本书内容包括：面接触运动副(低副)；点线面接触运动副(高副)；关联运动副；基于轴系的运动副；仿真机构的运行与重放；复杂运动机构实例等。

作为机械工程领域的高端应用软件，CATIA自引入国内以来，迅速被广大工程技术人员认可和接受，其全面的数字样机DMU（DIGITAL MOCK-UP）功能模块及系统的体系构架极大地提高了产品研发的效率和技术水平。 
数字样机可以简单地理解为由计算机呈现的、可替代物理样机功能的虚拟现实。通过数字样机，设计者可以创建、验证、优化和管理从概念到售后的产品生命周期的全过程，团队成员能够根据协议共享数字资源。数字样机技术以计算机辅助技术CAX（CAD、CAM、CAE、CAPP、CIM、CIMS、CAS、CAT、CAI）和以产品生命周期为范围的设计技术DFX（DFA、DFM、DFC、DFV、DFG、DFL）为基础，以机械系统运动学、动力学、材料学和控制理论为核心，融合虚拟现实、仿真、三维图形等技术，将分散的产品设计、制造与销售等过程有机地集成在一起。数字样机可以降低，甚至脱离对物理样机的依赖，是现代机械工业领域高端技术的代表。 
运动仿真是数字样机的重要功能之一，也是CATIA的特色模块。本书是《CATIA数字样机运动仿真详解（第2版）》的修订版本；本次修订是在前两版经过多次重印的基础上，根据读者的反馈意见及使用情况，更新部分实例模型，进一步增加了链传动、滚珠丝杠和无级变速原理机构等典型机构示例，并细化复杂实例操作过程及步骤。从而使书中所包含的运动机构种类更加完整，更加便于实践应用。 
针对运动仿真的核心内容，该系列版本设计、制作了大量涵盖各种运动形式的典型机构模型，详细讲解了运动机构的建立过程以及基于运动仿真的数字样机分析方法。本版共分为概述、面接触运动副（低副）、点线面接触运动副（高副）、关联运动副、基于轴系的运动副、仿真机构的运行与重放、基于运动仿真的数字样机分析等8章，以及1个运动副一览表附录，力求系统和全面。各章节配合实例撰写了详细的操作步骤，专门设计了训练综合应用能力的复杂运动机构实例，并将作者在CATIA教学与工程应用过程中总结的经验和技巧融入其中。本书使用的操作系统为Windows XP，实例模型在CATIA V5 R21汉化版中制作完成，为兼顾习惯应用英文版本的读者阅读以及英文版资料的查询，书中将所涉及的功能指令与操作信息均采用中英文对照的形式编写。全书的结构体系和内容设置既便于读者系统地学习运动仿真技术，又适合工程技术人员在实际工作中对仿真技术的难点进行查询。 
由于时间及水平所限，作者虽认真谨慎，纰漏与不当之处仍在所难免，恳请读者能够谅解并予以指正，也希望能籍此书为载体与广大机械工程领域的读者就CATIA各功能模块的全面开发以及更广泛的CAD技术应用进行交流与合作。 
编者于哈尔滨

序 
前言 
第1章 概述 1 
1.1 数字样机与运动仿真 1 
1.2 工作窗口 1 
1.2.1 工具栏 1 
1.2.2 结构树 4 
1.3 运动仿真的流程 5 
1.4 运动机构的建立 5 
1.4.1 数字样机的准备 5 
1.4.2 运动副的创建 7 
1.4.3 固定件定义 19 
1.4.4 施加驱动命令 20 
1.5 运动模拟 21 
第2章 面接触运动副（低副） 23 
2.1 旋转 23 
2.1.1 概念与创建要素 23 
2.1.2 旋转运动副的创建 23 
2.1.3 机构驱动 26 
2.2 棱形 28 
2.2.1 概念与创建要素 28 
2.2.2 棱形运动副的创建 28 
2.2.3 机构驱动 31 
2.3 圆柱 33 
2.3.1 概念与创建要素 33 
2.3.2 圆柱运动副的创建 33 
2.3.3 机构驱动 36 
2.4 螺钉 37 
2.4.1 概念与创建要素 37 
2.4.2 螺钉运动副的创建 37 
2.4.3 机构驱动 39 
2.4.4 应用示例 41 
2.5 球面 42 
2.5.1 概念与创建要素 42 
2.5.2 球面运动副的创建 42 
2.6 平面 45 
2.6.1 概念与创建要素 45 
2.6.2 平面运动副的创建 45 
第3章 点线面接触运动副（高副） 49 
3.1 点曲线 49 
3.1.1 概念与创建要素 49 
3.1.2 运动副的创建 49 
3.1.3 机构驱动 53 
3.2 滑动曲线 55 
3.2.1 概念与创建要素 55 
3.2.2 运动副的创建 55 
3.2.3 机构驱动 59 
3.3 滚动曲线 61 
3.3.1 概念与创建要素 61 
3.3.2 运动副的创建 61 
3.3.3 机构驱动 67 
3.4 点曲面 69 
3.4.1 概念与创建要素 69 
3.4.2 运动副的创建 69 
3.4.3 机构驱动 73 
第4章 关联运动副 75 
4.1 U形接合 75 
4.1.1 概念与创建要素 75 
4.1.2 运动副的创建 75 
4.1.3 机构驱动 78 
4.1.4 应用示例 79 
4.2 CV 接合 79 
4.2.1 概念与创建要素 80 
4.2.2 运动副的创建 80 
4.2.3 机构驱动 83 
4.2.4 应用示例 85 
4.3 齿轮 85 
4.3.1 概念与创建要素 85 
4.3.2 运动副的创建 85 
4.3.3 机构驱动 92 
4.3.4 应用示例 93 
4.4 齿轮齿条 94 
4.4.1 概念与创建要素 94 
4.4.2 运动副的创建 94 
4.4.3 机构驱动 101 
4.4.4 多级传动 103 
4.5 电缆接合 103 
4.5.1 概念与创建要素 103 
4.5.2 运动副的创建 103 
4.5.3 机构驱动 108 
4.6 刚性接合 110 
4.6.1 概念与创建要素 110 
4.6.2 运动副的创建 110 
4.6.3 应用示例 112 
第5章 基于轴系的运动副 115 
5.1 基本概念 115 
5.2 轴系的创建 116 
5.2.1模型准备 116 
5.2.2 创建原点 116 
5.2.3 插入轴系 117 
5.3 基于轴接合的运动机构 118 
5.3.1 旋转 118 
5.3.2 棱形 120 
5.3.3 圆柱 122 
5.3.4 U形接合 125 
5.3.5 球面 128 
5.4 应用示例 129 
5.4.1 模型运动分析 131 
5.4.2 运动副的创建 131 
5.4.3 机构驱动 137 
第6章 仿真机构的运行与重放 139 
6.1 基本运行与位置调整 139 
6.1.1 使用命令模拟 139 
6.1.2 位置调整 140 
6.2 基于运动函数的模拟 141 
6.2.1 运动函数的编制 141 
6.2.2 运动模拟 144 
6.3 综合模拟 145 
6.3.1 基本操作 145 
6.3.2 模拟过程记录 147 
6.3.3 分步运动 149 
6.3.4 碰撞运动 152 
6.3.5 模拟记录查看 154 
6.4多驱动程序控制 156 
6.4.1 机械手 156 
6.4.2 棘轮机构 163 
6.5模拟编辑与重放 171 
6.5.1 生成重放 171 
6.5.2 动画文件制作 172 
6.5.3 观看重放 173 
6.6 序列编辑与播放 173 
6.6.1 序列编辑 173 
6.6.2 模拟播放器 175 
第7章 复杂运动机构实例 178 
7.1 深沟球轴承 178 
7.1.1 仿真运动的描述 178 
7.1.2 样机装配 178 
7.1.3 运动副创建 180 
7.1.4 机构驱动 181 
7.2 斜盘式柱塞泵 182 
7.2.1 仿真运动的描述 182 
7.2.2 样机装配 183 
7.2.3 运动副创建 185 
7.2.4 机构驱动 187 
7.3 配气机构 188 
7.3.1 仿真运动的描述 188 
7.3.2 样机装配 189 
7.3.3 运动副创建 191 
7.3.4 机构驱动 194 
7.4 排种器 195 
7.4.1 仿真运动的描述 195 
7.4.2 样机装配 196 
7.4.3 运动副创建 198 
7.4.4 机构驱动 198 
7.5 双轴单铰接驱动轮 200 
7.5.1 仿真运动的描述 200 
7.5.2 样机装配 200 
7.5.3 运动副创建 201 
7.5.4 机构驱动 203 
7.6 轻型自走底盘 205 
7.6.1 仿真运动的描述 205 
7.6.2 运动副创建 206 
7.6.3 机构驱动 209 
7.6.4 关键运动副 211 
7.7 链传动 215 
7.7.1 仿真运动的描述 215 
7.7.2 样机装配 216 
7.7.3 运动副创建 218 
7.7.4 机构驱动 222 
7.8 滚珠丝杠 223 
7.8.1 仿真运动的描述 223 
7.8.2 样机装配 224 
7.8.3 运动副创建 225 
7.8.4 机构驱动 227 
7.9 无级变速 228 
7.9.1 仿真运动的描述 228 
7.9.2 样机装配 228 
7.9.3 运动副创建 229 
7.9.4 机构驱动 230 
第8章 基于运动仿真的数字样机分析 236 
8.1 机械装置分析 236 
8.2 运动副运动规律 238 
8.3 运动参数测量 240 
8.3.1 设置测量基准点 240 
8.3.2 建立参考轴系 241 
8.3.3 放置传感器 241 
8.3.4 测量 242 
8.4 机构运动轨迹分析 244 
8.4.1 单一运动轨迹 244 
8.4.2 合成运动轨迹 245 
8.5 扫掠包络体 247 
8.5.1 基于运动法则的扫掠 247 
8.5.2 基于重放的扫掠 249 
8.6 空间分析 251 
8.6.1 干涉与碰撞 251 
8.6.2 距离和区域分析 256 
附录 运动副一览表 263