【精品文档系列】基于CATIA草图模式的机构运动分析.pdf

基于 CATIA草图模式的机构运动分析 摘要：本文从实例出发，详细介绍了通过在 CATIA 草图模式中绘制机构运动简图，并利用该简图， 结合机械原理中的矢量方程图解法，对机构进行速度和加速度分析的方法。 关键词： 机构；运动分析；图解法； CATIA 1 引言 对机构进行运动分析，了解机构的运动情况，是设计新机械的必须步骤，也是合理有效地使用现有机 械的必要依据。随着计算机技术的发展，采用计算机仿真已成为研究机构运动的重要手段，但由于机构型 式多样， 计算机编程或三维建模需要较高的专业素质， 使得许多设计者望而却步。 为使设计工作更为轻松， 减少不必要的计算和抽象思考的时间，文中介绍了一种在三维软件 CATIA 的草图模式中绘制机构运动简 图，并结合矢量方程图解法进行机构运动分析的方法。 2 实例 图 1 所示为一偏心轮传动机构。其原动件 2 绕轴Ａ以角速度ω 2 （=3rad/s ）等速回转，设机构各构件尺 寸均为已知。现需求机构在图示位置时，滑块 5 上点 E 的速度υ E 、加速度 aE 及连杆 3 、摇杆 4 和导杆 6 的角速度ω 、ω 、ω 及角加速度α 、α 、α 。 3 4 6 3 4 6 3 ω 2 ω 3 α 4 ω 4 6 α ω 6 α 图 1 偏心轮传动机构 3 运动分析步骤 3.1 草图布局 在 CATIA 中新建一个零件，并在该零件中建两个与 XY 平面平行的参考面，平面距离任意，并将 XY 平面重命名为“简图平面”，其余两个平面分别重命名“速度图平面”和“加速度图平面”。为便于计算 分析，在 CATIA 中设置长度默认单位为 m 。 3.2 绘机构运动简图 在设计新的机械， 或对现有机械进行分析研究时， 都需要首先画出其机构运动简图。 在 CATIA 的 “草 图”中绘制机构运动简图，运动副、构件符号的表示方法与《机械原理》基本相同。 选择“简图平面”进入 CATIA 草图模式，绘制机构运动简图，如图 2 所示。为有更好的直观性，图 中比例尺为 1:1。