1. 2.
验一 SolidWorks运动仿真
一、 实验目的
掌握SolidWorks图形装配方法
掌握SolidWorks装配图的motion分析操作方法
二、 实验内容
完成下列3个模型的装配及运动仿真
图1压榨机机构 图2凸轮机构
图3夹紧机构
三、 实验步骤
压榨机机构的装配与仿真
3.1 压榨机机构的装配
3.1.1 选择【文件】/【新建】/【装配体】命令，建立一个新装配体文件。依次将机架和压榨杆添加进来，添加机架与压榨杆的同轴心配合。如图4。再将滑块添加进来，添加滑块与压榨杆的重合配合，如图5。
图4机架与压榨杆的同轴心配合 图5滑块与压榨杆的重合配合
3.1.2 添加滑块端面与机架端面的重合配合，以及滑块前视基准面与机架前视基准面的重合配合（点击图形区域左边的装配体下的机架前的“+”号即可找到前视基准面）最后将滑块拖动到中间位置。
图6机架与滑块的重合配合 图7机架与滑块前视基准面的重合配合
3.2 压榨机机构的运动仿真
3.2.1 仿真前先将“solidworks motion”插件载入，单击工具栏中按钮“”的下三角形，选择其中的“插件”，在弹出的“插件”设置框中，选中“solidworks motion”的前后框，如下图8所示。在装配体界面，单击左下角的【运动算例】，再在【算例类型】下拉列表中选择【motion 分析】如下图9所示。
图8载入插件 图9 motin 分析
3.2.2 添加实体接触：单击工具栏上的“接触按钮”，在弹出的属性管理器中【接触类型】栏内选择“实体接触”，在【选择】栏内，点击视图区中压榨杆和滑块，“材料”栏内都选择“steel (dry)”, 单击“确定”按钮“
”，如下图10所示。同理再为滑块与机架添加实体接触，参数设置与压榨杆与滑块之间的一样。
图10添加实体接触
3.2.3 添加驱动力：物体对压榨杆的反作用力即为驱动力，故在压榨杆上添加一恒力即可。单击工具栏中的“力”按钮“
”，在弹出的【力/扭矩】属性管理器中，【类型】选择“力”，【方向】选择“只有作用力”，“作
改变力的方向向下，【力函数】选择“常量”，大小
用零件和作用应用点” ，选择压榨杆上表面，单击输入50牛顿，单击确定按钮。
图11添加驱动力
3.2.4 仿真：将播放速度设置为5秒，右击“键码属性”，选择“编辑关键点时间”，输入0.05确定。如下图12所示。然后选择工具栏中的“运动算例属性”按钮析下的每秒帧数改为1000并单击确定。如图13所示。
，在弹出的【运动算例属性】管理器中，将motion分
键码属性
图12关键点时间的设置 图13帧数的更改
3.2.5 最后在工具栏中选择“计算”按钮
，待计算完成后，点击“结果和图解”按钮
，选取类别为“位移右侧显示栏选择滑块
/速度/加速度”，选取子类别为“质量中心位置”，选取结果分量为“X分量”，其中的一表面，单击确定。同理可得Y分量的图形。如下图所示。
图14测量参数 图15测量结果
凸轮机构的装配与仿真
3.3 凸轮机构的装配
3.3.1 选择【文件】/【新建】/【装配体】命令，建立一个新装配体文件。依次将机架和摆杆添加进来，添加摆杆和机架的同轴心配合，如图16所示。其端面添加重合配合，如图17所示。
图16摆杆和机架的同轴心配合 图17摆杆和机架的重合配合
3.3.2 将滚子添加进来，添加滚子与摆杆的同轴心配合，如图18所示。再添加滚子与摆杆的端面重合配合，如图19所示。
图18滚子与摆杆的同轴心配合 图19滚子与摆杆的重合配合
3.3.3 将凸轮添加进来，依次添加凸轮与机架的同轴心配合，重合配合，如下图所示。
图20凸轮与机架的同轴心配合 图21凸轮与机架的重合配合
3.3.4 为使滚子处于正确的装配位置，将凸轮与滚子柱面添加相切配合，如图22所示。在设计树中右击该相切配合，在弹出的菜单中选择“压缩”，使该相切暂时不起作用，以免影响后面的运动仿真。
图22凸轮与滚子柱面相切配合 图23添加压缩
3.4 凸轮机构的运动仿真
3.4.1 仿真前先将“solidworks motion”插件载入，单击工具栏中按钮“”的下三角形，选择其中的“插件”，在弹出的“插件”设置框中，选中“solidworks motion”的前后框，如下图24所示。在装配体界面，单击左下角的【运动算例】，再在【算例类型】下拉列表中选择【motion 分析】如下图25所示。
图24载入插件 图25 motin 分析
3.4.2 添加马达：单击工具栏中“马达”按钮，在弹出的马达菜单中，“马达类型”选择旋转马达，“零部件方向”中马达位置，选择模型中凸轮的基圆边线。在“运动”中选择等速，72 RPM。凸轮参数以及位置如下图所示。
图26凸轮马达参数设置 图27凸轮马达位置
3.4.3 将时间长度中的键码属性拖动到一秒，如图28所示。然后选择工具栏中的“运动算例属性”按钮弹出的【运动算例属性】管理器中，将motion分析下的每秒帧数改为100并单击确定。如图29所示。
，在
图28关键点时间的设置 图29帧数的更改
3.4.4 添加实体接触与引力：单击工具栏上的“接触按钮”，在弹出的属性管理器中【接触类型】栏内选择“实体接触”，在【选择】栏内，点击视图区中凸轮和滚子，“材料”栏内都选择“steel (dry)”, 单击“确定”按钮“”，如下图30所示。再单击工具栏上的“引力”按钮方向作为参考方向，数值为默认值，单击确定。如图31所示。
，在弹出的【引力参数】栏内选择Y轴的负
图30添加实体接触 图31添加引力
3.4.5 最后在工具栏中选择“计算”按钮
，待计算完成后，点击“结果和图解”按钮
，选取类别为“位移
/速度/加速度”，选取子类别为“角位移”，选取结果分量为“幅值”，其中右侧显示栏选择摆杆的任意一
表面，单击确定。如图32所示。同理可得Z分量的角加速度图形。如图35所示。
图32角位移参数设置 图33角位移曲线
图34角加速度参数设置 图35角加速度曲线
夹紧机构的装配与仿真
3.5夹紧机构的装配
3.5.1 选择【文件】/【新建】/【装配体】命令，建立一个新装配体文件。依次将机架和杻板添加进来，添加机架与杻板的同轴心配合，如图36所示。其端面添加重合配合，如图37所示。
图36机架与杻板的同轴心配合 图37机架与杻板的重合配合
3.5.2 将手柄添加进来，添加手柄与杻板的同轴心及端面配合。如下图所示。
图38手柄与杻板的同轴心配合 图39手柄与杻板的重合配合
3.5.3 将支架添加进来，添加支架与手柄的同轴心配合及重合配合，如下图所示。
图40手柄与支架的同轴心配合 图41手柄与支架的重合配合
3.5.4 将钩头添加进来，添加钩头与支架的同轴心配合，如图42所示。再添加钩头与杻板的同轴心及重合配合，如图43与图44所示。最后添加钩头底面与机架上表面的重合配合。如图45所示。
图42钩头与支架的同轴心配合 图43钩头与杻板的同轴心配合
图44钩头与杻板的重合配合 图45钩头与机架的重合配合
3.5.5 为了仿真的顺利进行，右击机架与钩头的重合配合，选择压缩按钮与工件的重合配合压缩。压缩后的配合显示为灰色。如下图所示。
，将此配合先压缩。同理再将钩头
图46压缩钩头与机架的重合配合 图47压缩结果
3.6 夹紧机构的运动仿真
3.6.1 仿真前先将“solidworks motion”插件载入，单击工具栏中按钮“”的下三角形，选择其中的“插件”，在弹出的“插件”设置框中，选中“solidworks motion”的前后框，如下图48所示。在装配体界面，单击左下角的【运动算例】，再在【算例类型】下拉列表中选择【motion 分析】如下图49所示。
图48载入插件 图49 motin 分析
3.6.2 添加压力：单击工具栏中的“力”按钮“
”，在弹出的【力/扭矩】属性管理器中，【类型】选择“力”，
【方向】选择“只有作用力”，“作用零件和作用应用点” ，选择手柄端部分割线，单击改变力的方向
向下。将【相对于此的力】下的【所选零部件】激活，然后选择手柄。【力函数】选择“常量”，大小输入90牛顿，单击确定按钮。如下图所示。
分割线
图50手柄力的添加 图51手柄端部分割线
3.6.3 将播放速度设置为5秒，右击“键码属性”，选择“编辑关键点时间”，输入0.03确定。如下图52所示。然后选择工具栏中的“运动算例属性”按钮秒帧数改为1000并单击确定。如图53所示。
，在弹出的【运动算例属性】管理器中，将motion分析下的每
键码属性
图52关键点时间的设置 图53帧数的更改
3.6.4 添加实体接触：单击工具栏上的“接触按钮”，在弹出的属性管理器中【接触类型】栏内选择“实体接触”，在【选择】栏内，选中“使用接触组”复选框，零部件组1中用鼠标在视图区选中钩头，零部件组2中选择机架与工件。“材料”栏内都选择“steel (dry)”, 单击“确定”按钮“
”，如下图54所示。
图54钩头与工件以及机架接触参数设置
3.6.5 添加弹簧：单击工具栏上的弹簧按钮，在弹出的属性管理器中【弹簧类型】选择“线性弹簧”，在【弹簧参数】栏内，“弹簧端点”选择视图区中工件的边线与机架倒圆处边线，“弹簧常数”输入100牛顿/mm，单击确定，如下图所示。
图55工件与机架弹簧参数设置
3.6.6 最后在工具栏中选择“计算”按钮
，待计算完成后，点击“结果和图解”按钮
，选取类别为“力”，
选取子类别为“反作用力”，选取结果分量为“幅值”，其中定，生成弹簧反作用力幅值曲线图。如图57所示。
右侧显示栏选择设计树中的线性弹簧，单击确
图56弹簧参数设置 图57弹簧反作用力图解
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