《UG NX 机械结构设计仿真与优化（附光盘）》按高职院校人才培养模式改革的先进教学理念，以典型工作任务为基础，以工作过程为导向，以项目教学的方式进行教学内容的编写。全书共选择了6个具有典型应用特性的UG NX机械结构运动仿真项目，包括平面四连杆的运动仿真、空间连杆滑块机构的运动仿真、剪式千斤顶的设计与运动仿真、挖掘机的运动仿真与优化、二级圆柱齿轮减速器的运动仿真、冲孔工序的机械手运动仿真与优化。每个项目都是一个完整的综合项目，同时也有其侧重点，从而全面介绍UG NX在运动仿真中的应用。每个项目都从工作任务分析、知识技能点、项目实施、任务总结、知识拓展等方面展开内容，内容涵盖了UG NX软件运动仿真的基础知识、连杆的指定、运动副的创建、传动副的创建、运动驱动设置、驱动函数的创建、标志点与封装选项、动画与图表输出等各个方面。

　　《UG NX 机械结构设计仿真与优化（附光盘）》可作为高职高专院校机械制造及自动化、计算机辅助设计与制造及相关专业的教材，也可供本科院校相关专业选用，还可作为机械结构设计工程师与自学UG NX运动仿真的参考用书。

　　随着计算机技术的发展，CAD/CAE技术的应用越来越广泛， UG NX是当前应用最广泛的CAD/CAM/CAE一体化软件之一。在新产品或者夹具的设计中，利用UG NX的运动仿真功能进行机械结构的验证，可以进行运动状态与加载力的验证，并可以避免产生干涉，从而缩短产品试制周期，提高设计的可靠性。
　　本书按高职院校人才培养模式改革的先进教学理念，以典型工作任务为基础，以工作过程为导向，采用项目教学的方式组织教学内容编写而成。全书共精选了6个具有典型应用特性的UG NX运动仿真学习项目载体，书中每个项目都是非常典型的运动仿真案例，都是完整的综合项目，同时也有其侧重点，从而全面介绍UG NX在运动仿真中的应用。每个项目都从工作任务分析、知识技能点、项目实施、任务总结和知识拓展等方面展开内容。
　　项目1：平面四连杆的运动仿真，侧重于讲解UG NX运动仿真基础知识、连杆的创建、解算方案的设置、动画输出运动仿真的运动控制。
　　项目2：空间连杆滑块机构的运动仿真，侧重于讲解UG NX运动仿真中运动副的创建与图表输出功能。
　　项目3：剪式千斤顶的设计与运动仿真，侧重于讲解UG NX运动仿真中的运动驱动与用于运动检查的封装选项以及用于模型优化的主模型尺寸修改功能的应用。
　　项目4：挖掘机的运动仿真与优化，侧重于讲解UG NX运动仿真中的函数驱动定义与标记点的创建与应用。
　　项目5：二级圆柱齿轮减速器的运动仿真，侧重于讲解UG NX运动仿真中的传动副创建以及连接副的创建与应用。
　　项目6：冲孔工序的机械手运动仿真与优化，侧重于讲解UG NX运动仿真与机构结构设计的综合应用。
　　本书附有一张DVD光盘，提供了本书全部的实例素材源文件和项目操作的视频录像，可以帮助读者轻松、高效地学习。另外，编者开设了教学网站（http://www.wbcax.com/NXmotion），网站提供在线的教学与答疑，同时提供最新的教程与课件供读者下载。
　　本书由台州职业技术学院王卫兵主编，杨建西、牛祥永、王金生、王卫仁、吴玲利、吴丽萍、郑晓依等也参与了部分内容的编写。本书在编写过程中，参考了大量资料，并得到了台州九谊机电、台州星星模具等企业的大力支持，在此一并表示感谢！
　　由于编者水平有限，书中难免有疏漏与不足之处，敬请广大读者批评指正。

项目1 平面四连杆的运动仿真 1
1.1 平面四连杆的机构原理与运动要求 2
1.2 UG NX运动仿真基础 3
1.2.1 UG NX运动仿真的特点与应用 3
1.2.2 进入运动仿真模块 3
1.2.3 UG NX运动仿真的用户界面 5
1.2.4 运动导航器 6
1.2.5 UG NX运动仿真的文件 6
1.2.6 UG NX运动仿真的实现步骤 7
1.3 连杆 7
1.4 材料 9
1.5 运动副基础 11
1.6 解算方案 11
1.7 动画 13
1.8 平面四连杆运动仿真的实施 16
1.8.1 创建装配文件 16
1.8.2 运动仿真 18
1.8.3 改变连接点的运动仿真 30
1.8.4 任务总结 34
1.9 拓展：运动仿真模块预设置 35
1.9.1 运动对象参数 35
1.9.2 分析文件的参数 36
1.9.3 后处理参数 37
复习与练习 38
项目2 空间连杆滑块机构的运动仿真 39
2.1 空间连杆滑块机构的原理与运动要求 40
2.2 运动机构的自由度 41
2.3 运动副 41
2.3.1 旋转副 43
2.3.2 滑动副 46
2.3.3 柱面副 47
2.3.4 螺旋副 49
2.3.5 球面副 50
2.3.6 平面副 50
2.3.7 万向节 51
2.3.8 固定副 52
2.4 装配约束映射至运动副 53
2.5 图表输出 54
2.6 空间连杆滑块机构运动仿真的实施 57
2.6.1 创建装配文件 57
2.6.2 运动仿真初始设置 63
2.6.3 添加驱动的运动仿真 78
2.6.4 任务总结 81
2.7 拓展：基本运动副与约束 82
2.7.1 基本运动副 82
2.7.2 约束 83
复习和练习 86
项目3 剪式千斤顶的设计与运动仿真 87
3.1 剪式千斤顶的机构原理与运动要求 88
3.2 驱动 89
3.2.1 恒定运动驱动 89
3.2.2 简谐运动驱动 90
3.2.3 铰接运动驱动 91
3.3 封装选项 92
3.3.1 干涉 92
3.3.2 测量 94
3.3.3 追踪 96
3.3.4 动画中的封装选项 97
3.4 主模型尺寸编辑 98
3.5 剪式千斤顶的设计与运动仿真实施 98
3.5.1 创建主模型 98
3.5.2 简化模型的运动仿真 106
3.5.3 完整模型的运动仿真 115
3.5.4 设置干涉与测量 118
3.5.5 更改设计方案再次仿真 121
3.5.6 任务总结 131
3.6 拓展：电动机驱动 132
复习和练习 135
项目4 挖掘机的运动仿真与优化 136
4.1 挖掘机的工作原理与运动要求 137
4.2 运动函数 138
4.2.1 函数管理器 139
4.2.2 函数编辑器 140
4.2.3 XY图表函数 141
4.3 标记与智能点 141
4.3.1 标记 141
4.3.2 智能点 141
4.3.3 智能点与标记的区别 142
4.4 运动仿真导出 142
4.5 挖掘机运动仿真与优化的实施 143
4.5.1 创建装配文件 143
4.5.2 运动仿真初始设置 156
4.5.3 后处理与轨迹优化 169
4.5.4 任务总结 180
4.6 拓展：AFU表格与电子表格驱动 180
4.6.1 AFU表格 180
4.6.2 填充电子表格 182
4.6.3 电子表格驱动 183
复习与练习 184
项目5 二级圆柱齿轮减速器的运动仿真 185
5.1 圆柱齿轮减速器的运动原理与运动要求 186
5.2 传动副 187
5.2.1 齿轮副 187
5.2.2 齿轮齿条副 188
5.2.3 线缆副 189
5.2.4 2-3传动副 190
5.3 接触 190
5.3.1 3D接触 190
5.3.2 2D接触 191
5.4 减速器设计与运动仿真的实施 193
5.4.1 创建减速器模型 193
5.4.2 减速器的齿轮副连接运动仿真 201
5.4.3 减速器的3D碰撞运动仿真 208
5.4.4 任务总结 210
5.5 拓展：弹簧与衬套 211
5.5.1 弹簧 211
5.5.2 衬套 212
复习与练习 214
项目6 冲孔工序的机械手运动仿真与优化 215
6.1 冲孔工序机械手上下料机构的原理与运动要求 216
6.2 冲孔机的运动仿真 218
6.2.1 运动仿真的模型准备 218
6.2.2 冲孔机的运动仿真 220
6.2.3 冲孔机的运动仿真任务小结 227
6.3 机械手的运动仿真 227
6.3.1 机械手的运动仿真实施 227
6.3.2 机械手的运动仿真任务小结 237
6.4 机械手与冲孔机的配合 237
6.4.1 机械手与冲孔机配合的运动仿真 237
6.4.2 机械手与冲孔机配合的运动仿真任务小结 244
6.5 机械手上下料机构的设计优化 245
复习与练习 253
参考文献 254
UG NX机械结构设计仿真与优化