例: 尖顶直动从动件盘形凸轮机构的凸轮基圆半径
解: 1. 从动件推程运动方程
推程段采用余弦加速度运动规律,故将已知条件
2. 从动件远休程运动方程
在远休程
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
4. 从动件近休程运动方程
在近休程
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“Create a new model”,在模型名称(Model name)栏中输入:tuluen ;在重力名称(Gravity)栏中选择“Earth Normal (-Global Y)”;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(Working Grid)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
2.3 用鼠标左键点击动态放大(Dynamic Zoom)图标
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)
3.2 在ADAMS/View约束库中选择旋转副(Joint: Revolute)
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)
3.4 在ADAMS/View驱动库中选择旋转驱动(Rotational Joint Motion)
3.6 在ADAMS/View驱动库中选择移动驱动(Translational Joint Motion)
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Joint Motion对话框,如图3-7所表示,接着点击Function Builder图标
3.8 在Function Builder中的Define a runtime function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
3.9 选择仿真(Simulation)图标
图 3-7 Joint Motion对话框 图 3-8 Function Builder对话框
迹)的总步数(Steps)设置为100。点击仿真按钮(Play)
3.10 在ADAMS/View菜单栏中,选择Revive下拉菜单中的Create Trace Spline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Delete All,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Delete All,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Modify Geometric Spline对话框,如图4-3所示。点击对话框中的Location table图标
图 4-4 Location Table 对话框
图 4-5 保存对话框
4.4 在Location Table对话框中,点击“Write”按钮,出现Select File保存对话框,如图4-5所示,在文件名栏中输入保存名“tuluen.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Location Table对话框和Modify Geometric Spline对话框。
4.5 在ADAMS/View零件库中选择样条曲线(Spline)图标
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Modify Geometric Spline对话框,如图4-8所示,在该对话框中选择Location table图标
图 4-8 几何尺寸修改对话框 图 4-9 Location Table 对话框
4.7 在Location Table对话框中,点击“Read”按钮,打开上面保存的“tuluen.dat”文件。则Location Table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Location Table对话框和Modify Geometric Spline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
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
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
图 5-1 创建圆柱体 图 5-2 创建截锥体
5.2 在ADAMS/View中零件库中选择截锥体图标
5.3 在截锥体上右击鼠标,选择“--Frustum:FRUSTUM_7→Modify”,在弹出的对话框中,将Top Radius项的值改为(0.0mm),Bottom Radius项的值改为(10.0mm)(此半径值和圆柱体的半径相同)。点击“OK”确定。修改后的尖顶从动件如图5-3所示。
图 5-3 尖顶从动件
6.创建凸轮和尖顶从动件之间的接触(Contact)
6.1 选择ADAMS/View零件库中的“Marker”按钮
图 6-1 选择要创建Marker点的位置 图6-2 创建在尖顶处的Marker点
6.2 选择ADAMS/View力库中的接触(Contact)按钮
图 6-3 定义接触类型的对话框 图 6-4 创建出来的接触
7. 创建移动副和旋转副
7.1 因为在凸轮转动的过程中,尖顶从动件做上下运动。所以只要在尖顶从动件上创建一个垂直方向的移动副就可以得到需要的运动。
7.2 选择ADAMS/View约束库中的移动副(Joint: Translational)按钮
图 7-1 定义移动副的方向 图 7-2 从动件上的移动副
7.3 凸轮做旋转运动,因此凸轮上需要加一个旋转副。选择ADAMS/View约束库中的旋转副(Revolute)按钮
图 7-3 创建旋转副 图 8-1 创建旋转驱动
8 创建驱动
在ADAMS/View驱动库中选择旋转驱动(Rotational Joint Motion)按钮
9 保存模型
在ADAMS/View中,选择“File”菜单中的“Save Database As”命令,如图9-1所示。系统弹出保存模型对话框,输入保存的路径和模型名称,按“OK”,保存尖顶直动从动件盘形凸轮机构模型:tuluen.bin,如图9-2所示。
图 9-1 保存模型命令 图 9-2 保存模型对话框
点击主工具箱的仿真按钮
图 9-3 仿真选项 图 9-4 尖顶直动从动件盘形凸轮机构
10 测试模型
10.1 测量位移。在ADAMS/View菜单栏中,选择Build→Measure→Point-to-Point→New,如图10-1所示,进行点与点之间的位移测量。系统弹出点与点之间测量的对话框,将光标放在被测量的点(To Point)栏中,按鼠标右键,选择Marker→Browse,如图10-2所示。
图 10-1 进行点与点之间测量的命令 图 10-2 点与点之间测量的对话框
10.2 在弹出的Database Navigator的对话框中,选择PART_10下面的MARKER_14(因为该点是尖顶与凸轮接触的点)。然后点击该对话框下面的“OK”按钮。如图10-3所示。同样在图10-2中的参考点(From Point)栏中,按鼠标右键,选择Marker→Browse,在弹出的Database Navigator的对话框中,选择ground下面的MARKER_18(该点是坐标原点),然后点击该对话框下面的“OK”按钮。如图10-4所示。
图 10-3 选择被测量的点 图 10-4 选择参考点
10.3 在图10-2中的Characteristic栏中选择Translational displacement,在Component栏中选择mag。如图10-5所示。然后点击对话框下面的“OK”确认。生成的时间-位移曲线如图10-6所示。
图 10-5 点与点之间测量位移对话框 图 10-6 时间位移曲线
10.4 在本设计中,速度和加速度的测量的过程和位移的过程几乎一样,只是在点与点之间测量对话框(Point to Point Measure)中的Characteristic项,分别选为Translational velocity,如图10-7所示,或者Translational acceleration,如图10-8所示。
图 10-7点与点之间测量速度对话框 图 10-8点与点之间测量加速度对话框
图10-9 旋转副属性修改命令
10.5 测量凸轮旋转中心的旋转副的受力的大小。
在ADAMS/View工作窗口中用鼠标右键点击凸
轮中心,选择Modify命令,如图10-9所示,在弹
出的修改对话框中选择测量(Measures)图标
如图10-10所示。在弹出的测量对话框中,将
Component栏设置为mag,将From/At栏设置为
图10-10 修改对话框
PART_5.MARKER_17(或者ground.MARKER_18)(选择前者,
表示测量的是凸轮对机架的压力,选择后者,表示测量的是地
面对凸轮的支持力,它们是一对作用力和反作用力。)其他的
可以不改变,如图10-11所示。
图10-11 测量对话框的设置
图10-12 旋转副的受力曲线图
最后点击OK按钮两次,分别退出图10-11、图10-10对话框,注意:不要点击Apply按钮。生成的旋转副的受力曲线如图10-12所示。
10.6 仿真模型。点击仿真按钮
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