Proe关系语句及骨架模型模拟曲柄摇杆机构运动

赵勇

摘要 本文初步探讨了PROE的关系语句的语法，展示了一种结果的两种关系式语法，阐述了关系式语法，并利用骨架模型模拟了曲柄摇杆机构的运动。

关键词 关系语言；骨架模型；曲柄摇杆；运动

中图分类号TP3

文献标识码A

文章编号1674-6708（2016）157-0086-02

1 创建曲柄摇杆机构的骨架模型

1）先设定四杆长度分别为：曲柄AB：a=120mm，连杆BC.b=200mm，摇杆CD：c=160mm，机架DA：d=220mm。

进入mmns_asm_design模式创建骨架模型。

以坐标原点为A点，绘制四条直线，长度尺寸分别为a，b，c，d，并且标注a，d之间的角度。同时标注位置AD的位置角度。

2）在草绘中，设定各数值之间的关系，在“工具”下的“关系”菜单，打开关系菜单，输入关系式的程序。注意下述关系式中，sd15为a，d之间的角度的参数符号（sd15根据实际绘图可能有不同，以实际的参数符号代入下述程序，SD#不区分大小写），vol为设定的变量参数。

添加关系：

vol=SD15

vol=vol+10

IF 169

Vol=180

endif

IF vol>350

vol=0

ENDIF

SD15=vol

上述程序，解释如下：

（1）引入变量参数vol，将SD15的数值角度值赋予参数vol。

（2）参数vol每次增量10°，即每再生一次，增加10°。

（3）条件语句，判断语句，如果参数vol的值大于169，并且小于181。

（4）条件成立，将数值180 （180°）赋予SD15。

（5）条件语句，如果参数vol的值大于350（350°）。

（6）条件成立，将0°数值赋予vol。

（7）结束条件语句。

（8）将参数vol的值赋予SD15。

见下关系语句图1的实例。

3）在Proe4.0中，还可以不引入变量，直接写成下述的关系式程序（不区分大小写）：

SD15=sd15+10

if 169

sd15=180

endif

IF sd15>350

Sd15=0

ENDIF

见上面关系语句图2的实例，上述程序，解释如下。

（1）将SD15的数值角度值，每次增加10，即每再生一次，SD15增加10°，将增加的数值赋回于参数SD15。

（2）条件语句，判断语句，如果参数vol的值大于169，并且小于181。

（3）条件成立，将数值180 （180°）赋予SD15。

（4）结束条件语句。

（5）条件语句，判断语句，如果参数vol的值大于350。

（6）条件成立，将数值0（0°）赋予SD15。

（7）结束条件语句。

4）注意曲柄摇杆机构的各杆的长度需满足下述的条件，否则在转动某个角度时，长度关系不满足条件，曲柄摇杆机构不成立，再生也会失败。

铰链四杆机构存在一个曲柄的条件是：

（1）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。

（2）曲柄为最短杆。

本例的设置的数值，曲柄AB，a=120，为最短杆，最长杆AD，d=220，两者之和：120+220<200+160，满足上述的条件。

5）完成后单击再生模型，每再生一次，曲柄AB转动10°，带动连杆BC，摇杆CD随之转动。单击36次即完成模拟机构运动。

6）让骨架模型处于激活状态，创建4个轴，分别经过4个端点并且法向于Front面.最终为A_1，A_2，A3，A4然后再以4个焦点为原型绘制4个直径为5mm的小圆.即得曲柄摇杆机构的骨架模型，见下图。

2 创建曲柄摇杆的3D模型

1）创建机架子组件BASE-STAND-ASM.ASM，然后再此子组件下创建支座HOLDER-I.PRT。

2）采用另存为的方法复制HOLDER-I.PRT成HOLDER-2.PRT，打开HOLDER-2.PRT，修改数字成为新的支架零件，本例HOLDER2修改成比HOLDER-I高。

3）采用装配的方法，将修改好的HOLDER-2装配到骨架的曲线上，注意对齐之前设置的骨架的曲线的轴线。

4）设计机架底座BASE-STAND，见下图。

5）设计曲柄，注意曲柄由于是运动的部件，所以不能采用在组件缺省装配里设计零件，因为这样运动时，装配里参数变化，会导致生成失败。需要单独设计曲柄零件，然后装配到骨架AB线上。

6）采用另存为的方法，复制成lingkage.pr和摇杆rocker.prt，并各自修改长度为设定的长度，lingkage.pr的长度200，摇杆rocker的长度为160。

7）采用装配的方法，将连杆linkage.prt装配到骨架的BC曲线上。

8）采用装配的方法，将摇杆rocker.prt装配到骨架的CD曲线上。

9）装配完成后，再生整个组件，每再生一次，摇杆就转动10°，并且会出现在关系语句里设定的180°和0°的两个位置，见图7。

3 结论

自始自终都要以骨架模型为参照进行组件设计和零件设计以及装配的编辑定义。这样曲柄，连杆，摇杆和机架4个构件相互间保持的是平行的“兄弟”关系，而不是上下级的“父子”关系，修改其中任意一个构件都不会给其他构件带来”参照”方面的影响。这就是骨架模型的作用所在。