4.6 万向节

万向节可以使两个成一定角度的连杆以一点为参考进行转动，转动轴的交点就是参考点，同时也是定义万向节时的原点，所以在设计和组装万向节机构时，要注意定义参考点的位置。万向节提供两个旋转自由度，它不能定义极限运动范围，也不能作为驱动。

下面举例说明万向节的创建过程。

Step1.打开装配模型。打开文件D：\ug12.16\work\ch04.06\Universal\motion_1.sim。

说明： 在图4.6.1所示的机构模型中，已经创建了一组仿真文件并完成3个连杆的定义，该机构中没有定义固定连杆。

Step2.定义连杆1中的旋转副。选择下拉菜单 命令，系统弹出“运动副”对话框；在“运动副”对话框 选项卡的 下拉列表中选择 选项；选取图4.6.1所示的连杆1为参考连杆；在“运动副”对话框 区域的 下拉列表中选择“圆弧中心” 选项，在模型中选取图4.6.2所示的圆弧为原点参考；在 区域的 下拉列表中选择 选项，在模型中选取图 4.6.2 所示的面为矢量参考；单击 按钮，完成旋转副的创建。

Step3.定义连杆3中的旋转副。

（1）选择下拉菜单 命令，系统弹出“运动副”对话框；在“运动副”对话框 选项卡的 下拉列表中选择 选项；选取图 4.6.1 所示的连杆3为参考连杆；在“运动副”对话框 区域的 下拉列表中选择“圆弧中心” 选项，在模型中选取图 4.6.3 所示的圆弧为原点参考；在 区域的 下拉列表中选择 选项，在模型中选取图4.6.3所示的面为矢量参考。

（2）单击“运动副”对话框中的 选项卡；在 下拉列表中选择 选项；在 文本框中输入值120。

（3）单击 按钮，完成旋转副的创建。

Step4.定义连杆2和连杆1中的旋转副。

（1）选择下拉菜单 命令，系统弹出“运动副”对话框；在“运动副”对话框 选项卡的 下拉列表中选择 选项；选取图 4.6.4 所示的连杆2为参考连杆；在“运动副”对话框 区域的 下拉列表中选择“圆弧中心” 选项，在模型中选取图4.6.4所示的球面（曲面1）为原点参考；在 区域的 下拉列表中选择 选项，在模型中选取图4.6.4所示的曲面2为矢量参考。

（2）在“运动副”对话框的 区域中选中 复选框；单击 区域中的 按钮，选取图4.6.4所示的连杆1为啮合连杆；在 区域的 下拉列表中选择“圆弧中心” 选项，在模型中选取图4.6.4所示的球面（曲面1）为原点参考；在 区域的 下拉列表中选择 选项，在模型中选取图4.6.4所示的曲面2为矢量参考。

（3）单击 按钮，完成旋转副的创建。

Step5.参照Step4的操作步骤，定义连杆2和连杆3中的旋转副。选取图4.6.4所示的连杆2为参考连杆；选取图4.6.4所示的连杆3为啮合连杆；选取图4.6.4所示的球面（曲面1）为原点参考；选取图4.6.4所示的曲面3为矢量参考。

Step6.定义连杆3和连杆1中的万向节。

（1）选择命令。选择下拉菜单 命令，系统弹出“运动副”对话框；在“运动副”对话框 选项卡的 下拉列表中选择 选项；选取图 4.6.4所示的连杆3为参考连杆；在“运动副”对话框 区域的 下拉列表中选择“圆弧中心 选项，在模型中选取图4.6.4所示的球面（曲面1）为原点参考；在 区域的 下拉列表中选择 选项，在模型中选取图4.6.3所示的面为矢量参考。

（2）单击 区域中的 按钮，选取图4.6.4所示的连杆1为配合连杆，在 区域的 下拉列表中选择 选项，在模型中选取图4.6.2所示的曲面为矢量参考。

（3）单击 按钮，完成万向节的创建。

Step7.定义解算方案并求解。选择下拉菜单 命令，系统弹出“解算方案”对话框；在 下拉列表中选择 选项；在 下拉列表中选择 选项；在 文本框中输入值10；在 文本框中输入值150；选中对话框中的 复选框；单击 按钮，完成解算方案的定义。

说明： 解算方案解算完成后，系统会自动将冗余的约束删除。

Step8.定义动画。在 功能选项卡的 区域中单击“播放”按钮 ，查看机构运动；单击“导出至电影”按钮 ，输入名称“Universal”，保存动画；单击“完成动画”按钮 。

Step9.选择下拉菜单 命令，保存模型。 ngyx0KPxGd6E/4/NHhx5SuT4QkGMS2n2El0NfzeR2F2rgQJCrstYB7P4Tfd8Siwu