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第1章 概述1

1.1 NX9.0运动仿真简介1

1.1.1 NX9.0运动仿真主界面2

1.1.2运动方案的建立与参数设置3

1.2装配建模5

1.2.1 NX装配方法6

1.2.2 WAVE几何链接器9

思考题10

第2章 平面连杆机构数字化设计与仿真11

2.1平面连杆机构简介11

2.1.1平面连杆机构的特点和基本类型11

2.1.2平面连杆机构运动设计的基本问题16

2.2连杆16

2.2.1创建连杆16

2.2.2连杆属性17

2.3运动副20

2.3.1运动副的定义20

2.3.2运动副的类型20

2.3.3 Gruebler数与自由度21

2.3.4旋转副21

2.3.5滑动副23

2.4运动驱动24

2.5仿真解算与结果输出25

2.5.1解算25

2.5.2动画的播放及输出26

2.5.3图表功能27

2.6平面连杆机构运动学分析29

2.6.1分析要求29

2.6.2平面机构数字化模型的建立29

2.6.3运动分析方案的建立30

2.6.4运动方案分析31

2.6.5运动结果分析36

2.7砂箱翻转机构的设计及仿真36

2.7.1设计要求36

2.7.2平面机构数字化设计及模型的建立37

2.7.3建立运动方案并分析38

2.8牛头刨床机构的设计及仿真40

2.8.1设计要求40

2.8.2平面机构数字化设计及模型的建立40

2.8.3建立运动方案并分析41

2.9曲柄滑块机构的设计及仿真43

2.9.1设计要求43

2.9.2平面机构数字化设计及模型的建立44

2.9.3建立运动方案并分析45

思考题46

第3章 凸轮机构数字化设计与仿真48

3.1凸轮机构简介48

3.1.1凸轮机构的组成48

3.1.2凸轮机构的分类48

3.1.3从动件常用运动规律51

3.2凸轮机构数字化设计52

3.2.1凸轮机构设计的主要问题52

3.2.2凸轮机构的计算机辅助设计52

3.2.3参数化曲线53

3.3凸轮机构运动副定义55

3.3.1点在线上副55

3.3.2线在线上副56

3.4对心直动滚子从动件凸轮机构设计58

3.4.1凸轮机构主要结构参数及运动规律的确定58

3.4.2建立凸轮机构的运动简图58

3.4.3建立凸轮机构的装配模型61

3.4.4直动盘形凸轮机构的运动仿真62

3.4.5输出运动曲线63

3.5绕线机凸轮机构建模与仿真64

3.5.1凸轮机构主要结构参数及运动规律的确定65

3.5.2建立凸轮的轮廓曲线65

3.5.3凸轮机构装配模型的建立67

3.5.4凸轮机构的运动仿真67

3.5.5输出运动曲线68

3.6自动送料凸轮机构的建模与仿真70

3.6.1凸轮机构主要结构参数及运动规律的确定70

3.6.2圆柱凸轮数字化模型的建立71

3.6.3圆柱凸轮机构装配模型的建立73

3.6.4圆柱凸轮机构的运动仿真73

3.6.5输出运动曲线75

思考题76

第4章 齿轮机构及轮系数字化设计与仿真77

4.1齿轮机构概述77

4.1.1齿轮机构的类型77

4.1.2齿轮机构的特点79

4.2轮系概述79

4.2.1轮系的类型79

4.2.2轮系的特点81

4.3齿轮机构运动副定义81

4.3.1齿轮副81

4.3.2齿轮/齿条副83

4.4直齿锥齿轮机构设计83

4.4.1参数计算83

4.4.2建立直齿锥齿轮机构数字化模型84

4.4.3运动仿真85

4.5 2K-H型行星轮系设计87

4.5.1行星轮系的设计87

4.5.2建立2K-H型行星轮系数字化模型87

4.5.3行星轮系的运动仿真89

4.6 3K型行星轮系设计90

4.6.1参数计算90

4.6.2建立3K型行星轮系装配模型93

4.6.3 3K型行星轮系运动仿真94

思考题95

第5章 间隙机构数字化设计与仿真96

5.1间隙机构简介96

5.1.1棘轮机构96

5.1.2槽轮机构98

5.1.3凸轮式间歇运动机构100

5.1.4不完全齿轮机构100

5.1.5间歇运动机构设计的基本问题101

5.2棘轮机构建模与仿真101

5.2.1棘轮机构主要结构参数的确定102

5.2.2建立棘轮机构的装配模型102

5.2.3棘轮机构运动仿真104

5.3槽轮机构的设计与仿真105

5.3.1槽轮机构主要结构参数的确定105

5.3.2绘制槽轮机构草图106

5.3.3槽轮机构装配模型的建立108

5.3.4槽轮机构的运动仿真108

5.4不完全齿轮机构的设计110

5.4.1主要结构参数的确定110

5.4.2不完全齿轮机构装配模型的建立111

5.4.3不完全齿轮机构的运动仿真113

思考题114

第6章 组合机构数字化设计与仿真115

6.1组合机构简介115

6.1.1机构的组合方式115

6.1.2组合机构的类型和功能117

6.2运动函数118

6.2.1 step函数118

6.2.2余弦函数——简谐运动119

6.3封装选项120

6.4凸轮-连杆组合机构的设计与仿真121

6.4.1设计依据121

6.4.2建立凸轮-连杆组合机构的运动简图121

6.4.3心脏线凸轮-连杆组合机构的运动仿真123

6.5齿轮-连杆组合机构的设计124

6.5.1单排内啮合式行星轮系-连杆组合机构装配模型的建立124

6.5.2单排内啮合式行星轮系-连杆组合机构的运动仿真125

6.6凸轮-齿轮组合机构的设计127

6.6.1设计依据127

6.6.2固定凸轮周转轮系装配模型的建立128

6.6.3建立凸轮-齿轮组合机构的装配模型129

6.6.4凸轮-齿轮组合机构运动仿真129

思考题130

第7章 万向联轴节与螺旋机构的运动仿真131

7.1简介131

7.1.1万向联轴节简介131

7.1.2螺旋机构简介132

7.2运动副定义133

7.2.1万向节副133

7.2.2螺旋副133

7.2.3柱面副134

7.3双万向联轴节的建模与仿真134

7.3.1建立双万向联轴节的装配模型134

7.3.2建立双万向联轴节的运动学仿真136

7.4手动夹爪机构的建模与仿真138

7.4.1手动夹爪机构运动简图138

7.4.2建立手动夹爪机构的装配模型138

7.4.3手动夹爪机构的运动仿真139

思考题141

第8章 机构动力学分析142

8.1载荷142

8.1.1标量力143

8.1.2矢量力145

8.1.3标量扭矩147

8.1.4矢量扭矩148

8.2重力与摩擦力149

8.2.1重力150

8.2.2摩擦力151

8.3 NX动力学仿真案例154

思考题156

第9章 机械运动方案设计综合案例157

9.1机械运动方案设计过程157

9.2车床四方刀架体铣夹具设计158

9.2.1设计依据158

9.2.2运动方案设计159

9.2.3结构方案设计160

9.2.4结构设计160

9.2.5运动仿真和干涉检查161

思考题162

附录 实验报告与实训报告164

附录A 《理论力学》实验报告164

附录B 《机构与零部件设计》实验报告170

B1凸轮机构数字化设计与仿真实验报告170

B2牛头刨床主体机构设计与虚拟仿真实验报告174

B3行星轮系的数字化设计与仿真实验报告177

附录C 运动分析与动画设计实践180

参考文献186