目錄

項目1平面四連桿的運動仿真 1

1.1平面四連桿的機構原理與運動要求 2

1.2UGNX運動仿真基礎 3

1.2.1UGNX運動仿真的特點與應用 3

1.2.2進入運動仿真模塊 3

1.2.3UGNX運動仿真的用戶界面 5

1.2.4運動導航器 6

1.2.5UGNX運動仿真的文件 6

1.2.6UGNX運動仿真的實現步驟 7

1.3連桿 7

1.4材料 9

1.5運動副基礎 11

1.6解算方案 11

1.7動畫 13

1.8平面四連桿運動仿真的實施 16

1.8.1創建裝配文件 16

1.8.2運動仿真 18

1.8.3改變連接點的運動仿真 30

1.8.4任務總結 34

1.9拓展：運動仿真模塊預設置 35

1.9.1運動對象參數 35

1.9.2分析文件的參數 36

1.9.3后處理參數 37

復習與練習 38

項目2空間連桿滑塊機構的運動仿真 39

2.1空間連桿滑塊機構的原理與運動要求 40

2.2運動機構的自由度 41

2.3運動副 41

2.3.1旋轉副 43

2.3.2滑動副 46

2.3.3柱面副 47

2.3.4螺旋副 49

2.3.5球面副 50

2.3.6平面副 50

2.3.7萬向節 51

2.3.8固定副 52

2.4裝配約束映射至運動副 53

2.5圖表輸出 54

2.6空間連桿滑塊機構運動仿真的實施 57

2.6.1創建裝配文件 57

2.6.2運動仿真初始設置 63

2.6.3添加驅動的運動仿真 78

2.6.4任務總結 81

2.7拓展：基本運動副與約束 82

2.7.1基本運動副 82

2.7.2約束 83

復習和練習 86

項目3剪式千斤頂的設計與運動仿真 87

3.1剪式千斤頂的機構原理與運動要求 88

3.2驅動 89

3.2.1恒定運動驅動 89

3.2.2簡諧運動驅動 90

3.2.3鉸接運動驅動 91

3.3封裝選項 92

3.3.1干涉 92

3.3.2測量 94

3.3.3追蹤 96

3.3.4動畫中的封裝選項 97

3.4主模型尺寸編輯 98

3.5剪式千斤頂的設計與運動仿真實施 98

3.5.1創建主模型 98

3.5.2簡化模型的運動仿真 106

3.5.3完整模型的運動仿真 115

3.5.4設置干涉與測量 118

3.5.5更改設計方案再次仿真 121

3.5.6任務總結 131

3.6拓展：電動機驅動 132

復習和練習 135

項目4挖掘機的運動仿真與優化 136

4.1挖掘機的工作原理與運動要求 137

4.2運動函數 138

4.2.1函數管理器 139

4.2.2函數編輯器 140

4.2.3XY圖表函數 141

4.3標記與智能點 141

4.3.1標記 141

4.3.2智能點 141

4.3.3智能點與標記的區別 142

4.4運動仿真導出 142

4.5挖掘機運動仿真與優化的實施 143

4.5.1創建裝配文件 143

4.5.2運動仿真初始設置 156

4.5.3后處理與軌跡優化 169

4.5.4任務總結 180

4.6拓展：AFU表格與電子表格驅動 180

4.6.1AFU表格 180

4.6.2填充電子表格 182

4.6.3電子表格驅動 183

復習與練習 184

項目5二級圓柱齒輪減速器的運動仿真 185

5.1圓柱齒輪減速器的運動原理與運動要求 186

5.2傳動副 187

5.2.1齒輪副 187

5.2.2齒輪齒條副 188

5.2.3線纜副 189

5.2.42-3傳動副 190

5.3接觸 190

5.3.13D接觸 190

5.3.22D接觸 191

5.4減速器設計與運動仿真的實施 193

5.4.1創建減速器模型 193

5.4.2減速器的齒輪副連接運動仿真 201

5.4.3減速器的3D碰撞運動仿真 208

5.4.4任務總結 210

5.5拓展：彈簧與襯套 211

5.5.1彈簧 211

5.5.2襯套 212

復習與練習 214

項目6沖孔工序的機械手運動仿真與優化 215

6.1沖孔工序機械手上下料機構的原理與運動要求 216

6.2沖孔機的運動仿真 218

6.2.1運動仿真的模型準備 218

6.2.2沖孔機的運動仿真 220

6.2.3沖孔機的運動仿真任務小結 227

6.3機械手的運動仿真 227

6.3.1機械手的運動仿真實施 227

6.3.2機械手的運動仿真任務小結 237

6.4機械手與沖孔機的配合 237

6.4.1機械手與沖孔機配合的運動仿真 237

6.4.2機械手與沖孔機配合的運動仿真任務小結 244

6.5機械手上下料機構的設計優化 245

復習與練習 253

參考文獻 254

UGNX機械結構設計仿真與優化

目錄 2100433B

全書共選擇了6個具有典型應用特性的UG NX機械結構運動仿真項目，包括平面四連桿的運動仿真、空間連桿滑塊機構的運動仿真、剪式千斤頂的設計與運動仿真、挖掘機的運動仿真與優化、二級圓柱齒輪減速器的運動仿真、沖孔工序的機械手運動仿真與優化。每個項目都是一個完整的綜合項目，同時也有其側重點，從而全面介紹UG NX在運動仿真中的應用。每個項目都從工作任務分析、知識技能點、項目實施、任務總結、知識拓展等方面展開內容，內容涵蓋了UG NX軟件運動仿真的基礎知識、連桿的指定、運動副的創建、傳動副的創建、運動驅動設置、驅動函數的創建、標志點與封裝選項、動畫與圖表輸出等各個方面。

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UG從CAM發展而來。20世紀70年代，美國麥道飛機公司成立了解決自動編程系統的數控小組，后來發展成為CAD/CAM一體化的UG1軟件。90年代被EDS公司收并，為通用汽車公司服務。2007年5月正式被西門子收購；因此，UG有著美國航空和汽車兩大產業的背景。

自UG 19版以后，此產品更名為NX。NX 是 UGS 新一代數字化產品開發系統，它可以通過過程變更來驅動產品革新。NX 獨特之處是其知識管理基礎，它使得工程專業人員能夠推動革新以創造出更大的利潤。 NX 可以管理生產和系統性能知識，根據已知準則來確認每一設計決策。NX 建立在為客戶提供無與倫比的解決方案的成功經驗基礎之上，這些解決方案可以全面地改善設計過程的效率，削減成本，并縮短進入市場的時間。NX 使企業能夠通過新一代數字化產品開發系統實現向產品全生命周期管理轉型的目標。