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水泵的虚拟装配设计案例

目录

TOC\o1-3\h\u24482水泵的虚拟装配设计案例 1

278791.2基于creo的运动仿真概述 6

190831.3创建运动仿真文件 8

135641.3.1进入运动仿真模块 8

288031.3.2创建伺服电机 8

323971.3.3机构分析 9

161271.4水泵的运动干涉分析 11

Creo的虚拟装配模块，通过计算机的可视化界面对建模好的部件进行装配操作，可以分析各部件的装配状态和配合精度，可以真实的模拟出产品的组装过程。

水泵主要由泵体、泵盖、叶轮、泵轴、弹簧和套筒等零件组成，其装配综合运用到了无连接接口约束和连接接口约束。在进行水泵的装配前，首先要对水泵进行整体的分析，弄清楚哪些元件具有运动自由度，哪些元件是完全约束。对于具有运动自由度的元件就要根据具体要求选择合适的连接接口，反之使用无连接接口的约束进行装配即可。

单击“新建”按钮打开“新建”对话框。在“类型”选项组中选取“装配”选项，在“子类型”中选取“设计”选项，在“名称”文本框中输入零件名称“水泵装配”。如图4-1所示。使用默认模板，单击“确定”按钮进入装配操作。

图4-1新建装配文件

在“模型”选项板中选择“组装”命令，组装水泵件的的一个模型“泵体”，默认用户定义，“约束类型”为固定，如图4-28所示。点击确定，第一个组件装配完成。

图4-2泵体装配

单击“组装”按钮，组装第二个元件“泵盖”。将小轴拖动至合适位置，使用“重合”、“共面”两种约束，如图4-3所示对两组件进行约束。

图4-3泵盖装配

单击“组装”按钮，组装第二个元件“泵座”。同样使用“重合”、“共面”两种约束，如图4-4所示对两组件进行约束。

图4-4泵座装配

使用相同的办法对水泵其它组件进行依次组装，考虑其配合方式与运动形式，进行约束，这里就不一一阐述了，最终的水泵的装配图如图4-5所示。

图4-5水泵装配图

1.2基于creo的运动仿真概述

Creo的产品运动仿真模块是一个功能非常强大的模块。该模块包含了产品的运动学分析和动力学分析两部分，可以根据产品的装配关系和运动方案定义各部件间的运动副，和动力源，通过运动参数设置，进行机构的运动仿真。在部件的运动过程中，可以根据预先定义的部件干涉关系，检查部件在运动过程中干涉问题，以及测量运动部件的运行参数，是设计师可以充分了解产品的动作状态，提高设计效率。

产品的运动仿真分析通常分为动力学和运动学两部分，运动学分析主要分析部件的运动关系，不会考虑部件的受力状态和质量等因素，即分析部件在理想状态下不受力约束情况下的运动状态。而真实部件在运动过程中会受到各种力的约束，对于中种运动仿真则需要用到动力学分析，既分析部件在受力状态下的运动状态。本次设计的水泵运动方式较为简单，不需要考虑受力约束，所以使用运动学分析即可。通过运动学分析，设置水泵的动力源、定义运动初始条件和运动参数，并对水泵运动进行结果测量和干涉分析。

水泵运动仿真与分析的操作过程：

创建约束：通过装配模块对水泵各部件进行部件约束，约束要考虑各部件的运动关系，最后检查各部件约束后的自由度是否正确。

参数设置：在动力学分析中需要定义水泵运动时部件的质量属性和重力、阻尼等相关参数，本次使用的是运动学，此步骤可以省略。

添加动力源：水泵的的运动部件为叶轮，需对叶轮世家动力源约束，以为运动提供动力。

设置初始条件：运用“快照”功能可以定义水泵运动的初始条件，运动时间，频率等。

仿真结果测量与分析：对生成运动仿真动画的程序进行回放操作，设置需要检测的数据，通过播放部件的运动仿真或者图片，进行观察或测量运动参数。

1.3创建运动仿真文件

1.3.1进入运动仿真模块

使用Creo打开创建好的水泵装配文件,在应用程序工具栏中点击”机构“命令，进入Creo的运动仿真模块。如图4-6所示。

图4-6机构

1.3.2创建伺服电机

水泵的运动部件只有叶轮，其它部件属于固定部件，所以只需要设置叶轮的运动即可。选择机构工具栏中的“伺服电动机”命令，如图4-7所示。

图4-7伺服电机

进入伺服电动机的设置界面后，在“从动图元”中选择叶轮的轴线为运动轴，如图4-8所示。

图4-8选择运动轴

点击“配置详情”对话框，在“驱动数量”栏中选择“角速度”，电动机的函数类型为常量，系数输入50deg/sec，表示每秒的转动角度为50°，并选中“速度”、“位置”、“加速度”选项框，如图4-9所示。点击确定即可完成伺服电动机的定义。

图4-9配置文件详情

1.3.3机构分析

通过机构分析分析，可以设置水泵的运动仿真的运行时间、帧数、电动机的运行时间以及外部载荷等因素。点击机