用ADAMS进行凸轮机构模拟仿真示例讲课教案Word文档格式.docx

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2.从动件远休程运动方程

在远休程段,即时,。

3.从动件回程运动方程

因回程段采用正弦加速度运动规律,将已知条件代入正弦加速度运动规律的回程段方程式中,推演得到

4.从动件近休程运动方程

在近休程段,即时,。

创建过程

1、启动ADAMS

双击桌面上ADAMS/View的快捷图标,打开ADAMS/View。

在欢迎对话框中选择“Createanewmodel”，在模型名称（Modelname）栏中输入：

tuluen；

在重力名称（Gravity）栏中选择“EarthNormal（-GlobalY）”；

在单位名称（Units）栏中选择“MMKS–mm,kg,N,s,deg”。

如图1-1所示。

图1-1欢迎对话框

2、设置工作环境

2.1对于这个模型，网格间距需要设置成更高的精度以满足要求。

在ADAMS/View菜单栏中，选择设置

（Setting）下拉菜单中的工作网格（WorkingGrid）命令。

系统弹出设置工作网格对话框，将网格的尺寸（Size）中的X和Y分别设置成250mm和300mm，间距（Spacing）中的X和Y都设置成10mm。

然后点击“OK”确定。

2.2用鼠标左键点击选择（Select）图标，控制面板出现在工具箱中。

2.3用鼠标左键点击动态放大（DynamicZoom）图标，在模型窗口中，点击鼠标左键并按住不

放，移动鼠标进行放大或缩小。

3、用升程表创建凸轮轮廓曲线

3.1在ADAMS/View零件库中选择球体（Sphere），在原点（0，0，0）（选择坐标原点，将为下面利用升程表创建凸轮轨迹带来方便）处创建一个球形观察点，球体的参数选择“NewPart”，半径选择10mm（这里只要求球形观察点的运动轨迹就行，为了观察清楚，将球形观察点用一定半径大小的球体来表示），创建后的名称默认为“Part:

PART_2”。

根据凸轮基圆半径，在点（0，60，0）处创建第二个球体（Sphere），球体的参数选择“NewPart”，半径选择10mm（理由同上），创建后的名称默认为“Part:

PART_3”。

3.2在ADAMS/View约束库中选择旋转副（Joint:

Revolute），参数选择为“2Bod-1Loc”和“NormalToGrid”，鼠标左键先点击原点出的球体（PART_2），再点击机架（ground），最后在球体中心点击鼠标右键，弹出Select对话框，如图3-1所表示，选择“PART_2.cm”,然后点“OK”确定。

在球体（PART_2）上成功创建旋转副（Joint:

JOINT_1），如图3-2所示。

图3-1选择对话框图3-2在球体（PART_2）上创建旋转副

3.3在ADAMS/View约束库中选择移动副（Joint:

Translational），参数选择为“2Bod-1Loc”和“PickFeature”，鼠标左键先点击点（0，60，0）处的球体（PART_3）,然后点击原点处的球体（PART_2），最后在球体（PART_3）中心点击鼠标右键，在弹出Select对话框中选择“PART_3.cm”，然后点“OK”确定，就会出现白色的箭头，移动光标，使箭头指向Y轴的正方向后点击鼠标左键，从而在球体（PART_3）上成功创建移动副（Joint:

JOINT_2），如图3-3所示

3.4在ADAMS/View驱动库中选择旋转驱动（RotationalJointMotion），在速度（Speed）栏中，输入速度值360d，表示驱动装置每分钟转360度，用鼠标左键点击球体（PART_2）上的旋转副（JOINT_1），在旋转副上出现一个大的驱动图标，即为驱动装置（Motion:

MOTION_1），如图3-4所示

3.6在ADAMS/View驱动库中选择移动驱动（TranslationalJointMotion），参数默认，用鼠标左键点击球体（PART_2）上

图3-3在球体（PART_3）上创建移动副图3-4在球体（PART_2）上定义旋转驱动

的移动副（JOINT_2），同样在移动副上出现一个大的驱动图标，即为驱动装置（Motion:

MOTION_2），如图3-5所示。

图3-5在球体（PART_3）上定义移动驱动图3-6重新设置移动驱动的参数

3.7在球体（PART_3）上点击鼠标右键，选择Motion:

MOTION_2→Modify，如图3-6所示。

出现JointMotion对话框，如图3-7所表示，接着点击FunctionBuilder图标，出现FunctionBuilder对话框。

3.8在FunctionBuilder中的Definearuntimefunction栏中输入如下语句:

“IF（time-5/12:

20*（1-cos（6/5*360d*time））,40,IF（time-7/12:

40,40,IF（time-11/12:

40*（2.75-3*time+1/（2*pi）*sin（3*2*pi*time-3.5*pi））,0,IF（time-1:

0,0,0））））”，然后点击，如果出现“Functionsyntaxiscorrect”对话框，则表示输入的语句没有语法格式上的错误，如图3-8所示；

否则输入语句中存在格式上的错误。

然后一直点“OK”，直到退出JointMotion对话框。

3.9选择仿真（Simulation）图标，将仿真停止时间（EndTime）设置为1，为了使由轨迹生成的凸轮轮廓曲线光滑，而又缩短计算机生成曲线的计算时间，综合这两方面的要求，我们这里将输出结果（轨

图3-7JointMotion对话框图3-8FunctionBuilder对话框

迹）的总步数（Steps）设置为100。

点击仿真按钮（Play）；

当仿真结束，点击复位按钮（Rewind）。

3.10在ADAMS/View菜单栏中，选择Review下拉菜单中的CreateTraceSpline命令，然后用鼠标左键点击球体（PART_3）,接着在原地右击鼠标，在弹出的Select对话框中选择PART_3.cm，之后点击对话框左下角的“OK”按钮，最后用鼠标左键点击机架（ground），凸轮的轨迹曲线（BSpline:

GCURVE_3）如图3-9所示。

图3-9凸轮的轮廓曲线

4、创建凸轮实体

4.1凸轮的轨迹曲线生成后，在球体（PART_2）上右击鼠标，选择Part:

PART_2→Delete，出现如图4-1所示的对话框，表示将要删除球体及其与之相关的约束和运动副。

点击DeleteAll，删除球体（PART_2）。

图4-1删除命令的提示框

4.2在球体（PART_3）上右击鼠标，选择Part:

PART_3→Delete，同样出现图4-1所示的对话框，点击DeleteAll，删除球体（PART_3）。

删除之后的图形如图4-2所示。

图4-2删除球体之后的图形图4-3几何尺寸修改对话框

4.3在曲线上右击鼠标，选“--Bspline:

GCURVE_3→Modify”,出现ModifyGeometricSpline对话框，如图4-3所示。

点击对话框中的Locationtable图标，打开LocationTable对话框，如图4-4所示。

图4-4LocationTable对话框

图4-5保存对话框

4.4在LocationTable对话框中，点击“Write”按钮，出现SelectFile保存对话框，如图4-5所示，在文件名栏中输入保存名“tulun.dat”（名字可以随意取，但不要忘记后缀“.dat”），然后点击“打开”，进行保存。

最后点击“OK”按钮两次，分别退出LocationTable对话框和ModifyGeometricSpline对话框。

4.5在ADAMS/View零件库中选择样条曲线（Spline）图标，参数选择如图4-6所示。

在ADAMS/View工作窗口中用鼠标左键随意选取12个不同的点（至少要取8个点），然后点击鼠标右键进行确定。

如图4-7所示，图中绿色的闭合曲线就是所画的样条曲线，曲线上11个红色的小块表示11个所取的点。

图4-6参数选择图4-7绘制样条曲线

4.6在所画的样条曲线（绿颜色的）上右击鼠标，选择“--Bspline:

GCURVE_4→Modify”，出现ModifyGeometricSpline对话框，如图4-8所示，在该对话框中选择Locationtable图标，出现LocationTable对话框，如图4-9所示。

由于每个人所画的样条曲线的不一样，相应的X、Y、Z坐标也就不一样。

图4-8几何尺寸修改对话框图4-9LocationTable对话框

4.7在LocationTable对话框中，点击“Read”按钮，打开上面保存的“tulun.dat”文件。

则LocationTable对话框中的X、Y、Z坐标值产生了变化，如图4-10所示。

然后点击“OK”按钮两次，分别退出LocationTable对话框和ModifyGeometricSpline对话框。

则在步骤4.5中所画的样条曲线（绿色的）变成了与轨迹曲线（BSpline:

GCURVE_3）（白色的）一模一样的曲线。

如图4-11所示。

图4-10倒入新的X、Y、Z坐标值图4-11采用新的坐标值后的样条曲线

4.8在ADAMS/View中位置/方向库中选择位置-平移图标，参数选择如图4-12所示。

在ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键点击样条曲线（绿色的），并选择该曲线上的一点（PART_5.MARKER_10），然后，移动光标选择轨迹曲线（白色的）上的一点（ground.MARKER_9），如图4-13所表示。

最后点击鼠标左键确定，两条闭合曲线重叠在一起，如图4-14所示。

图4-12参数选择图4-13平移前的闭合样条曲线

图4-14平移后的闭合样条曲线图4-15删除轨迹曲线

4.9在样条曲线上，如图4-15所示右击鼠标，在弹出的菜单中，选择“--Bspline:

GCURVE_3→Delete”，删除最开始生成的轨迹曲线（因为该闭合样条曲线与机架固结在一起）。

4.10在ADAMS/View中零件库中选择拉伸图标，参数选择如图4-16，在ADAMS/View工作窗口中用鼠标左键连续点击闭合样条曲线两次（第一次选择PART_5，第二次选择PART_5.GCURVE_4），之后一个凸轮实体拉伸出来。

如图4-17所示，图中的凸轮是旋转后的形状。

图4-16参数选择图4-17凸轮实体

5创建尖顶从动件

5.1在ADAMS/View中零件库中选择圆柱体图标，参数选择NewPart，其他参数（Length、Radius）可以不选择。

在ADAMS/View工作窗口中用鼠标选择点击坐标（0，100，0）（因为本设计的对象是尖顶直动从动件盘形凸轮机构，根据机械原理，这种机构中从动件和凸轮之间没