老司機(jī)課堂：CATIA技能之DMU的另類應(yīng)用

2016-11-02 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

此次老司機(jī)給設(shè)計(jì)工程師帶來福利,CATIA中DMU的另類應(yīng)用。

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首先從一張動(dòng)圖開始,這是一個(gè)CATIA DMU所做的發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)鏈條驅(qū)動(dòng)。CATIA DMU 對攻城獅來說一定是神奇的、向往的,也想掌握的。對于接觸它的人來說,好像覺得并不是太難,因?yàn)樗拿畈⒉欢?。但要解決實(shí)際問題,還是要靠攻城獅發(fā)揮想象,組合使用才能湊效。

在老李還是青年的時(shí)候(哈哈),CATIA DMU 所有的命令都爛熟了,自命清高到孤獨(dú)求敗.....忽有一天,一個(gè)搞發(fā)動(dòng)機(jī)的同事慕名求助:D,說是能不能搞一段發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)的運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫,老李自信滿滿的應(yīng)答,小case......結(jié)果知道了詳情之后,傻眼了。原來他的要求不但要做出曲軸-凸輪軸的運(yùn)動(dòng)關(guān)系,還要做出鏈條的運(yùn)動(dòng)形貌.....在經(jīng)過漫長2天一無所獲之后,突然之間想到了一個(gè)方法,猶如牛頓附體.....經(jīng)過再三論證推斷,感覺方法可行,接下來的事情嘛,也就順理成章一氣呵成了。

我肯定不是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)這種方法的,但我還是要鼓足勇氣來分享一下,let‘s started

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Step1首先要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)機(jī)架文件,里面包含一個(gè)重要的元素,鏈條運(yùn)動(dòng)的軌跡曲線,機(jī)架還包含曲軸、凸輪軸的運(yùn)動(dòng)軸線,我們將這三個(gè)文件調(diào)入裝配件,并進(jìn)入DMU模塊。

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Step2創(chuàng)建機(jī)架-凸輪軸的運(yùn)動(dòng)關(guān)系,選擇轉(zhuǎn)動(dòng)付,創(chuàng)建出凸輪軸和機(jī)架的轉(zhuǎn)動(dòng)副,非驅(qū)動(dòng)。

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Step3創(chuàng)建機(jī)架-曲軸的運(yùn)動(dòng)關(guān)系,與上一步相同的操作,創(chuàng)建出曲軸和機(jī)架之間的轉(zhuǎn)動(dòng)副,并且角度驅(qū)動(dòng)。

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Step4創(chuàng)建曲軸-凸輪軸運(yùn)動(dòng)關(guān)系。選擇齒輪運(yùn)動(dòng)副,分別選擇前面所創(chuàng)建的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)副,并且設(shè)置方向相同,轉(zhuǎn)速2:1(曲軸:凸輪軸),曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)副作為主驅(qū)動(dòng)。至此,曲軸-凸輪軸的運(yùn)動(dòng)關(guān)系建立完(老李曾天真的以為同事所要的就是這個(gè)結(jié)果)。

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Step5開始創(chuàng)建鏈條的運(yùn)動(dòng)副。導(dǎo)入一個(gè)鏈條單元,添加一個(gè)點(diǎn)-線運(yùn)動(dòng)副,選擇鏈條單元節(jié)點(diǎn)和鏈條運(yùn)動(dòng)軌跡曲線(機(jī)架),創(chuàng)建出點(diǎn)-線運(yùn)動(dòng)副,并且長度驅(qū)動(dòng)。

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Step6平面運(yùn)動(dòng)副,選擇鏈條單元對稱平面和運(yùn)動(dòng)軌跡平面,創(chuàng)建出平面運(yùn)動(dòng)副。

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Step7鏈條單元之間的運(yùn)動(dòng)副,模型樹上復(fù)制鏈條單元,在兩個(gè)鏈條單元之間添加轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)副,非驅(qū)動(dòng)。

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Step8繼續(xù)點(diǎn)-線運(yùn)動(dòng)副,給第二個(gè)鏈條單元和機(jī)架之間添加類似點(diǎn)-線運(yùn)動(dòng)副,唯一不同的是之后的點(diǎn)-線運(yùn)動(dòng)副都不再需要驅(qū)動(dòng)。

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Step9重復(fù)操作,這之后確實(shí)是個(gè)體力活,你要做的就是復(fù)制、粘貼、添加運(yùn)動(dòng)副,復(fù)制、粘貼、添加運(yùn)動(dòng)副........

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終于在頭疼、眼花、手抽筋,幾乎暈倒之際,完成了所有鏈條單元的添加。。

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Step10添加驅(qū)動(dòng)關(guān)系,現(xiàn)在這個(gè)機(jī)構(gòu)有兩個(gè)原動(dòng)件,一個(gè)是鏈條在軌跡上的滑動(dòng),一個(gè)則是曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。如何將二者同步起來,這里還的請出函數(shù)大神,CATIA 提供了一個(gè)非常強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng),那就是 ’時(shí)間‘。哪怕你成千上萬運(yùn)動(dòng),在我時(shí)間面前,都是平等的,都可以同步的。我們先來編輯一個(gè)函數(shù),由時(shí)間來驅(qū)動(dòng)鏈條的滑動(dòng)。

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CATIA 時(shí)間單位為10秒。會(huì)從0增加到10。如何利用好這10秒就要通過你的公式了。如下圖,公式的含義為每秒鏈條單元在軌跡上滑動(dòng)距離,至于具體多少呢?我們需要先知道軌跡的總長度,比如500mm,那么每秒就需要跑50mm,10秒內(nèi)剛好跑完一圈。

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Step11添加驅(qū)動(dòng)關(guān)系,相同的操作,對曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)副進(jìn)行’時(shí)間‘驅(qū)動(dòng),這里需要跟上一步的速度關(guān)聯(lián)起來,需要換算出鏈條走的線速度所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。