接頭(Joint)

想學Inventor 動力學模擬，要先了解軟體中的各式接頭定義，才能夠進行相關設定與解讀模擬的結果。

“接頭”翻譯自原文的“Joint”，有時候也被翻譯成“接合”，

就“接頭”與“接合”來比較，

我覺得對Standard joint來說，“接頭”比“接合”好，

但是對其他的Rolling、Sliding、Contact，Force joint來說，“接合”比“接頭”好。

軟體中目前是以接頭為主要翻譯，

所以大家就將就著用，知道意思就好，

如果不滿就上線上說明網頁去留言試試，也許會有意外的回應。

動力學模擬的 Joint 指得就是元件的相關運動設定關係，

這些運動相關包括有：

自由度：

決定元件可以怎麼運動，直線平移或旋轉，有幾個自由度，

運動過程中有無內部力量，有無強制運動等等，

在軟體中屬於"標準接頭"。

其他元件的負載耦合傳遞作用：

兩個各自具有自由度元件的交互運作關係，

例如兩個可以各自旋轉的圓 (齒輪節圓) 接觸且傳遞100%相切方向的力量 (滾動作用)，

或者是相接觸但是無法傳遞100%的相切力量 (滑動作用)等等，

可以區分成：
1. 自由度對自由度的耦合作用
2. 幾何對自由度的耦合
3. 幾何對幾何的耦合
等幾種狀態，

根據力量傳遞的行為與接觸的型式在軟體中分別歸類為：

滾動接頭、滑動接頭、接觸接頭、力接頭等四類。

回到軟體，在Inventor動力學模擬中的接頭可以先區分為兩大類：

標準接頭與耦合接頭：

標準接頭類：

元件的可運動特性，自由度與自由度性質，如下圖：

標準接頭，()內為英文名跟自由度數量：
旋轉( Revolution, 1R )、柱狀( Prismatic, 1T )、圓柱( Cylindrical, 1T+1R )
球形( Spherical, 3R )、平面( Planar, 2T+1R )、點-直線( Point-line, 1T+3R )
直線-平面( Line-plane, 2T+2R )、點-平面( Point-plane, 2T+3R )、空間( Spatial, 3T+3R )
熔接 (Welding, 0)

耦合接頭類：

元件與元件的交互作用關係。

滾動接頭：
100%傳遞接觸法線方向與相切面上的自由度關聯性或完全關聯兩個自由度的位置變化，同時傳遞力量。

滾動接頭的子分類，() 內為英文名：
平面上的圓柱 (Cylinder on plane)，齒排與齒輪
圓柱上的圓柱 (Cylinder on cylinder)，外齒輪組
圓柱中的圓柱 (Cylinder in cylinder)，內齒輪組
圓柱曲線 (Cylinder curve)，帶齒凸輪從動組
皮帶 (Belt)，皮帶輪組
平面上的圓錐 (Cone on plane)，平面圓齒輪與傘形齒輪組
圓錐上的圓錐 (Cone on cone)，外傘型齒輪輪組
圓錐中的圓錐 (Cone in cone)，內傘形齒輪組
螺釘 (Screw)，螺桿組
蝸輪 (Worm gear)，蝸輪蝸桿組

滑動接頭：
相切面或自由度或幾何間在切線方向有滑動現象，可以設定摩擦係數，

在接觸狀況下，法線方向互相靠近方向完全關聯，

在無接觸時(分離後)沒有關聯。

滑動接頭，() 內為英文名：
平面上的圓柱 (Cylinder on plane)
圓柱上的圓柱 (Cylinder on cylinder)
圓柱中的圓柱 (Cylinder in cylinder)
圓柱曲線 (Cylinder curve)
點曲線(Point curve)

接觸接頭：
2D接觸使用草圖輪廓進行碰撞模擬。

接觸接頭，() 內為英文名：
2D 接觸 (2D Contact)

力接頭：
轉換永久接觸或暫時接觸的幾何與幾何之間的力量作用關係。

力接頭，() 內為英文名：
彈簧/阻尼器/千斤頂 (Spring/Damper/Jack)
3D 接觸 (3D Contact)

後續會分別介紹各種接頭的使用。