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北京兆迪科技有限公司 著

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• 设计验证

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111581567

版次：3

商品编码：12305008

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： Creo 4.0工程应用精解丛书

开本：16开

出版时间：2018-01-01

用纸：胶版纸

页数：352

内容简介

本书全面、系统地介绍了使用Creo4.0进行产品运动仿真与分析的过程、方法和技巧，内容包括Creo软件的基本设置、Creo运动仿真与分析入门、机构连接与机构创建、定义电动机、设置分析条件、定义和进行各种机构分析、典型运动机构、运动仿真分析与测量和Creo运动仿真与分析实际综合应用等。在内容安排上，本书紧密结合范例对Creo运动仿真与分析的流程、构思、方法与技巧进行讲解和说明，这些范例都是实际生产一线产品设计中具有代表性的例子，这样安排能使读者较快地进入运动仿真与分析实战状态；在写作方式上，本书紧贴软件的实际操作界面，采用软件中真实的对话框、操控板和按钮等进行讲解，使初学者能够直观、准确地操作软件，从而尽快上手，提高学习效率。书中所选用的范例、实例或应用案例覆盖了不同行业，具有很强的实用性和广泛的适用性。本书附带1张多媒体DVD学习光盘，制作了大量运动仿真与分析技巧和具有针对性的范例教学视频，并进行了详细的语音讲解。另外，光盘中还包含本书所有的模型文件、范例文件和练习素材文件。本书内容全面，条理清晰，讲解详细，图文并茂，范例丰富，可作为广大工程技术人员深入学习Creo的自学教程和参考书，也可作为大中专院校学生和各类培训学校学员的CAD/CAM课程上课及上机练习教材。

内页插图

目录

目 录

前言
本书导读
第1章 Creo软件的基本设置1
1.1 创建用户文件目录1
1.2 设置软件的工作目录1
1.3 设置软件的启动目录2
1.4 Creo系统配置文件2
1.4.1 设置Creo系统配置文件2
1.4.2 Creo系统配置文件加载顺序3
1.5 设置软件的界面配置文件4
1.6 工作界面的定制4
第2章 Creo运动仿真与分析入门7
2.1 概述7
2.1.1 相关术语及概念7
2.1.2 Creo机构模块的界面8
2.1.3 机构模块菜单及按钮9
2.1.4 主体10
2.2 Creo运动仿真与分析的一般过程11
2.3 创建运动机构模型12
2.4 设置初始位置23
2.5 定义电动机27
2.6 定义机构分析30
2.7 查看回放并输出结果34
第3章 机构连接与机构创建38
3.1 机构连接与自由度38
3.2 销（Pin）连接40
3.3 滑块（Slider）连接42
3.4 圆柱（Cylinder）连接44
3.5 平面（Planar）连接45
3.6 球（Ball）连接46
3.7 轴承（Bearing）连接48
3.8 刚性（Rigid）连接50
3.9 焊缝（Weld）连接51
3.10 槽（Solt）连接52
3.11 常规（General）连接54
3.12 6自由度（6DOF）连接55
3.13 万向（Gimbal）连接56
3.14 修复失败的装配57
3.15 机构创建范例1──槽轮机构59
3.16 机构创建范例2──万向节机构64
3.17 机构创建范例3──平行提升机构67
3.18 机构创建范例4──挖掘机工作部件89
第4章 定义电动机111
4.1 电动机的类型111
4.2 定义伺服电动机112
4.2.1 伺服电动机的类型112
4.2.2 伺服电动机的轮廓113
4.3 伺服电动机定义范例1¬¬¬──万向节机构124
4.4 伺服电动机定义范例2──平行提升机构126
4.5 伺服电动机定义范例3──挖掘机工作部件128
第5章 设置分析条件135
5.1 质量属性135
5.2 重力137
5.3 初始条件141
5.4 执行电动机144
5.5 弹簧145
5.6 阻尼器147
5.7 力和转矩148
第6章 定义和进行各种机构分析152
6.1 机构分析的类型152
6.2 位置分析154
6.3 运动学分析156
6.4 动态分析159
6.5 静态分析163
6.6 力平衡分析169
6.7 结果分析171
第7章 典型运动机构174
7.1 创建齿轮机构174
7.2 创建凸轮机构183
7.3 创建带传动193
7.4 3D接触199
7.5 典型机构仿真应用范例1——微型联轴器仿真203
7.6 典型机构仿真应用范例2——弹性碰撞仿真210
7.7 典型机构仿真应用范例3——滚子反弹仿真220
第8章 运动仿真分析与测量230
8.1 测量230
8.2 自定义测量239
8.3 轨迹曲线247
第9章 Creo运动仿真与分析实际综合应用250
9.1 间歇机构仿真250
9.2 自动化机械手仿真260
9.3 发动机仿真与分析271
9.4 正弦机构仿真285
9.5 传送机构仿真300
9.6 牛头刨床机构仿真321

前言/序言

Creo是由美国PTC公司最新推出的一套博大精深的机械三维CAD/CAM/CAE参数化软件系统，整合了PTC公司的Pro/ENGINEER的参数化技术、CoCreate的直接建模技术和ProductView的三维可视化技术。Creo内容涵盖了产品从概念设计、工业造型设计、三维模型设计、分析计算、动态模拟与仿真、工程图输出，到生产加工成产品的全过程，应用范围涉及航空航天、汽车、机械、数控（NC）加工以及电子等诸多领域。Creo 4.0是美国PTC公司目前推出的最新版本，它构建于Pro/ENGINEER野火版的成熟技术之上，新增了许多功能，使其技术水准又上了一个新的台阶。
本书对Creo 4.0运动仿真与分析的核心技术、方法与技巧进行了介绍，其特色如下：
?内容全面。与其他同类书籍相比，包括更多的Creo运动仿真与分析内容。
?讲解详细、条理清晰、图文并茂。本书是一本不可多得的Creo运动仿真与分析快速入门、快速见效的图书。
?范例丰富。读者通过对范例的学习，可迅速提高运动仿真与分析水平。
?写法独特。采用Creo 4.0软件中真实的对话框、操控板和按钮等进行讲解，使初学者能够直观、准确地操作软件，从而大大提高学习效率。
?附加值高。本书附带1张多媒体DVD学习光盘，盘中包含大量运动仿真与分析技巧和具有针对性的范例教学视频，并进行了详细的语音讲解，可以帮助读者轻松、高效地学习。

《Creo 4.0运动仿真与分析教程》 面向机械工程、产品设计及相关领域专业人士的深度实践指南 本书旨在为广大机械工程师、产品设计师、CAE工程师以及对运动仿真与分析有深入学习需求的读者提供一本全面、实用且具有高度指导意义的参考书。我们深刻理解在当今快速发展的工程设计领域，仅仅掌握CAD建模是远远不够的。产品在实际运行环境中能否可靠、高效地工作，其运动机构的动态性能是否满足设计要求，早已成为评价设计优劣的关键指标。为此，本书聚焦于Creo 4.0这款强大的设计软件中集成的运动仿真与分析模块，以详细的步骤、丰富的案例和深入的原理讲解，引导读者掌握从三维模型到运动仿真，再到深入分析的全过程。 本书核心价值与内容概述： 本书摒弃了泛泛而谈的理论堆砌，而是采取“理论结合实践”的教学模式。我们从最基础的运动仿真概念讲起，逐步深入到Creo 4.0中各项高级功能的运用。每一个章节都紧密围绕实际工程应用场景展开，力求让读者在学习过程中能够即学即用，并将所学知识迁移到自己的实际工作中。 第一部分：运动仿真基础与Creo 4.0环境搭建 在正式进入复杂的仿真分析之前，建立扎实的理论基础是必不可少的。本部分将深入浅出地阐述运动仿真的基本原理，包括刚体动力学、运动副的定义、约束的类型及其对系统自由度的影响等。我们将详细介绍这些基本概念如何在Creo 4.0的运动仿真模块中得以实现和应用。 运动仿真概述： 解释运动仿真的目的、意义以及在产品开发流程中的重要性。我们将探讨运动仿真如何帮助工程师预测潜在的干涉问题、优化机构设计、评估性能指标，并减少物理样机制造的需求，从而显著缩短开发周期和降低成本。 Creo 4.0运动仿真模块概览： 详细介绍Creo 4.0运动仿真模块的用户界面、主要功能区域以及工作流程。我们将引导读者熟悉创建新仿真模型、导入现有组件、定义运动副、施加载荷和约束的常用操作。 模型准备与组件约束： 强调在进行运动仿真前，三维模型准备的重要性。我们将讲解如何进行模型清理、删除不必要的特征，以及如何正确地将组件装配起来，为后续的运动副定义打下基础。 运动副（Joints）详解： 这是运动仿真中最核心的概念之一。我们将逐一讲解Creo 4.0中提供的各种运动副类型，如固定副（Fixed）、球副（Ball）、万向副（Universal）、旋转副（Revolute）、移动副（Prismatic）、平面副（Planar）等。对于每一种运动副，我们将不仅解释其几何约束条件，更会深入分析其在三维空间中的运动自由度和限制。例如，我们将详细说明球副是如何允许三个旋转自由度而限制三个平移自由度的，以及旋转副如何仅允许绕一个轴的旋转。 约束（Constraints）与自由度（Degrees of Freedom）： 深入探讨约束在定义机构运动中的作用，以及自由度概念在运动仿真中的意义。我们将通过大量实例演示，如何通过合理地施加运动副来精确控制机构的自由度，使其准确模拟目标运动。例如，一个简单的曲柄滑块机构，我们需要定义哪些运动副才能使其产生预期的往复运动。 第二部分：运动仿真场景的建立与分析 掌握了运动副的定义，接下来我们将重点讲解如何利用Creo 4.0构建完整的运动仿真场景，并开始进行初步的运动模拟。 仿真模型的创建与导入： 详细指导读者如何从零开始创建新的运动仿真模型，或者导入已有的Creo装配体模型。我们将探讨在导入过程中可能遇到的问题，如单位不匹配、组件缺失等，并提供相应的解决方法。 定义运动参数与驱动： 讲解如何为运动副定义具体的运动参数，例如旋转副的角速度、角加速度，或者移动副的线速度、位移等。我们将重点介绍几种常见的运动驱动方式，包括： 指定速度驱动： 直接输入恒定的或随时间变化的角速度/线速度。 指定位移驱动： 定义从起始位置到目标位置的运动轨迹。 伺服电机（Servo Motor）驱动： 模拟真实电机的工作特性，可以设定更复杂的控制曲线，如恒定扭矩、恒定功率等，这在模拟动力学行为时尤为重要。 载荷（Loads）与力（Forces）的施加： 讲解如何为运动仿真模型施加各种载荷，包括重力、恒定力、瞬时力、力矩以及弹簧力和阻尼力等。我们将详细演示不同载荷类型在Creo 4.0中的具体设置方法，并分析其对机构运动产生的影响。例如，在模拟起重机构时，如何施加重力载荷；在模拟减震器时，如何施加弹簧力和阻尼力。 接触（Contact）的设置与碰撞检测： 详细讲解如何定义组件之间的接触关系，包括接触类型（如点接触、边接触、面接触）以及接触属性（如摩擦力、弹性恢复系数）。这将是进行干涉检测和碰撞分析的关键。我们将演示如何设置接触，以模拟真实世界中的碰撞现象，并分析碰撞的能量传递和损伤。 仿真运行与结果可视化： 指导读者如何运行仿真，生成运动轨迹。我们将重点介绍Creo 4.0中的结果可视化工具，包括： 动画播放： 实时查看机构的运动过程，并可以调整播放速度、视角等。 干涉检测（Interference Detection）： 自动识别仿真过程中出现的干涉碰撞，并以直观的方式呈现，为优化设计提供依据。 运动轨迹绘制： 绘制关键点的位移、速度、加速度轨迹图，以及关键部件的姿态变化。 第三部分：深度分析与性能评估 仅仅模拟出机构的运动过程是不够的，更重要的是对运动过程中的关键性能指标进行深入分析，并据此进行设计优化。本部分将聚焦于Creo 4.0提供的强大分析工具。 动力学分析（Dynamic Analysis）： 这是本书的核心内容之一。我们将详细讲解如何进行动力学仿真，以获取机构在受力、驱动以及重力等因素综合作用下的精确运动响应。 载荷的动力学效应： 分析不同载荷（如力、力矩、重力）在运动过程中的实际影响，包括组件受到的惯性力、离心力等。 速度、加速度与位移的精确计算： 解释如何从动力学仿真结果中提取关键的运动学参数，并分析这些参数的变化趋势。 力/力矩分析： 重点讲解如何计算运动副上产生的反作用力以及驱动力/力矩。这对于选择合适的电机、评估连接件的强度以及优化机构的传动效率至关重要。我们将演示如何查看和导出这些数据，并进行后续的强度校核。 瞬态（Transient）与稳态（Steady-State）分析： 区分并讲解这两种分析模式的适用场景。例如，瞬态分析适用于模拟启动、停止或冲击过程，而稳态分析则适用于模拟达到稳定运行状态后的情况。 参数化分析与优化： 介绍如何利用Creo 4.0的参数化设计能力，结合运动仿真结果，进行参数优化。例如，通过改变连杆长度、曲轴半径等参数，观察对机构运动特性（如最大速度、加速度峰值）的影响，从而找到最优设计方案。 能量分析： 讲解如何通过仿真分析机构在运动过程中的能量输入、输出以及损耗情况。这对于评估机构的能效和设计高效的驱动系统非常有帮助。 结果的后处理与报告生成： 演示如何对仿真结果进行进一步的后处理，包括数据导出（例如，导出为CSV、Excel文件）、图表生成、以及生成详细的仿真报告。这些报告将成为设计评审和技术交流的重要依据。 第四部分：高级应用与实战案例 为了帮助读者更好地理解和应用所学知识，本书将包含一系列精心设计的实战案例，覆盖不同类型的机械机构。 连杆机构分析： 以四连杆、曲柄滑块等经典连杆机构为例，演示如何进行运动仿真和动力学分析，包括关键点的轨迹、速度、加速度以及连杆上的受力分析。 凸轮机构分析： 讲解如何建立凸轮机构模型，定义凸轮的运动规律，并分析从动件的运动特性、受力以及凸轮与从动件之间的接触力。 齿轮传动分析： 演示如何对齿轮传动进行运动仿真，分析齿轮的啮合情况、传动效率以及受力特性。 机器人手臂仿真： 通过一个简单的机器人手臂模型，展示如何进行多自由度关节的运动仿真，并分析末端执行器的运动轨迹和受力情况。 复杂装配体运动仿真： 讲解如何处理大型、复杂的装配体模型，如何有效地进行运动仿真和分析，并解决可能遇到的性能瓶颈。 本书的特色与优势： 实操性强： 本书以Creo 4.0软件的实际操作为核心，每个步骤都配有详细的截图和操作指南，确保读者能够跟着教程一步一步地完成。 案例丰富： 涵盖了多种典型的机械机构和应用场景，贴近工程实际，帮助读者举一反三。 深入浅出： 在讲解软件操作的同时，兼顾了运动仿真背后的理论原理，让读者不仅知其然，更知其所以然。 条理清晰： 内容组织科学合理，从基础到高级，循序渐进，适合不同水平的学习者。 注重问题解决： 针对实际操作中可能遇到的常见问题，提供了详细的分析和解决方案。 谁应该阅读本书： 机械工程师： 希望提升产品设计能力，通过仿真预测和解决机构运动问题。 产品设计师： 需要在设计早期阶段评估机构的可行性和性能，优化产品方案。 CAE工程师： 希望掌握Creo 4.0在运动仿真领域的应用，并将其与其他仿真工具相结合。 高等院校学生： 学习机械设计、机电一体化、自动化等专业的学生，作为实践课程的辅助教材。 对运动仿真与分析感兴趣的工程师： 希望系统学习并掌握Creo 4.0运动仿真技术的个人。 通过本书的学习，您将能够熟练运用Creo 4.0强大的运动仿真与分析功能，自信地应对各种复杂的机械设计挑战，显著提高您的专业技能和工作效率。本书将是您在机械工程设计领域探索创新、实现突破的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

这本书为我打开了一扇全新的窗户，让我看到了软件强大的潜力，不仅仅是画图，更是对设计进行深入的验证和优化。我之前对于运动仿真的概念有些模糊，总觉得它离我比较遥远，是专业工程师才能触及的领域。但这本书的语言通俗易懂，案例也由浅入深，让我这个初学者也能逐步掌握其中的奥秘。它就像一个循循善诱的老师，把我从门外引到了门内。 书中的每一个章节都像一个独立的知识模块，但又紧密相连，形成了一个完整的知识体系。我特别喜欢它在讲解某个仿真步骤时，会提前铺垫相关的理论知识，然后再进行具体的操作演示。这种“理论+实践”的模式，让我能够真正理解为什么这样做，而不是死记硬背命令。书中对于仿真结果的分析也做得非常到位，它会引导你去解读速度、加速度、力、力矩等数据，并从中找出设计中可能存在的缺陷。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的最大感受就是“清晰”和“实用”。作为一个对工程仿真充满好奇但又缺乏系统学习的人来说，这本书就像一座灯塔，指引了我前进的方向。它没有罗列一堆枯燥的理论，而是用大量具体的案例来阐述每一个知识点。我之前尝试过一些其他软件的教程，但总觉得要么太理论化，要么操作过于零散，难以形成完整的知识体系。 这本书的结构安排非常合理，从基础的建模和装配，到各种类型的运动仿真，再到结果的分析和优化，每一步都衔接得非常自然。我记得书中有一个章节讲到如何处理装配体中的接触问题，这在实际仿真中是一个非常关键的环节。作者不仅讲解了如何设置接触属性，还详细分析了不同接触类型对仿真结果的影响，让我能够避免很多潜在的错误。而且，书中的图文并茂，使得阅读过程更加轻松愉快。

评分☆☆☆☆☆

我一直对机械设计充满了兴趣，但总觉得在理论学习之外，缺乏一种将想法转化为实际可行方案的手段。这本书正好满足了我的需求。它不仅仅是关于软件的操作，更是关于如何利用软件来解决实际工程问题。书中对不同仿真类型的讲解，比如静态分析、动态分析、应力分析等，都做了清晰的界定和应用场景说明。 我尤其被书中关于机构自由度分析的部分所吸引。作者用非常形象的比喻，解释了不同约束条件的加入如何影响一个机构的运动自由度。这让我能够更清晰地理解，为什么有些机构只能进行特定的运动，而有些则可以实现更复杂的动作。书中的一些高级技巧，比如如何使用Python脚本来自动化仿真流程，也让我感到眼前一亮，这大大提高了我的工作效率。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我发现自己对“仿”这个字有了全新的理解，它不再是简单的模拟，而是对现实世界物理定律在数字世界中的精确复现。书中的案例研究非常贴近实际工程应用，比如一些工业机器人的运动学和动力学分析，又或是汽车悬挂系统的运动仿真。我特别欣赏书中对于复杂模型处理的技巧，它并没有回避高难度的问题，而是提供了切实可行的解决方案。书中对约束条件的设置、载荷施加以及结果解读的讲解，都非常细致入微。 我印象深刻的是，书中有一个关于多体动力学仿真的章节，讲解得非常生动。作者并没有直接给出复杂的公式，而是通过可视化的方式，让你直观地看到不同力的作用下，物体是如何产生运动的。他会引导你思考，当施加一个瞬间的冲击力时，模型会如何响应？这种直观的感受，比单纯的理论学习要深刻得多。而且，书中还提到了如何处理一些仿真过程中可能出现的“不收敛”问题，并提供了相应的调试方法，这对于实际操作来说是至关重要的。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像一本打开了通往奇妙数字世界的大门，虽然我拿到手的是《Creo 4.0运动仿真与分析教程》，但实际的阅读体验远不止于此。它像一个经验丰富的向导，带领我一步步探索那些曾经遥不可及的工程难题。当我翻开第一页，我就被它清晰的逻辑和循序渐进的讲解所吸引。我之前接触过一些CAD软件，但总觉得它们在实现动态交互和验证设计可行性方面存在不足。这本书恰恰填补了我的认知空白。它不仅仅是教我如何操作软件的命令，更重要的是，它教会我如何“思考”运动。 例如，在解释某个机构的运动轨迹时，书中并没有止步于给出简单的连线和轨迹图，而是深入分析了运动背后的力学原理，比如惯性、加速度和力矩的影响，并且通过具体的算例展示了这些因素如何影响最终的运动效果。我记得有一个章节讲到曲柄滑块机构的仿真，作者不仅详细讲解了如何在Creo中构建模型，更重要的是，它引导我思考如何通过调整参数来优化机构的平稳性和效率。他会引导你考虑不同材料属性对运动的影响，或者在高速运动时可能出现的振动问题。这种深入的分析让我觉得，我不再仅仅是在操作一个软件，而是在进行一场真正的工程设计实践。

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东西很好，送货超快，好评

评分☆☆☆☆☆

书已经收到，质量还不错哦，视频内容大概开了一下也讲的比较通俗易懂。

评分☆☆☆☆☆

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光盘和前一次一样，缺很多章节。不过京东处理这事态度不错

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