万向节机构：创建的经验与范例

范例概述：

本范例将介绍万向节机构的创建过程，在该机构中基座为固定主体，两支轴叉安装在基座上并分别采用圆柱连接，轴叉之间添加万向连接约束，十字轴采用圆柱约束安装在轴叉中对应的孔上，当机构中的任一轴叉旋转时，可以带动十字轴及另一轴叉旋转。在本范例中，读者要注意万向（Gimbal）连接的应用技巧和注意事项，另外在设计轴叉时，要预先在配合位置添加基准坐标系，以用于创建万向约束。机构模型如图3.16.1所示。

图3.16.1 万向节机构

Step1.将工作目录设置至D：\creo2.16\work\ch03\ch03.16。

Step2.新建文件。新建一个装配模型，命名为gimba_asm，选取模板。

Step3.引入基座元件base.prt，并使用约束完全约束该元件。

Step4.引入第一个轴叉元件link01.prt，并将其调整到图3.16.2所示的位置。

Step5.创建轴叉1（link01）与基座（base）之间的圆柱连接1。

（1）在“元件放置”操控板的机械连接约束列表中选择选项。

（2）定义“轴对齐”约束。单击操控板中的按钮，分别选取图3.16.2中的两条轴线为“轴对齐”约束参考，此时界面如图3.16.3所示。

图3.16.2 创建圆柱（Cylinder）连接1

图3.16.3 “放置”界面

（3）拖动轴叉1至图3.16.2所示的大致位置。

Step6.单击操控板中的按钮，完成圆柱连接的创建。

Step7.引入第二个轴叉元件link02.prt，并将其调整到图3.16.4所示的位置。

图3.16.4 创建圆柱（Cylinder）连接2

Step8.创建轴叉2（link02）与基座（base）之间的圆柱连接2。

（1）在“元件放置”操控板的机械连接约束列表中选择选项。

（2）定义“轴对齐”约束。单击操控板中的按钮，分别选取图3.16.4中的两条轴线为“轴对齐”约束参考，此时界面如图3.16.5所示。

图3.16.5 “放置”界面

（3）拖动轴叉2至图3.16.4所示的大致位置。

Step9.创建两轴叉之间的万向（Gimbal）连接。(https://www.daowen.com)

（1）在界面下方单击“新建集”字符，在“元件放置”操控板的机械连接约束列表中选择选项。

（2）定义“坐标系对齐”约束。选取图3.16.6所示的两个坐标系为约束参考，此时界面如图3.16.7所示。

图3.16.6 创建万向（Gimbal）连接

图3.16.7 “放置”界面

（3）拖动轴叉2至图3.16.6所示的大致位置。

Step10.单击操控板中的按钮，完成连接的创建。

Step11.引入十字轴元件joint.prt，并将其调整到图3.16.8所示的位置。

Step12.创建轴叉1（link01）与十字轴（joint）之间的圆柱连接3。

（1）在“元件放置”操控板的机械连接约束列表中选择选项。

（2）定义“轴对齐”约束1。单击操控板中的按钮，分别选取图3.16.8中的两条轴线为“轴对齐”约束1的参考，此时界面如图3.16.9所示。

图3.16.8 创建圆柱（Cylinder）连接

图3.16.9 “放置”界面

Step13.创建轴叉2（link01）与十字轴（joint）之间的圆柱连接4。

（1）在界面下方单击“新建集”字符，在“元件放置”操控板的机械连接约束列表中选择选项。

（2）定义“轴对齐”约束2。单击操控板中的按钮，分别选取图3.16.8中的两条轴线为“轴对齐”约束2的参考，此时界面如图3.16.10所示。

图3.16.10 “放置”界面

Step14.单击操控板中的按钮，完成约束的创建，结果如图3.16.11所示。

图3.16.11 机构装配结果

Step15.拖动验证。单击“拖动元件”按钮，尝试拖动轴叉1或轴叉2，验证连接。

Step16.再生机构模型，然后保存机构模型。