本书是根据多年的教学实践经验，结合高等学校教学改革，为适应我国实现创新驱动发展和机械工业自身发展的需求编写的。书中详细介绍了SolidWorks Motion运动仿真模块的功能，以及使用该模块进行运动仿真的方法、思路、技巧和步骤。
本书共11章，内容包括绪论、运动规律与仿真、运动模型的建立及其仿真结果输出、配合、马达与驱动、力单元、实体接触、曲线与曲线的接触、冗余、优化设计、从运动分析到有限元分析以及基于事件的仿真。每章均配有学习目标、例题和练习，借助典型、实用的机构或工程实例将知识点嵌入其中来进行仿真。每道例题和练习均配有严谨的操作步骤与必要的说明，部分例题和练习附带理论验证。
本书内容翔实，知识全面，步骤明晰，便于自学，具有良好的教学适用性。本书既可作为高等院校机械类专业CAD/CAE的教材，也可供其他相关专业师生及工程技术人员参考。
书中所使用的模型文件，可登录西安电子科技大学出版社网站(www.xduph.com)下载。仿真视频通过扫描相应的二维码即可观看。
SolidWorks软件以其优异的性能和易用性极大地提高了机械设计的设计效率和质量，已成为广大机械工程师所使用的主要软件之一。SolidWorks Motion是SolidWorks中一个高性能的运动仿真模块，能够帮助设计者完成虚拟样机的运动仿真分析。该模块既可以对机械机构进行运动学仿真，同时也可以反馈机械设备的速度、加速度、作用力等重要参数的详细信息，还可以完成相关的动画制作、图表信息反馈。使用SolidWorks Motion进行运动仿真可以在制作样机前就将存在的错误、缺陷反馈给设计者，为后续的改进、优化设计提供借鉴与参考。
本书是在原教学教案的基础上编写而成的，秉承“以学生为中心，以能力为核心”的理念，把机构或工程实例作为仿真题目贯穿始终，讲解力求清晰、明了、易懂、易学和易掌握。为适应我国实现创新驱动发展和机械工业自身发展的需求，书中详细介绍了SolidWorks Motion运动仿真模块的功能，以及使用该模块进行运动仿真的方法、思路、技巧和步骤。在编写本书的过程中，我们借鉴了大量工程技术人员应用SolidWorks软件的经验，仿真题目均采用在工程实践中应用较成功的、典型的、常用的、具有一定创新性的机构或工程实例。通过每一个实例，向读者演示完成一项特定设计任务所采取的方法、过程和步骤，以及所需的命令、选项和菜单，并非专注于介绍单项特征或软件功能，这有利于把学习模仿设计和借鉴创新结合起来，提高应用知识的能力和解决实际问题的能力。
为适应高职高专培养高技能复合型人才的需要，本书重点突出实用性和工程性，将每一章节的知识点以例题和练习为载体进行阐述。考虑到机械设计理论的复杂性，对其中的理论讲解和实例都做了一些适当的简化处理，尽量做到深入浅出，以求抛砖引玉，以此提高读者的设计与分析能力，使读者能灵活应用所学知识去解决工程实际问题。
为了既不增加教材篇幅，又能让读者总览仿真结果，本书的例题和练习仿真视频可扫描二维码进行观看。希望通过本书的学习可以让读者获得厚基础、宽视野、强分析及解决复杂工程问题的能力，并能提高以“分析、评价及创新”为主线的工程认知能力和思维创新能力。
本书由青岛港湾职业技术学院闫思江教授、王金参副教授、张圣杰讲师合作撰写。本书在编写过程中得到了学院领导、有关同事的大力帮助，在此表示衷心的感谢。
限于编者的水平，书中难免有不足之处，敬请广大读者批评指正。
编 者
2023年3月于青岛
绪论 1
一、概述 1
二、SolidWorks Motion简介 1
三、基本概念 4
第一章 运动规律与仿真 6
一、基础知识 6
二、实践操作 8
例题1-1 万向铰链机构 8
例题1-2 凸轮机构 10
练习1-1 绝对运动与相对运动 14
练习1-2 曲柄滑块机构 18
第二章 运动模型的建立及其仿真结果输出 23
一、基本知识 23
二、实践操作 24
例题2-1 导杆机构 24
例题2-2 瞬心线 30
例题2-3 环索线 34
例题2-4 椭圆仪 35
练习2-1 摇块机构 38
练习2-2 正弦机构 42
第三章 配合 46
一、基本知识 46
二、实践操作 48
例题3-1 升降机 48
例题3-2 齿轮机构 53
例题3-3 齿轮系统 58
练习3-1 旋转角度设定 61
练习3-2 线性耦合机构 63
练习3-3 无级变速机构 66
练习3-4 渐开线 67
第四章 马达与驱动 69
一、基本知识 69
二、实践操作 72
例题4-1 凸轮轮廓设计 72
例题4-2 伦敦Rolling Bridge 76
练习4-1 绘图仪 80
练习4-2 路径配合马达 82
练习4-3 逆向仿真 86
第五章 力单元 89
一、基本知识 89
二、实践操作 93
例题5-1 发射器 93
例题5-2 离合器 96
例题5-3 振动送料机构 99
练习5-1 爬虫机器人 100
练习5-2 关门器 102
练习5-3 力锁合凸轮机构 104
第六章 实体接触 107
一、基本知识 107
二、实践操作 109
例题6-1 斜面机构 109
例题6-2 动量矩守恒 112
例题6-3 摆线针轮减速器 116
练习6-1 偏心夹具 118
练习6-2 螺旋机构 120
练习6-3 圆盘轮式无级变速机构 122
练习6-4 偏心圆环 124
练习6-5 单向离合器 128
第七章 曲线与曲线的接触 131
一、基本知识 131
二、实践操作 132
例题7-1 外啮合槽轮机构 132
例题7-2 杜卡迪凸轮 137
练习7-1 内啮合槽轮机构 141
练习7-2 等宽凸轮机构 143
练习7-3 孔销式输出机构 146
第八章 冗余 149
一、基本知识 149
二、实践操作 151
例题8-1 双环式止推滑动轴承 151
例题8-2 液压工作台 154
练习8-1 静不平衡转子 158
练习8-2 贝内特机构 161
第九章 优化设计 165
一、基本知识 165
二、实践操作 167
例题9-1 静不平衡转子优化 167
例题9-2 曲柄摇杆机构的最佳尺寸族 173
例题9-3 基于FEA的轻量化设计 179
练习9-1 几何尺寸优化 184
练习9-2 按力矩比设计摇块机构 186
练习9-3 基于FEA的尺寸优化 194
第十章 从运动分析到有限元分析 199
一、基本知识 199
二、实践操作 200
例题10-1 简易冲床(直接法) 200
例题10-2 简易冲床(间接法) 206
练习10-1 曲柄摇杆(直接法) 208
练习10-2 曲柄摇杆(间接法) 212
第十一章 基于事件的仿真 216
一、基本知识 216
二、实践操作 218
例题11-1 焊接机器人 218
练习11-1 搬运机器人 222
练习11-2 分类装置 226
附录一 草图块 233
一、概述 233
二、正弦飞剪机构 234
三、擒纵机构 235
附录二 常用的常量、运算符和函数 238
参考文献 240
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