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基于Pro-E的正弦机构运动
基于Pro-E的正弦机构 结构分析与优化设计 一、设计思路 二、运动分析 三、静态分析 四、热力分析 五、疲劳强度分析 六、优化设计 正弦机构的运动 通过电动机带动传动杆（图中黄色杆）输出正弦信号带动T型杆（图中绿色）运动，T型杆的运动同时受导槽（图中蓝色）约束 一、设计思路 二、运动分析 分析思路： 通过Pro-E建模进行动态仿真 具体步骤如下： 1.选择“应用程序”进入分析模块 2.选择“机构”定义分析类型 3.选择“伺服电动机”添加伺服电动机 4.在弹出的定义伺服电动机窗口中选择依次“类型”-“运动轴”以定义伺服电动机运动轴 5.设置伺服电动机运行参数为： 运行速度：100deg/sec 单击“确定”完成定义 6.新建运动分析 选择“分析”-“编辑定义” 7.在弹出的运动分析窗口中 选择“持续时间和帧数” 定义分析参数为： 持续时间：30 帧数：600 8.单击“运行”进行运动仿真 9.单击“回放”按钮进入回放 10.在弹出的回放窗口中选择“回放” 按钮 11.在回放窗口中选择“播放按钮” 12.选择“捕获按钮” 13.点击“浏览”保存文件得到正弦机构运动仿真视频如下 正弦机构运动仿真 三、静态分析 分析思路： 新建针对传动杆的有限元分析模型（如左图） 定义材料类型-定义约束-施加载荷-定义分析 1.选择“应用程序”进入分析模块 2.选择“Simulate”进入分析模式选择 3.选择“结构模式” 4.选择“材料” 5.定义材料为“Steel” 6.选择“材料分配” 7.单击“确定”，完成材料分配 8.选择“位移” 9.根据传动杆运动特征运动定义约束条件为 全约束 10.选择“力/力矩”进行载荷施加 11.选择承载曲面，施加沿Z轴方向上大小为10kN的力 12.选择“分析和研究” 13.弹出“分析和研究”窗口选择“新建静态分析” 14.选择“多通道自适应”模式 15.选择“运行” 16.运行结果 17.选择“显示默认窗口”得到的静态分析结果如下 静态分析结果 四、热结构分析 6.定义温度范围 7.热力分析结果 结果分析：分析结果为线性的原因，未定义材料热力性能；承载热力太小，热力分析材料在较高温度范围工作时才有实际价值 五、疲劳强度分析 1.定义STEEL材料疲劳强度为 2.新建疲劳强度分析 3.定义疲劳强度并运行分析 疲劳强度分析结果 六、优化设计 一）灵敏度分析 1.全局灵敏度分析 （1）新建灵敏度分析 （2）选择“全局灵敏度分析”-”Static” (3)选择“从模型中选取” (4)从模型中选取参照 (5)运行分析 说明：未知因素导致灵敏度分析计算无法完成，优化设计未能完成
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