雷進輝，王保榮.Pro/Engering 零件設計技術指導.北京，電子工業(yè)出版社 2007 [7] 徐國斌. Pro/ENGINEER Wildfire 在企業(yè)中的實施與應用[M]. 北京：機械工業(yè)出版 社，2004 [8] 陳力捷，發(fā)動機連桿機構的運動仿真. 河南科技，2010 年第 9 期 [9] 高輝,陳再良. 基于 Pro／E 的四連桿機構運動仿真設計.蘇州大學學報，第三期，2010 年第 3 期. [10]田發(fā)達，姚養(yǎng)無，武俊明. 平面組合連桿機構設計與運動學仿真. 機械工程與自動化, 2010 年第 4 期. [11]徐平，高奇，蒲志新. Pro／E Wildfire 2．0 中標準漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)化設計. 現(xiàn)代制造工程,2006 年第 4 期. [12] 吳繼澤，王統(tǒng).齒根過渡曲線與齒根應力.北京，國防工業(yè)出版社，1989. [13] 孫恒，陳作模.機械原理.北京，高等教育出版社，2006. [14] 范佳，孟憲舉，蔡玉強.基于 Pro／E 的漸開線直齒輪參數(shù)化建模. 河北理工學院學報,第 28 卷，第一期，2006 年 2 月. [15] 鐘相強,蔣立軍,仵文松,盧博友.基于 Pro／TOOLKIT 二次開發(fā)的漸開線齒輪參數(shù)化設計.機械設計與制造，第三期，2006 年 3 月. 30附錄一 英文文獻原件抽象機器的編程語言來實現(xiàn)摘要我們報告一個廣泛的、帶有注釋的書目的抽象機器設計為每個主要的編程范例(命令式、面向對象、函數(shù)式、邏輯和反對當前)。我們得出結論,同時大量高效的抽象機器設計提出一種廣泛的、帶有注釋的書目的抽象機器設計為每個主要的編程范例(命令式、面向對象、函數(shù)式、邏輯和反對當前)。我們得出結論,同時大量高效的抽象機器都設計為特定的語言實現(xiàn), 相對小的工作已經(jīng)完成設計抽象機器的有序進行。關鍵詞:抽象機器;編譯器設計;編程語言;中間語言1.什么是一個抽象的機器抽象的機器是一種機械,因為它們麻省理工學院按部就班地執(zhí)行程序;它們抽象因為他們忽略了真正的很多細節(jié)(硬件)的機器。機器提供一個中間語言編譯的舞臺。他們之間的隔閡高水平的一種編程語言和低水平的一個真正的機器。一個抽象機器的指令是根據(jù)特定的操作需要執(zhí)行操作的一種特定的源語言或類的源語言。常見的最抽象的機器是一個程序商店和一個狀態(tài),通常包括一個堆棧和寄存器。該計劃是一系列指令,用下一條要執(zhí)行指令。程序計數(shù)器是先進的指令完成時。這個基本的控制機制的一個抽象機器也稱為其執(zhí)行循環(huán)。1.1． 有選擇地刻畫上述特性適合很多抽象機器,但是一些抽象機器比其他人更抽象。極端的光譜特征如下:_一個抽象機器是一個中間語言與small-step操作語義[107]。_一個抽象機器是一個設計為一個真實的機器有待建設。1.2． 相關術語術語抽象機器有時也和其他條款程先生不同的概念用于概念的抽象機器,例如,一些作者所使用的術語模擬器或解釋器和一些使用術語虛擬機實現(xiàn)的抽象機器, 類似我們使用術語程序實現(xiàn)的算法。太陽調用它的抽象機器對于Java Java虛擬機[86]。術語虛擬機廣泛應用于不同層次的抽象操作系統(tǒng)——該顯微鏡[121]和IBM的VM操作系統(tǒng)虛擬機是執(zhí)行環(huán)境運行幾個版本的相同的操作系統(tǒng)在同一臺機器上。在理論計算機科學術語抽象機器有時被用于計算模型的包括有限狀態(tài)機、粉末狀的機器,壓低自動機和圖靈機。1.3． 什么是抽象機器用的在上面的表征的抽象機器使用它們作為一個中間語言編譯的一個重要特點。結果實施一種編程語言由兩個階段。編譯器的實現(xiàn)及實現(xiàn)的抽象機器。這是一個打字- ical分而治之的方法。從pedagogi -卡爾的觀點來看,這簡化了表示和教學原則的編程語言實現(xiàn)。從軟件工程的角度來看,引入的抽象層的可維護性和可移植性和皺紋,它允許契約式設計。摘要機器已經(jīng)成功的設計實現(xiàn)的局域網(wǎng)——guages,不符合“on-Neumann電腦嗎?好。因此最抽象機器的異國情調的或小說的語言。只有幾個抽象機器語言,像C或Fortran。最近抽象機器已經(jīng)用于移動代碼在異構網(wǎng)絡諸如互聯(lián)網(wǎng)。除了他們所有的實際好處抽象機器理論上是吸引人的是他們促進證明正確性的代碼生成、分析和轉化程序[20111]。2.抽象設備來自哪里抽象計算機通常設計的特定方式進行基于經(jīng)驗與其他抽象機器或實現(xiàn)翻譯或編譯器相同的源語言。但也有些系統(tǒng)化的方法進行了研究。魔杖是第一個處理問題的推導ab - 31stract機器語言的語義。在1982年。 他提出了一個基于組合子方法[130]。找到合適的組合子不是自動的,是一項艱巨的任務,這是簡化在后續(xù)的文章[131]。凸輪(1985)是相似的方式獲得伊[34]。另一種方法是基于偏eval -基礎的翻譯具有給定示例程序和折疊的重復出現(xiàn)的模式在中間代碼[44歲,80年,98]。最后是方法基于通過分離[45,56歲,70年,89116]。通過分離是一種轉換是將翻譯成com -打樁及執(zhí)行部件,后者被抽象機器的。它也被用于在2大系統(tǒng)(1996)自動生成抽象機器1982。從編程語言規(guī)范[43,46)。3.摘要機器對命令式編程語言50年代后期的討論在ACM和其他相關機構造成了各種各樣的建議對一個UNCOL:一個通用的面向計算機的語言。各種UNCOLs已經(jīng)提出?？低臋C器[33]例如是一個寄存器機器,有兩個指令。鋼的機器[119]有復雜的adressing模式。一個UNCOL的原則是合理的,但它們并沒有被廣泛應用。我們認為,這主要是由于缺少生成的代碼的性能。食物和Ganapathi[30]概述的抽象機器命令式編程語言中,都沒有租金在1980年代中期。有些人相信Java虛擬機[86]1990年代后期的最終可能扮演的角色,一個UNCOL,但我們認為,性能將仍會關注在許多領域的計算?，F(xiàn)在,我們將看看一些成功的抽象機器,它被設計用于更適度的目標:這股Algol對象代碼(1964)[109]是一個抽象的Algol60機器。 它有一個棧、堆和一個商店。它的指令提供機制和過程變量范圍、分配的內存,訪問變量和數(shù)組和值和call-by-name過程調用這個P4-machine(1976)是一個抽象機器執(zhí)行的Pascal項目開發(fā),Wirth和他的同事們[7]。編譯器從Pascal,P4和抽象機器的代碼都被記錄在[102]。機器有固定長度的教誨的P4摸爬滾打。它實現(xiàn)了一堆塊結構的活動記錄(幀),使用動態(tài)和靜態(tài)鏈接來實現(xiàn)遞歸和靜態(tài)范圍UCSD 的 P-machine[32]是一個抽象機器執(zhí)行的 Pascal 的項目,如果可變長的指令。緊湊的字節(jié)碼的機器有了特殊的指令調用 Pascal 的嵌套程序,呼吁正式程序,用于記錄和數(shù)組索引和索引檢查、處理(帕斯卡)集,為了發(fā)出信號,并等待信號量等等。P-machine 用于在流行 UCSD Pascal 系統(tǒng)微機(ca)。一個商業(yè)努力——制品的實現(xiàn)進行了 P-machine.Forth(1970)可以被看作是一個直接的可執(zhí)行語言基于堆棧的抽象機器:表達式都寫在文章修正(逆波蘭表示法),一個簡單的名字的代碼例程的地址,等等。[77]。4抽象機器的面向對象的編程語言面向對象語言的抽象機器通常是基于堆棧的和有特殊的指令來訪問對象的屬性和方法。內存管理通常是隱性的(通過一個垃圾收集器)在這些機器。Smalltalk - 80(1980)是一種動態(tài)類型的基于類的面向對象語言,執(zhí)行編譯成一個基于堆棧的虛擬機代碼。字節(jié)碼操作指南,對于堆棧操作發(fā)送消息到一個對象(訪問字段或調用一個方法),用于返回,因為跳,等等[51](第二版[52]省略了大部分的材料在虛擬機)。面向對象的語言。自我的一個特別簡單和優(yōu)雅的基于堆棧的虛擬機代碼:每一個指令操作碼指令三和 5 比特的數(shù)據(jù)“檢索”,或指示參數(shù)。八個說明:推動自己,把文字,發(fā)送消息(調用方法或訪問更遠),自我發(fā)送,超級發(fā)送,委托(上級),返回后索引擴展。字節(jié)碼是動態(tài)翻譯成有效的機器代碼[28、29]。Java(1994)是一種靜態(tài)類型基于類的面向對象的語言,它的“官方”中間語言是靜態(tài)類型的 Java 虛擬機(JVM)的字節(jié)碼。JVM 的特殊支持動態(tài)加載和鏈接,加載時驗證(包括類型檢查)的字節(jié)碼。指令集支持對象創(chuàng)建、字段訪問,虛方法調用、鑄造對象給定類等[86]。為硬件實現(xiàn)的 JVM。5抽象機器語言的字符串處理一個字符串處理語言是一種編程lan -厘,專注于字符串處理,而不是處理數(shù)值型數(shù)據(jù)。字符串處理語言已經(jīng)存在了幾十年的形式的命令外殼,編程工具,宏處理器,和腳本語言。這屬于后者已經(jīng)被—— 來突出作為腳本語言是用來“膠水”組件組合在一起[101]。組件通常是寫在一個(系統(tǒng))編程lan -徑,如C,但他們可能會粘在組件本身。32字符串處理語言要么是實現(xiàn)了通過解釋一個專有的表示源文本,還是實現(xiàn)是基于一些低級別抽象機器。有兩個原因使用適當?shù)某橄髾C器:提高執(zhí)行速度和更好的可移植性。機器獨立性已經(jīng)成為太大的問題在最近幾年,因為不同的計算機架構的數(shù)量已經(jīng)急劇下降,隨著時間的流逝,因為C充當一個通用語言到幾乎所有的平臺目前使用的。我們將討論兩個突出的早期的字符串處理語言,在那里一個抽象機器的主要作用是實現(xiàn)機器獨立性。Snobol4[54]是一個字符串處理語言與一個強大的模式匹配工具。語言已經(jīng)廣泛應用到構建編譯器、符號代數(shù)包等。Snobol4 文摘馬——中國(SIL)是以數(shù)據(jù)描述符,它反對——覃要么標量數(shù)據(jù)或引用,以及數(shù)據(jù)的類型和一些控制信息。數(shù)據(jù)表示能對字符串作為變量,并提供數(shù)據(jù)直接派遣業(yè)務,更在同樣的方式面向對象系統(tǒng)提供今天。這臺機器運行一對棧,垃圾收集堆(馬克掃描)。指令集設計首先提供有效的支持最常見的操作,其次要能夠輕松的任務,但把它移植到[53]。毫升/I[23]是一個宏處理器。宏處理器是基于一個替代的模型,作為普通的字符串處理字符串作為數(shù)據(jù)處理器應用哪些操作。宏處理器通常更難以計劃比普通字符串處理器。ML /我宏處理器是通