前两天逛论坛,看到有网友在参数动画弯管器帖子下面留言,问能不能实现小轮相对于大轮既自转又公转。本篇文字就通过一个简图实例,分析并实现以上功能。 已知条件:一个小轮绕着中心的大轮既自转又公转,即行星齿轮机构模型,大轮为固定的太阳轮,小轮为行星轮。
求解:小轮绕大轮公转和自转。先在草图中绘制图1所示的行星齿轮机构模型简图,从实际机构的仿真过程可以知道,若固定机架,则两轮切点处线速度相当,大轮的角速度是小轮的一半,或大轮角位移是小轮角位移的一半,反映到图1,则为P8的角度值为P9角度值的一半。为了参数动画演示方便,设置大轮起始角度值为30.1度,小轮起始角度值为60.2度。进行参数动画仿真时,对P8和P9通过添加变量FrameNumber表达式,控制P8和P9的值,使其保持P8=0.5*P9的关系。
在前面的参数动画入门篇提到过,用尺寸控制对象,要避免参数动画的某一帧中有尺寸值出现0的情况,而导致草图出现过约束,或不可预知的错误。所以人为的对起始值添加一个小数,以上两个起始角度值的小数部分就是出于这方面的考虑。
图1 草图中绘制行星机构简图
本案例动画以机架旋转一周为一个周期,每5度取一帧,完成一周需要72帧。 建立如下表达式:
FrameNumber=0 FN=FrameNumber A=5*FN B=2*A
编辑草图,将A和B的变量表达式,添加到对应的尺寸中,如图1所示。 菜单 - 视图 - 可视化 - 创建动画,添加关键帧动画,设置步数为72,勾选更新表达式选项,预览动画即可得图2所示的参数动画。
图2 行星齿轮机构的参数动画
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