在装配设计模式下，可以使用常规的约束方式来组装零部件，也可以使用预定义约束集（机构连接）方式来组装零部件。本文主要对预定义约束集的理论基础知识做一定的介绍。

预定义约束集（也称“连接”）提供预定义数目的约束，它可以定义元件在装配中的运动。预定义约束集包含用于定义连接类型（有或无运动轴）的约束。注意不能随意删除、更改或移除预定义约束集中的预定义的某个约束。

使用预定义约束集放置的元件通常有意地未进行充分约束，以保留一个或多个自由度，这样确保元件在装配中所具有的运动。

在装配元件所打开的“元件放置”选项卡的“预定义集”下拉列表框中可以选择所需的一个预定义集选项，如图1所示。系统提供的预定义集选项包括“刚性”“销”“滑块”“圆柱”“平面”“球”“焊缝”“轴承”“常规”“6DOF”“万向”“槽”等。

图1

从“预定义集”下拉列表框中选择所需的一个预定义集选项后，可以打开“放置”面板来查看该预定义集（机构连接）要定义的相应约束，例如，从“预定义集”下拉列表框中选择“销”，则在“放置”面板中可以看到该预定义集需要定义“轴对齐”约束和“平移”约束，如图2所示，此时根据需要为相应约束选择元件项目和装配项目。

图2

下面列举几个常见预定义集的应用特点。

1．刚性

用来连接两个元件，使其无法相对移动。可使用任意有效的约束集约束它们。如此连接的元件将变为单个主体（主体是受严格控制的一组元件，在组内没有自由度）。刚性连接集约束类似于用户定义的约束集。

2．销

将元件连接至参考轴，以使元件以一个自由度沿此轴旋转或移动。选择轴、边、曲线或曲面作为轴参考。选择基准点、顶点或曲面作为平移参考。“销”连接集具两种约束：“轴对齐”约束和“平移”约束。

3．滑块

将元件连接至参考轴，以使元件以一个自由度沿此轴移动。选择边或对齐轴作为对齐参考。选取曲面作为旋转参考。“滑块”连接集有两种约束：“轴对齐”约束和“旋转”约束。

4．圆柱

连接元件，以使其以两个自由度沿着指定轴移动并绕其旋转。选择轴、边或曲线作为轴对齐参考。“圆柱”连接集有一个“轴对齐”约束。

5．平面

连接元件，以使其在一个平面内彼此相对移动，在该平面内有两个自由度，围绕与其正交的轴有一个自由度。为重合约束选择曲面参考。“平面”连接集具有单个平面配对或对齐约束。配对或对齐约束可被反转或偏移。

6．球

连接元件，使其可以以3个自由度在任意方向上旋转(360°旋转)。选择点、顶点或曲线端点作为对齐参考。“球”连接集具有一个点对点重合约束。

7．焊缝

将一个元件连接到另一个元件，使它们无法相对移动。通过将元件的坐标系与装配中的坐标系对齐而将元件放置在装配中。可在装配中用开放的自由度调整元件。“焊缝”连接具有一个坐标系对齐的重合约束。

8．轴承

相当于“球”和“滑块”连接的组合，具有四个自由度，即具有三个自由度(360°旋转)和一个沿参考轴移动的自由度。对于第一个参考，在元件或装配上选取一点。对于第二个参考，在装配或元件上选取边、轴或曲线。点参考可以自由地绕边旋转并沿其长度移动。“轴载”连接有一个“边上的点”重合约束。

9．6DOF

不影响元件与装配相关的运动，因为未应用任何约束。元件的坐标系与装配中的坐标系对齐。X、Y和Z装配轴是允许旋转和平移的运动轴。

10．万向

具有一个中心约束的枢轴接头。坐标系中心对齐，但不允许轴自由转动。

11．槽

非直轨迹上的点。此连接有四个自由度，其中点在三个方向上遵循轨迹。对于第一个参考，在元件或装配上选取一点。所参考的点遵循非直参考轨迹。轨迹具有在配置连接时所设置的端点。“槽”连接具有单个“点与多条边或曲线对齐”约束。

12．常规

有一个或两个可配置约束，这些约束和用户定义集中的约束相同。相切、“曲线上的点”和“非平面曲面上的点”不能用于“常规”连接。注意在有些资料中也将“常规”连接成为“一般”连接。

13．万向

具有一个中心约束的枢轴接头，坐标系中心对齐，但不允许轴自由转动。