使用约束和联接定义位置和关系

装配约束和部件联接都可以创建用于确定零部件放置和容许移动的关系。

“约束”“装配”命令是使用约束来定位零部件并逐渐消除自由度 (DOF) 的传统方法。

“联接”命令可以降低零部件关系的复杂度。使用“联接”可以定位零部件并完全定义运动。您可以将“锁定”“保护”控件与“联接”命令结合使用。在浏览器中选择一个联接后,这些选项会显示在关联菜单中。锁定操作可以消除所有自由度,但允许零部件在相关零部件移动时更改位置。固定操作也可以消除所有自由度,但它会固定零部件在空间中的位置。若要在添加的关系妨碍要求的运动时发出警告,请对联接使用“保护”。

您可以为约束和联接关系指定允许的运动范围限制。

零部件定位快速入门

部件联接

在下图中,有两个部件联接类型(即刚性和旋转)用于定位零部件并定义自由度。由于联接可以明确定义零部件的位置和自由度,因此,仅需要较少的联接便可提供一致且可预测的结果。请注意,刚性联接是最常用的联接类型,且只有两个轴承旋转。换句话说,该部件中所有零部件的运动均已正确定义。您可以结合使用联接和约束来获得所需的结果。

装配约束

在下面的图像中,约束“配合”、“表面齐平”和“插入”用于定位零部件及定义运动范围。与联接相比,约束通常需要更多的关系来定义自由度及定位零部件。请注意,以下图像中的紧固件仍具有转动自由。如果方向不重要,使用约束时,通常可以允许额外的自由度。您可以结合使用约束和联接来获得所需的结果。

创建装配关系

联接命令

“联接”命令可以基于选择的原点确定联接类型。您也可以自己选择联接类型,然后选择要定位和联接的对象。除了创建关系,还可以更改浏览器名称和应用限制。

联接可以将选定的第一个零部件移动到选定的第二个零部件。如需要,会释放现有的关系或固定状态,以使第一个零部件可以移动。为了帮助您正确定位零部件,您可以先预览联接效果,然后再应用联接。

“约束”命令

请先选择一种约束类型来更新“放置约束”对话框,然后选择要约束的对象。除了创建约束,还可以更改浏览器名称和应用极限。

要正确定位零部件,可以在应用约束之前预览约束的效果。在选择了约束类型、两个零部件、设置角度或偏移量后,零部件会移动到被约束的位置。可以根据需要调整设置,然后应用约束。

“装配”命令

请先选择要约束的对象,然后选择要应用的约束的类型。图形窗口中会显示一个小工具栏,而不是对话框。“装配”命令可以基于您选择的几何图元自动选择有效的约束类型。例如,如果您了平面,则列表中会仅显示“配合 - 配合”、“配合 - 表面齐平”和“角度 - 定向”约束类型。如果您第一次选择的是圆形边,则仅会列出“插入 - 相对”和“插入 - 对齐”约束,并且您第二次选择时只能选择圆形边。

“装配”命令始终会将选择的第一个零部件移动为第二个选择对象。如果需要,会释放现有的约束或固定状态,以使第一个零部件可以移动。退出“装配”命令时,将计算所有的新约束和现有约束。如果发生冲突,将显示“装配约束管理”对话框,您可以从中抑制或删除约束。如果不确定零部件是如何被约束的,可以使用该工作流来更改零部件的位置。可以重新定位零部件,然后解决所有的约束冲突。

有些约束类型(“运动”、“平动”、“角度 - 未定向”和“角度 - 参考矢量”)是“装配”命令所不支持的。而且也不能更改约束名称或应用极限。可以在创建约束后编辑约束,以此来更改这些设置。

位置限制

限制是指定的值,用于为移动或旋转的零部件定义允许的运动范围。约束和联接都支持限制。在浏览器中,具有限制的关系标记有 +/- 符号。

接触集合要求与其他零部件发生物理接触,以确定极限。约束限制和联接限制使用指定的值来限制移动,并且不要求发生物理接触。使用限制可以基于已知的最大值、最小值和基准位置值来评估一项设计。
注: 如果您选择约束选项“使用偏移量作为基准位置”,零部件将在移动后返回到该位置。“连接”的基准位置称为“当前”,这是一个不固定的位置。
提示: 使用限制时,与使用接触集合一样也要考虑部件的性能。为了获得最好的性能,请使用限制来评估您的设计,然后进行编辑以清除相应的复选框。限制值随关系一起存储,并且在您重新激活限制时仍然可用。

分析移动零件的运动

如果设计的机械装置中含有移动零件,则分析运动是创建原型过程中的一个重要组成部分。在决定出哪种方法正确之前,请考虑使用以下方法:

布局约束

布局约束是在执行“生成零部件”时创建的。布局约束定义了布局和从布局“推”衍生出来的零件之间的关系。布局约束包含布局的三个基本平面与衍生的零件之间的表面齐平约束,以及布局的 Z 轴与衍生的零件之间的零度角度约束。

布局约束的默认行为是基于生成零部件时所选择的草图约束关系和选项进行初始化的。若要更改零部件的行为,请在浏览器的零部件实例上单击鼠标右键,从关联菜单中选择“布局约束”,然后选择相应的位置选项。

您可以修改布局约束以实现目标行为。但是,只有通过“生成零部件”工作流才能放置新的布局约束。

为被替换的零部件保留约束

有两种为被替换的零部件保留约束的方法:

iMate 是零件中的约束对,定义当零件放置到部件中时如何与其他的零部件相配合。

在浏览器中的零部件上单击鼠标右键,然后选择“类推 iMate”,将现有的装配约束转换为 iMate 定义。也可以在编辑或修改零部件时创建 iMate 约束。

在复杂部件中创建关系的策略

若要简化复杂部件成员的定位,应创建多个小部件;根据需要应用关系,然后将每个小部件保存为单独的文件。通过这种方法,可以在上游部件中将子部件作为单个单元进行定位。

将零件组合为子部件也可以简化在多个部件中使用零件的过程。