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用接头和约束块连接主体,将其组装成铰接系统。关节块决定了连接体之间允许的最大转动和平动自由度。约束块通过应用通常是几个自由度的运动学关系来减少这个数。对模型拓扑结构没有限制:您可以对运动树(如双摆)和运动环(如四杆)进行建模。
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多体装配如何工作
用关节连接物体,通过刚性变换对关节框架进行定位和定位,通过指定关节状态目标引导关节装配通过。
多体装配工作流程
将车身子系统装配成铰接多车身模型的工作流步骤。
建模接头连接
关节在多体模型中的作用。关节是具有基本自由度的原关节系统。考虑了模型中关节惯性的影响。
建立开环运动链的模型
将机体子系统和转动关节组装成开环运动链。
建立闭环运动链模型
将机体子系统和转动关节组装成闭环运动链。
处理组装错误
使用力学资源管理器和模型报告来识别和纠正模型装配错误。
组装齿轮模型
学习如何满足齿轮约束使用的装配要求刚性变换块。
计算自由度
使用Simscape™统计查看器来确定机构中的运动自由度。
将点约束到曲线上
使用一个曲线上点约束将飞机襟翼的运动限制在规定的曲线轨迹上样条块。
复合齿轮系模型
使用常见的齿轮约束耦合组成行星齿轮系统的物体的转动运动的块。
齿轮建模的约束
学习如何建模齿轮约束使用简单的齿轮模型作为例子。
将一个模块化设计的连杆装配成一个双摆。上下链接是同一链接的副本,不同的长度,密度和颜色参数。这些链接是从sm_compound_body示例中重用的。双摆以初始状态开始,在重力的影响下运动。
将模块化设计的连杆装配成四杆机构(曲柄摇杆类型)。曲柄和摇杆连杆是同一链接的副本,不同的长度,密度和颜色参数。这些链接是从sm_compound_body示例中重用的。Connector链接是同一链接的一个稍加修改的版本。四杆从初始状态开始,在重力的影响下移动。
模型一个有四个滑轮的滑车和滑轮组。力矩作用于绞车,绞车通过皮带轮机构起升负载。来自Simscape多体带和电缆库的块用于建模块和滑车。
模型一个XY定位表,使用电缆驱动的机制。一根电缆缠绕7个不同的滑轮,并将两个输入滑轮的旋转角度转换为工作台的x-y位置。
模型一个电缆机器人。该机器人由8个独立的皮带-电缆电路组成,控制6个自由度的移动器。一个球从固定的高度沿机构的中心轴向下落下。最初,移动者从球的正下方开始,并且移动者和球之间的接触模型是这样的,当球击中移动者时,球会有弹性的反弹。移动的目标是在连续的球反弹之间执行越来越复杂的机动。移动是运动驱动从必要的电缆,滑轮,和电机阀芯运动学计算。
强调关键概念和建议的步骤建立一个机械模型使用Simscape™多体™.为了达到这个目的,我们选择了一个简单的设计问题。下面的部分描述了设计问题,随后的部分讨论如何解决它。
动力输出(PTO)轴,一种将动力从拖拉机发动机转移到辅助设备,如土壤耕作机和木材削片机的装置。该模型包括两个PTO子系统,除了它们的关节外,其他各方面都是相同的。一个包含万向(U)关节,另一个包含恒速(CV)关节。
模拟一个滑轮机构,它将力矩施加到绞车上,并将其传递到一个以90度旋转的滑轮上。这个例子使用来自Simscape多体带和电缆库的块来建模一个不完全在单一平面上的滑轮机构。
举例说明了使用丝杠连接块来建模线性执行器。丝杠关节块将转动关节块的转动运动转换为四个圆柱关节块的平移运动。将平移运动指定为圆柱关节的运动输入,并在转动关节处自动计算必要的执行机构扭矩。
万向节齿轮机构,转换旋转运动到往复线性运动,而不使用连杆或滑道。该机构使用三个齿轮-一个太阳齿轮和两个行星齿轮。太阳齿轮是行星齿轮(大小相同)的两倍大。当齿轮旋转时,连杆上的红色指针走直线。
挡风玻璃刮水器。该机构利用齿条和齿轮驱动雨刷叶片在同步方式。齿条是使用scotch轭耦合(采用销槽接头建模),转换电机的旋转运动的齿条的往复运动。齿条和小齿轮的安排将齿条的往复线性运动转换为雨刷叶片的往复角运动(它们被刚性地附在小齿轮上)。
举例说明了使用蜗轮和齿轮约束块来建模太阳能跟踪器。一个包含蜗杆和齿轮约束的回转驱动器为太阳跟踪器的偏航旋转提供动力。蜗杆和齿轮的几何形状提供了一个大的减少,在单一阶段的齿轮传动,提供了精度跟踪和高扭矩输出。偏航旋转被指定为齿轮转动关节的运动输入,必要的执行机构扭矩在蜗杆转动关节自动计算。
模型一对齿轮与平行轴。该组件包含两个齿轮和齿轮组所需的所有约束条件。通过调整掩模中的参数,该组件可以配置为模型外部或内部齿轮组。
该模型模拟了基于筒形凸轮的扑翼机构。这是基于视频www.youtube.com/watch?v=K5kmnHmJZMQ中显示的机制。这是一个单自由度的机构,两个翅膀同步拍动。样条和曲线上的点块已经被用来建模的桶凸轮机构,驱动翅膀的扑动运动。
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