9.2 装配约束
在一个装配体中,零件与零件之间、零件与组件之间的相互位置关系是通过约束来确定
的,装配的约束类型包括匹配、对齐、插入与相切等。在使用装配约束时需注意以下几点。
1. 一次只添加一个约束。
2. 要使用零件在组件中定位完全,通常需要定义多个装配约束。
3. 在装配零件时, 添加的约束数量可以多于完整约束时所需的约束数量,系
统最多允许指定50 个约束。
9.2.1 实战一固定约束
固定约束是将元件固定在当前的位置,— 般将插入的第—个元件旋转移动到合适的位置
之后,为其添加固定约束,作为之后插入元件的定位基础。下面通过实例演示添加固定约束
的方法。
1. 新建装配体文件,输入文件名称为"asm0001 ", 选择模板为"mmns_asm_
design", 进入装配环境。
2. 在【 模型】 选项卡中,单击【 元件】 命令组中的【 组装】 按钮,弹出【 打开】 对话
框,浏览到素材“ 第9 章\ 练习\PRT002 " 文件,将其打开,如图9-4 所示。
3. 在约束定义选项列表中选择【 用户定义】,在【 约束类型】 选项列表中选择【 固定】
选项,约束状态显示“完全约束" ,如图9-5 所示。单击【元件放置】选项卡上的【 确定】
按钮,完成固定约束的添加。
9.2.2 实战一距离约束
距离约束是指两个装配元素之间的相对距离约束。约束对象可以是两个装配元件中的点、
线和平面之间的距离值。
下面通过具体实例讲解距离约束的添加方法。
1. 打开素材“第9 章\ 练习\asm001 " 文件,在模型树中选中零件"PR丁0001 " 并单
击饿标右键,在弹出的快捷菜单中选择【 编辑定义】 选项,在【 元件放置】 选项卡中设置零
件的约束类型为“距离”,设置约束偏移为15 ,如图9-6 所示。
9.2.3 实战一重合约束
重合约束是指约束两个面到贴合在一起两个面的法线方向是反向或同向的。约束对象
可以是实体的顶点、边线和平面,可以是基准特征,也可以是旋转特征的中心轴等。
添加重合约束的具体操作步骤如下。
1. 打开素材“第9 章\练习\asm001"文件,在模型树中选中零件"PRT0001" 并单
击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择【 编辑定义】 选项,弹出【元件放置】 选项卡。
9.2.4 实战一平行约束
平行约束可以定义元件参考与装配参考的两个平面平行,也可约束线与线,线与平面平行。
添加平行约束的具体操作步骤如下。
1. 打开素材“第9 章\练习冶sm001" 文件,在模型树中选中零件"PRT0001" 并单
击饿标右键,在弹出的快捷菜单中选择【 编辑定义】 选项,弹出【 元件放置】 选项卡。
2.修改零件的约束类型为“平行”。选择图9 -11 所示的两个平面,预览效果如图9 -12
所示。然后单击【确定】 按钮 . 完成平行约束的创建。
9.2.5 实战一法向约束
平行约束可以定义元件参考与装配参考的两个平面平行,也可约束线与线,线与平面平行。
添加平行约束的具体操作步骤如下。
1. 打开素材“第9 章\练习\asm001" 文件,在模型树中选中零件"PRT0001" 并单
击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择【 编辑定义】 选项,弹出【 元件放置】 选项卡
9.2.5 实战一法向约束
法向约束可以定义两元件中的直线或平面相互垂直。
添加法向约束的具体操作步骤如下。
1. 打开素材“第9 章\练习\asm001 "文件,在模型树中选中零件"PRT0001" 并单
击鼠标右键, 在弹出的快捷菜单中选择【 编辑定义】 选项,弹出【元件放置】 选项卡。
2. 修改零件的约束类型为“法向” 。选择图9-1 3 所示的轴线和平面,预览效果如图9-14
所示。单击【 确定】 按钮妇,完成法向约束的创建。
9.2.6 实战——居中约束
利用居中约束是将元件上的参考对象【圆柱面】与装配参考对象【圆柱面】约束到同心
的位置。添加居中约束的具体操作步骤如下。
1. 打开素材“第9 章\ 练习\asm001"文件,在模型树中选中零件"PRT0001" 并单
击限标右键,在弹出的快捷菜单中选择【 编辑定义】 选项,弹出【 元件放置】选项卡。
2. 修改零件的约束方式为“居中” 。选择图9-15 所示的两个圆柱面作为约束对象,预
览效果如图9 -1 6 所示,单击【 确定】 按钮。完成居中约束的创建。
9.2.7 实战一共面约束
共面约束能约束元件上的直线或轴约束到某—平面内,也可将两条不共面的直线、轴线
约束到共面。
添加共面约束的具体操作步骤如下。
1. 打开素材“第9 章\ 练习\asm001"文件,在模型树中选中零件"PRT0001" 并单
击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择【 编辑定义】 选项,弹出【元件放置】选项卡,
修改零件的约束类型为“共面” 。选择图9-17 所示的轴线和平面,预览效果如图9-18
所示。单击【 确定】 按钮. 完成共面约束的创建。
9.2.8 实战一相切约束
相切约束可控制两个曲面相切。
添加相切约束的具体操作步骤如下。
1. 打开素材“第9 章\ 练习\asm001"文件,在模型树中选中零件"PRT0001" 并单
击民标右键,在弹出的快捷菜单中选择【 编辑定义】 选项,弹出【 元件放置】选项卡。
2. 修改零件的约束类型为“相切” 。选择图9-19 所示的两个曲面,预览结果如图9-20
所示。单击【确定】 按钮. 完成相切约束的创建。
9.2.9 实战一角度偏移约束
角度偏移可约束两个平面之间的角度,也可约束线与线、线与面之间的角度。
添加角度约束的具体操作步骤如下。
1.打开素材“第9 章\ 练习\asm001"文件,在模型树中选中零件"PRT0001" 并单
击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择【编辑定义】 选项,弹出【 元件放置】选项卡。
2.修改零件的约束类型为“角度偏移"'选择图9 -21 所示的两个平面,修改角度值为
45度 , 约束预览效果如图9-22 所示。单击【确定】 按钮 , 完成角度偏移约束的创建。
9.2.10 实战一万向节的装配
本节使用各种约束条件,装配图9-23 所示的万向节模型。
1. 单击快速访问工具栏上【新建】按钮,弹出【新建I对话框,选择新建类型为
【装配】,子类型为【设计】,然后取消勾选使用默认模板”复选项,在【名称】文本框
中输入组装文件的名称为‘' wanxian动e",如图9-24所示。单击【确定I按钮,弹出【新
文件选项I对话框,选择模板类型为‘' mmns_asm- design",单击【确定I按钮,进入装配
环境。
2. 先创建一条基准轴,作为约束的参考。单击【基准】命令组中【轴】按钮
,弹
出【基准轴】对话框,按住【Ctrl】键,在绘图区中选取.' ASM_FRONT'’和’'ASM TOP"
平面为参考,单击【确定】按钮,完成基准轴"AA-1”的创建,如图9-25所示。
3. 在【模型】选项卡中,单击【元件】命令组冲的【组装】按钮鸳,系统弹出【打
开】对话框,选择“第9章、万向节的装配\wanxiangjiel”文件,单击【打开】按钮,如
图9-26所示,插入该元件,同时弹出【元件放置】选项卡。
4. 在【元件放置】选项卡中,修改约束集类型为“销”,如图9-27所示,定义该零件
的最后约束状态为绕着一条轴旋转。
5. 系统自动选择约束类型为’‘重合”,在绘图区中分别选取图9-28所示的两条轴为约
束参考。
6. 继续添加重合约束,选择连杆的底面和‘'ASM- RIGHT'’平面为约束参考,元件的
"3D一ragger”控制器上只剩下绕轴旋转的自由度,如图9-29所示。单击【确定】按钮,
完成零件“wanxiangjiel”的装配。
7. 单击【元件】命令组中的【组装】按钮
,弹出【打开】对话框,选择’.第9章、万
向节的装配\wanxiangjie2"文件,单击【打开】按钮,插入元件,并打开【元件放置】选
项卡。
8. 在【元件放置I选项卡中,修改约束集类型为“销”,定义该零件的最后约束状态
为绕着一条轴旋转。
9. 系统默认约束类型为“重合”,选择图9-30所示的两条轴作为约束参考,约束两条
轴重合。
10. 添加重合约束之后,十字杆仍具有轴向的平移自由度和绕轴的旋转自由度,选项卡
中显示“未完成连接定义”,如图9-31所示。
11. 继续添加约束,修改约束类型为“距离”,选择图9-32 所示的两个平面为约束参考,
在【 元件放置】 选项卡中修改距离值为0, 添加距离约束之后,十字杆仅具有绕轴旋转的自
由度,选项卡中约束状态显示“完成连接定义”。单击【 确定】 按钮,完成零件" wanxiangjie2 "
的装配,如图9-33 所示。
12.单击【 元件】命令组中【 组装】按钮
弹出【打开】对话框,选择“第9章、万
向节的装配\wanxiangjiel”文件,单击【打开】按钮,插入元件并打开【元件放置】选项
卡。
13.在【元件放置】选项卡中,修改约束集类型为’‘销”,定义该零件的最后约束状态
为绕着一条轴旋转。
14. 系统默认约束类型为重合,选择图9-34所示的两条轴,将两条轴重合。
15. 由于“销”约束没有定义完全,需要继续添加约束,系统默认约束类型为“重合”,
选择图9-35所示的两个平面为约束参考,在【元件放置】选项卡中修改距离值为0,元件
约束之后可绕轴旋转,按住并拖动圆环,适当旋转元件。单击【确定】按钮,完成零件
"wanxiangjiel”的装配,如图9-36所示。
16. 单击【 元件】命令组中【 拖动元件】按钮,然后选择—个连杆元件,拖动指针即可
在自由度允许的范围内移动元件,如图9 - 37所示。
17. 至此,完成“万向节”模型的装配。