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第5章 ADAMS/View

万向副 螺旋副 齿轮副 关联副 构件1相对于构件2相对转动 约束1个旋转和3个平移自由度 构件1相对于构件2每旋转一周的同时将上升或下降一个螺矩?提供一个相对运动自由度 构件1相对于构件2定速比啮合转动 提供定比传动关系 提供构件1和构件2的相对旋转或平移运动 两构件的旋转轴或平移轴可不共面 5.3.2 创建约束

(1)创建约束。创建约束有两种方法:在主工具箱中点快捷图标,见图5-19,右键点击按钮选择约束类型;第二种是进入主菜单Build,选择Joints…,这时会出现约束类型更为详细的对话框,如图5-20所示,然后选择约束工具。主工具箱的连接和驱动工具集中包含大部分常用的约束命令,而由Build菜单获得的连接对话框中包含所有约束工具命令。

图5-19连接副工具集 图5-20运动约束工具集 图5-21 约束设置对话框

(2)选择好约束后(以旋转副为例),主工具箱下部会出现设置对话框(图5-21)。有两个下拉菜单,解释见表5-5。

表5-5 创建约束设置含义

第一个下1-location 表示选择一个点来定位铰位置 2 body-1 loc 拉菜单 选择约束的两个部件和一个定位点 2 body-2 loc 选择两个约束部件和两个点来定位 第二个下Normal to Grid 表示约束的Z轴为与系统工作平面垂直的轴 拉菜单 Pick feature 表示Z轴需要用户选择一点来确定 (3)设置好后,按照设置的在图形区选择点和部件建立约束。 假如约束建立好后需要修改,可通过下列步骤完成:

(1)在图形区选择约束,按右键,在弹出菜单中依次选择需要修改的约束名和Modify(图5-22),弹出修改对话框(图5-23)。

(2)修改约束名称、被约束的两个部件;

机械系统动力学分析及ADAMS应用

(3)Force Display下拉菜单中有 None、On First Body、On Second Body三个选项,表示是否显示连接力及显示在哪个约束部件上;

(4)Impose Motion按钮表示施加一个驱动在这个铰上; (5)Initial Conditions表示定义约束的初始条件;

(6)按钮

表示定义约束的位置,

表示给铰定义一个测量,点击

,该按钮表示

可以对类型为铰约束的约束施加动态或者静态摩擦力。

图5-22 选择修改命令 图5-23 约束修改对话框

5.3.3 定义驱动

1. 驱动的类型和大小 (1)驱动类型

驱动表明了一个部件的运动是时间的函数,例如要求平移副沿Z轴以5mm/s的速度运动。通过定义驱动可以约束机构的某些自由度,另一方面也决定了是否需要施加力来维持所定义的运动。

ADAMS/View提供了以下两种类型的驱动: 铰驱动:定义旋转副、平移副和圆柱副中的移动和转动,每一个连接运动约束了一个自由度,使系统自由度减少一个。

点驱动: 点驱动定义两点之间的运动规律。定义点规律时,还需指明运动的方向。点驱动可以应用于任何典型的运动副。通过定义点驱动以在不增加额外约束或构件的情况下,构造复杂的运动。

(2) 驱动的值

驱动可以是与时间有关的位移、速度和加速度。在默认状态下,驱动的速度定义为常数,用户可以通过以下3种任一种方法自定义驱动大小:

输入移动或旋转的速度值。在默认状态下,输入的转速单位为度/单位时间,输入的移动速度单位为长度单位/单位时间。

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使用函数表达式。ADAMS/View提供了很多时间函数,用户可以运用这些时间函数来定义驱动。

自编子程序来定义非常复杂的驱动,此时,在参数栏输入的是传递给子程序的有关参数。 在定义约束时,以下几点需要注意:

驱动值可以为零,表示两个部件没有相对运动;

如果在某个铰上施加了驱动,则不要设置驱动方向的初始条件;

定义的驱动如果导致初始加速度不为零,如果用户设置了同初始加速度有关联的加速度或力传感器,则可能会发生错误,此时应修改初始条件,使初始加速度为零。

如果使用速度或加速度定义驱动,则进行动力学仿真时,不能使用ABAM积分方式。 对一个包含了函数表达式为速度或加速度驱动的零自由度的模型,ADAMS不能对该模型进行运动学仿真,可以进行动力学仿真。

2. 铰驱动的创建 (1)铰驱动类型

铰驱动有两种类型,分别如下:

移动类:一个部件的Z轴为另外一个部件移动的方向;移动类驱动用于平移副和圆柱副; 转动类:部件1按右手规则绕部件2的Z轴旋转,转动过程中两部件的Z轴必须保持平行,转动类驱动用于旋转副和圆柱副。

(2)创建铰驱动

按照下列步骤创建驱动:

在主工具箱中选择图标

(转动驱动)或者

(平移驱动),见图5-24。

在主工具箱下面出现初始值设置编辑框。对于转动驱动,缺省值为30°/s(图5-25 a)),平移驱动为10mm/s(图5-25(b))。用户也可以输入自己定义的值。

假如希望通过函数表达式或子程序来表示驱动,可将光标移至Speed编辑框,单击右键,依次选择Parameterize、Expression Builder命令(图5-26)。

设置好后,在图形区选择铰完成创建。

图5-24 选择驱动类型 图5-25(a)定义驱动值 图5-25(b)定义驱动

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图5-26定义驱动函数

(3)修改铰驱动

假如想修改定义好的铰驱动,可以通过以下步骤进行:

a、将鼠标移至驱动处,右击鼠标,在弹出菜单中选择需要修改驱动的名字,在其子菜单中选择Modify。这时弹出修改铰驱动对话框(图5.3-9),修改驱动名称、铰。

b、 在Define using下拉菜单中有两个选项:Function,表示可以用系统提供的函数定义驱动;Subroutine,表示为用户自己编写的子程序表示驱动。

c、 在Type栏中为驱动选择类型。下拉菜单中有三个选项:Displacement;velocity,选择该项后,在下面Displacement IC编辑栏从灰变亮,这个时候用户可以定义位移初始条件;Acceleration,选择该项后,Displacement IC和Velocity IC变亮。用户可以设置位移和速度初始条件。

d、 需要注意的是:假如铰类型为旋转副或者平移副,Direction一栏是不能改动的。 e、 点击OK,完成修改。

图5-27 驱动修改对话框

3. 创建和修改点驱动 (1)点驱动类型