如何进行执行电动机和质量属性测量：测量定义和测量结果详解

利用“测量”命令可创建一个图形，对于一组运动分析结果可显示多条测量曲线，或者也可以观察某一测量如何随不同的运行结果而改变。测量有助于理解和分析运行机构装置产生的结果，并可提供改进机构设计的信息。

下面举例说明使用测量工具的一般过程。图8.1.1所示的是齿轮机构模型，由于Creo的机构仿真无法决定齿轮本身的一些参数，如齿数、齿厚、压力角等设计条件。所以在创建齿轮模型时，一定要先计算，然后去绘制和组装，最后在机构仿真模块中进行分析，检查最终结果是否满足要求。在图8.1.1所示的机构中，机构连接已创建完成，假设主动轮（大齿轮）的转速为200º/s（度/秒），且两齿轮均有一定的载荷（通过执行电动机模拟），求小齿轮的转速以及两齿轮的净载荷以及连接反作用力。

图8.1.1 齿轮机构模型

Step1.将工作目录设置至D：\creo2.16\work\ch08\ch08.01，打开文件gears.asm。

Step2.进入机构模块。单击功能选项卡区域中的“机构”按钮，进入机构模块。

Step3.定义齿轮副。

（1）选择命令。单击功能选项卡区域中的“齿轮”按钮，系统弹出图8.1.2所示的“齿轮副定义”对话框。

（2）选择定义类型。在下拉列表中选择选项。

关于“一般”齿轮副和“正”齿轮副的说明如下。

“一般”齿轮副用来定义两个运动轴之间的运动关系，因为“一般”齿轮副被视为速度约束，而且并非基于模型几何，所以在该种齿轮连接中可以直接指定齿轮比，并且可以更改分度圆直径值。“正”齿轮副连接可能影响涉及质量的分析结果（如动态分析结果，力平衡分析或静态分析等），所以当进行涉及力或载荷的分析时，一定要注意添加“正”齿轮副连接。

（3）定义“齿轮1”。在图8.1.3所示的模型上，选取连接1为定义对象。

（4）定义“齿轮2”。单击选项卡，在图8.1.3所示的模型上，选取连接2为定义对象。

图8.1.2 “齿轮副定义”对话框

图8.1.3 齿轮副设置

（5）定义属性。单击选项卡，设置图8.1.4所示的参数。

（6）完成齿轮副定义。单击“齿轮副定义”对话框中的按钮。

图8.1.4 “齿轮副定义”对话框

Step4.定义伺服电动机。

（1）选择命令。单击区域中的“伺服电动机”按钮，系统弹出“伺服电动机定义”对话框。

（2）选取参考对象。选取图8.1.3所示的连接1为参考对象。

（3）设置轮廓参数。单击“伺服电动机定义”对话框中选项卡，在“定义运动轴设置”按钮右侧的下拉列表中选择选项，在“模”下拉列表中选择选项，设置A=200。

（4）单击对话框中的按钮，完成伺服电动机的定义。

Step5.定义执行电动机1。

（1）选择命令。单击区域中的“执行电动机”按钮，系统弹出“执行电动机”对话框。

（2）选取参考对象。选取图8.1.3所示的连接1为参考对象。

（3）在“模”下拉列表中选择选项，设置A=30，如图8.1.5所示。

（4）单击对话框中的按钮，完成执行电动机1的定义。

Step6.定义执行电动机2。

（1）选择命令。单击区域中的“执行电动机”按钮，系统弹出“执行电动机”对话框。

（2）选取参考对象。选取图8.1.3所示的连接2为参考对象。

（3）在“模”下拉列表中选择选项，设置A=37.5，如图8.1.6所示。

（4）单击对话框中的按钮，完成执行电动机2的定义。

图8.1.5 定义执行电动机1

图8.1.6 定义执行电动机2

Step7.定义质量属性。

（1）选择命令。单击区域中的“质量属性”按钮，系统弹出“质量属性”对话框。

（2）选择参考类型。在下拉列表中选择选项。

（3）选取参考对象。在机构上单击选取整个装配为参考。

（4）定义密度。在下拉列表中选择选项，在文本框中输入密度值7.8500e-09，按Enter键确认，单击对话框中的按钮，在弹出的“警告”对话框中单击按钮。

Step8.设置重力。

（1）选择命令。单击区域中的“重力”按钮，系统弹出“重力”对话框。

（2）设置重力方向。在区域中设置X=0，Y=-1，Z=0，分别按Enter键确认，此时重力方向如图8.1.7所示。

（3）单击按钮，完成重力的设置。

图8.1.7 重力方向

Step9.定义动态分析。

（1）选择命令。单击区域中的“机构分析”按钮，系统弹出“分析定义”对话框。

（2）定义分析名称。输入分析的名称“动态分析”。

（3）定义分析类型。在下拉列表中选择选项。

（4）定义图形显示。在选项卡的文本框中输入值10，在文本框中输入值100。

（5）定义外部载荷。单击选项卡，选中和复选框。

（6）运行运动分析。单击“分析定义”对话框中的按钮，查看机构的运行状况。

（7）单击完成运动分析。

Step10.定义测量。(https://www.daowen.com)

（1）选择命令。单击功能选项卡区域中的“测量”按钮，系统弹出图8.1.8所示的“测量结果”对话框。

图8.1.8 “测量结果”对话框

图8.1.8所示下拉列表中各选项的说明如下：

●——反映某个测量（位置、速度等）对时间的关系。

●——反映某个测量（位置、速度等）对另一个测量（位置、速度等）的关

系。如果选择此项，需要选择一个测量为X轴，另一个（或几个）测量为Y轴。

（2）建立小齿轮的转速测量。单击按钮，系统弹出图8.1.9所示的“测量定义”对话框，在该对话框中进行下列操作：

① 输入测量名称：“小齿轮转速”。

② 选择测量类型。在下拉列表中选择选项。

③ 选取参考。选取图8.1.10所示的销连接2为测量参考。

④ 选取评估方法。在下拉列表中选择。

⑤ 单击“测量定义”对话框中的按钮，系统立即将小齿轮转速测量项添加到“测量结果”对话框的列表中（图8.1.11）。

图8.1.9 “测量定义”对话框

图8.1.10 选取参考

图8.1.11 “测量结果”对话框

（3）建立小齿轮的连接反作用测量。单击按钮，系统弹出“测量定义”对话框，在该对话框中进行下列操作：

① 输入测量名称：“小齿轮连接反作用”。

② 选择测量类型。在下拉列表中选择选项，如图8.1.12所示。

③ 选取参考。选取图8.1.10所示的销连接2为测量参考。

④ 选取评估方法。在下拉列表中选择。

⑤ 单击“测量定义”对话框中的按钮，系统立即将小齿轮连接反作用测量项添加到“测量结果”对话框的列表中。

（4）建立小齿轮的净载荷测量。单击按钮，系统弹出“测量定义”对话框，在该对话框中进行下列操作：

① 输入测量名称：“小齿轮净载荷”。

② 选择测量类型。在下拉列表中选择选项，如图8.1.13所示。

图8.1.12 定义小齿轮连接反作用

图8.1.13 定义小齿轮净载荷

③ 选取参考。选取图8.1.14所示的执行电动机2为测量参考。

④ 选取评估方法。在下拉列表中选择。

图8.1.14 选取参考

⑤ 单击“测量定义”对话框中的按钮，系统立即将小齿轮净载荷测量项添加到“测量结果”对话框的列表中。

（5）建立大齿轮的连接反作用测量。单击按钮，系统弹出“测量定义”对话框，在该对话框中进行下列操作：

① 输入测量名称：“大齿轮连接反作用”。

② 选择测量类型。在下拉列表中选择选项。

③ 选取参考。选取图8.1.10所示的销连接1为测量参考。

④ 选取评估方法。在下拉列表中选择。

⑤ 单击“测量定义”对话框中的按钮，系统立即将大齿轮连接反作用测量项添加到“测量结果”对话框的列表中。

（6）建立大齿轮的净载荷测量。单击按钮，系统弹出“测量定义”对话框，在该对话框中进行下列操作：

① 输入测量名称：“大齿轮净载荷”。

② 选择测量类型。在下拉列表中选择选项，如图8.1.13所示。

③ 选取参考。选取图8.1.14所示的执行电动机1为测量参考。

④ 选取评估方法。在下拉列表中选择。

⑤ 单击“测量定义”对话框中的按钮，系统立即将大齿轮净载荷测量项添加到“测量结果”对话框的列表中，此时“测量结果”对话框如图8.1.15所示。

（7）选取测量名称。按住Ctrl键，在“测量结果”对话框的列表中选取所有测量项。

（8）选取运动结果。在“测量结果”对话框的“结果集”中，选择，此时“测量结果”对话框中显示图8.1.16所示的测量结果。

图8.1.15 “测量结果”对话框

图8.1.16 显示测量结果

（9）绘制测量图形。在“测量结果”对话框的顶部单击按钮，系统便开始测量，并绘制测量的结果图，如图8.1.17所示，该图反映在运动学分析中，所有测量项与时间的关系。

图8.1.17 “图形工具”对话框