第三讲约束和载荷的施加与修改ppt课件

1、第三讲第三讲 ADAMS约束和载荷约束和载荷施加与修正施加与修正一、约束的施加与修正一、约束的施加与修正二、载荷的施加与修正二、载荷的施加与修正1.1、约束的概述和分类、约束的概述和分类 ADAMS/View可以处置以下可以处置以下4种类型的约束：种类型的约束： 1) 常用运动副约束常用运动副约束 2) 指定约束方向，即：限制某个运动方向指定约束方向，即：限制某个运动方向 3) 接触约束，定义两构件在运动中发生接触时，接触约束，定义两构件在运动中发生接触时，是怎样相互约束的。是怎样相互约束的。 4) 约束运动。约束运动。1.2、约束工具、约束工具 有两种启动约束工具的方法：有两种启动约束工具的

2、方法： 一种是在主工具箱中，选择衔接工具集一种是在主工具箱中，选择衔接工具集图标或运开工具集图标，然后选择约束图标或运开工具集图标，然后选择约束工具。工具。 另一种方法是在另一种方法是在Build菜单中选择菜单中选择Joints项，可显示衔接对话框。项，可显示衔接对话框。 常用约束工具常用约束工具接触约束工具接触约束工具运动约束工具运动约束工具凸轮约束工具凸轮约束工具形状参数形状参数设置设置约束与运开工具集约束与运开工具集1.3、常用运动副、常用运动副 ADAMSview提供了提供了l 2种常用的运动副工具。种常用的运动副工具。经过这些运动副，可以将两个构件衔接起来。经过这些运动副，可以将两个

3、构件衔接起来。被衔接的构件可以是刚体构件、柔性构件或被衔接的构件可以是刚体构件、柔性构件或者是点质量。又分为简单运动副和复杂运动者是点质量。又分为简单运动副和复杂运动副。副。简单运动副：铰链衔接、挪动副、转动副等。简单运动副：铰链衔接、挪动副、转动副等。简单副衔简单副衔接接高副高副衔接衔接简单约束工具集简单约束工具集转动副施加过程转动副施加过程操作工具操作工具下方形状参数设置下方形状参数设置一个位置一个位置两物体、两物体、一个位置一个位置两物体、两物体、两位置两位置指定物指定物体和位体和位置置垂直栅格垂直栅格指定方向指定方向指定方指定方向向第第一一物物体体第二第二物体物体 留意：留意： 在施加

4、运动副的过程中，程序要求依次在施加运动副的过程中，程序要求依次选择被衔接的构件选择被衔接的构件1和构件和构件2，ADAMS/View设设定在两个被衔接的构件中，是构件定在两个被衔接的构件中，是构件1被衔接到被衔接到构件构件2上面。例如：假设要运用旋转运动副将上面。例如：假设要运用旋转运动副将一扇门衔接到门框上，在选择被衔接的构件时，一扇门衔接到门框上，在选择被衔接的构件时，首先应该选择门，然后选择门框。首先应该选择门，然后选择门框。 产生运动副时，产生运动副时，ADAMS/View自动为运动副自动为运动副设置一个称号，运动副取名为设置一个称号，运动副取名为 “JOINT_+“序号，例如：序号，

5、例如：JOINT_1复杂运动副：齿轮副、关联副、凸轮副。复杂运动副：齿轮副、关联副、凸轮副。1、施加齿轮副、施加齿轮副齿轮副由两个齿轮，一个衔接支架和两个衔接组成。齿轮副由两个齿轮，一个衔接支架和两个衔接组成。在两个齿轮在两个齿轮(衔接件衔接件)的触点设置一个坐标系标志，的触点设置一个坐标系标志，称为速度标志，两个衔接件都以速度标志坐标系称为速度标志，两个衔接件都以速度标志坐标系为本人的定位坐标系。速度标志到两个衔接点的为本人的定位坐标系。速度标志到两个衔接点的间隔决议了齿轮的传动比，速度标志的轴定义了间隔决议了齿轮的传动比，速度标志的轴定义了齿轮啮合点的速度和啮合力的方向。齿轮副中的齿轮啮合

6、点的速度和啮合力的方向。齿轮副中的衔接可以是铰接副、棱柱副或圆柱副，用户可以衔接可以是铰接副、棱柱副或圆柱副，用户可以选择不同类型的衔接，模拟不同的齿轮衔接方式。选择不同类型的衔接，模拟不同的齿轮衔接方式。两两个个衔衔接接齿轮副称号一个标志点齿轮副施加对话框齿轮副施加对话框 施加齿轮副留意如下：施加齿轮副留意如下： 1)按以上引见的运动副设置方法，分别设置齿按以上引见的运动副设置方法，分别设置齿轮副的两个衔接。在设置时，应留意首先选择轮副的两个衔接。在设置时，应留意首先选择的构件为齿轮，其次为衔接支架。的构件为齿轮，其次为衔接支架。 2)在几何建模工具集，选择标志工具图标，在几何建模工具集，选

7、择标志工具图标，设置速度标志，即定义齿轮啮合点。设置速度标志，即定义齿轮啮合点。 留意，速度标志留意，速度标志z轴的方向，应该指向齿轮副轴的方向，应该指向齿轮副啮合点的运动方向。啮合点的运动方向。 2、凸轮机构、凸轮机构1凸轮机构凸轮机构ADAMS/View可以处置两种方式的可以处置两种方式的凸轮机构：尖底凸轮机构和曲底凸轮机构。凸轮机构：尖底凸轮机构和曲底凸轮机构。 在尖底凸轮机构中，定义构件在尖底凸轮机构中，定义构件1为从动轮，可以为从动轮，可以旋转运动，同时构件旋转运动，同时构件1上的触点一直沿着构件上的触点一直沿着构件2凸轮的轮廓曲线运动。尖底凸轮约束了凸轮的轮廓曲线运动。尖底凸轮约束

8、了2个个挪动自在度。挪动自在度。 在曲底凸轮机构中，约束条件在曲底凸轮机构中，约束条件1从动轮上的从动轮上的一条曲线一直沿着构件一条曲线一直沿着构件2凸轮的轮廓曲线运凸轮的轮廓曲线运动。曲底凸轮约束了动。曲底凸轮约束了3个自在度。运用时应该留个自在度。运用时应该留意曲底凸轮机构中只允许有一个接触点意曲底凸轮机构中只允许有一个接触点 凸轮副施加参数设置凸轮副施加参数设置凸轮副类型凸轮副类型凸轮啮合凸轮啮合线类型线类型凸轮副施加对话框凸轮副施加对话框1) 运用足够多的点来定义曲线。运用足够多的点来定义曲线。2) 尽能够运用封锁曲线。尽能够运用封锁曲线。3) 所定义的曲线应该包括凸轮运动的全部范围。

9、所定义的曲线应该包括凸轮运动的全部范围。4) 防止将初始触点定义在曲线的接点附近。防止将初始触点定义在曲线的接点附近。5) 应防止曲底凸轮机构产生一个以上的触点。应防止曲底凸轮机构产生一个以上的触点。6) 可以运用一条曲线定义多个接触约束。可以运用一条曲线定义多个接触约束。设置凸轮机构时应留意以下方面：设置凸轮机构时应留意以下方面：1.4、修正运动副、修正运动副 利用弹出式菜单，选择有关运动副，再选择利用弹出式菜单，选择有关运动副，再选择Modify命令命令 1)运动副称号、衔接的构件运动副称号、衔接的构件1和构件和构件2、衔接、衔接类型、仿真分析时能否显示衔接力类型、仿真分析时能否显示衔接力

10、 2)设置初始条件。对铰接副、棱柱副和圆柱设置初始条件。对铰接副、棱柱副和圆柱副，可以设置初始条件，包括：构件副，可以设置初始条件，包括：构件1的衔的衔接点相对于构件接点相对于构件2的初始位移和初始速度等。的初始位移和初始速度等。 3)指定衔接的运动。用户可以强行指定运动副指定衔接的运动。用户可以强行指定运动副中可以活动的轴的运动规律。例如：指定棱柱中可以活动的轴的运动规律。例如：指定棱柱副沿副沿z轴的按一定的时间函数规律运动。轴的按一定的时间函数规律运动。 4)对铰接副、棱柱副、圆柱副、万向副和球形对铰接副、棱柱副、圆柱副、万向副和球形副，可以施加动态和静态摩擦力，以及预紧力。副，可以施加动

11、态和静态摩擦力，以及预紧力。运动副修正对话框运动副修正对话框运动副运动副称号称号第一衔接件第一衔接件第二衔接件第二衔接件衔接方式衔接方式初始参数初始参数设置设置能否能否显示显示衔接衔接力力1.5、指定约束、指定约束 ADAMSView提供了提供了5种常用的指定种常用的指定约束工具。用户可以灵敏运用这些约束约束工具。用户可以灵敏运用这些约束工具，组成不同的约束。工具，组成不同的约束。 指定约束对话框指定约束对话框1.6、 定义机构的运动定义机构的运动 运动的类型和定义值运动的类型和定义值 经过定义机构遵照一定的规律进展经过定义机构遵照一定的规律进展运动，可以约束机构的某些自在度，运动，可以约束机

12、构的某些自在度，另一方面也决议了能否需求施加力另一方面也决议了能否需求施加力来维持所定义的运动。来维持所定义的运动。 ADAMSView提供了以下两种类提供了以下两种类型的运动：型的运动： (1)衔接运动衔接运动 衔接运动定义铰接副、棱柱副和圆衔接运动定义铰接副、棱柱副和圆柱副中的挪动和转动，每一个衔接柱副中的挪动和转动，每一个衔接运动约束了一个自在度。运动约束了一个自在度。 衔接运开工具衔接运开工具挪挪动动运运开开工工具具旋旋转转运运开开工工具具指定挪动速度操作过程指定挪动速度操作过程操作工具操作工具参数设置参数设置挪动挪动速度速度指定转动速度操作过程指定转动速度操作过程操作工具操作工具参数

13、设置参数设置转动转动速度速度 (2)点运动点运动 点运动定义两点之间的运动规律。定义点运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。点运点规律时，还需指明运动的方向。点运动可以运用了任何典型的运动副。动可以运用了任何典型的运动副。点运开工具点运开工具单单项项运运动动复复合合运运动动点运动操作过程点运动操作过程操作工具操作工具参数设置参数设置挪动挪动速度速度一个位置一个位置两物体、两物体、一个位置一个位置两物体、两物体、两位置两位置指定物体指定物体和位置和位置垂直栅格垂直栅格指定方向指定方向指定方指定方向向指定类指定类型型指定挪动或指定挪动或转动转动普通点运动操作过程普通点运动操

14、作过程操作工具操作工具参数设置参数设置一个位置一个位置两物体、两物体、一个位置一个位置两物体、两物体、两位置两位置垂直栅格垂直栅格指定方向指定方向指定物体指定物体和位置和位置指定方指定方向向其大小设置在其大小设置在随后出现的对随后出现的对话框中，方向话框中，方向在操作中指定。在操作中指定。普通点参数设置对话框普通点参数设置对话框运动运动称号称号挪动挪动点点参考参考点点参数参数设置设置 运动可以是与时间有关的位移、速度和加速度。在默许形状下，运动的速度定义为常数。用户可以自定义运动值 运动修正对话框运动修正对话框运动称号衔接类型衔接类型衔接称号衔接称号运动方运动方式式运动参数设置公式编辑器公式编

15、辑器公式编辑器对话框公式编辑器对话框公式输入窗公式输入窗口口编辑公式编辑公式实例：实例：Step(time，t0，v0, t1，v1)运动速度大小为阶梯变化时运动速度大小为阶梯变化时初初试试时时间间初初试试速速度度终终了了时时间间终终了了时时间间正确地约束机构的假设干技巧：正确地约束机构的假设干技巧：n1)在样机建模时，应该逐渐地对构件施加各种在样机建模时，应该逐渐地对构件施加各种约束，并且经常对施加的约束进展实验，检查约束，并且经常对施加的约束进展实验，检查能否有约束错误，经过这种方法可以比较容易能否有约束错误，经过这种方法可以比较容易地发现约束错误。地发现约束错误。n2)在设置运动约束时要

16、留意选择对象的顺序，在设置运动约束时要留意选择对象的顺序，正确的选择对象。正确的选择对象。ADAMSView设定在两个被设定在两个被衔接的构件中，构件衔接的构件中，构件1被衔接到构件被衔接到构件2上面上面3)应该留意约束的方向能否正确。错误的约束方向，应该留意约束的方向能否正确。错误的约束方向，可以导致某些自在度没有被约束，或者约束了不应该可以导致某些自在度没有被约束，或者约束了不应该约束的方向。约束的方向。4)留意检查约束类型能否正确。留意检查约束类型能否正确。5)尽量运用一个运动副来完成所需的约束，假尽量运用一个运动副来完成所需的约束，假设用多个运动副来约束两个构件，每个运动副设用多个运动

17、副来约束两个构件，每个运动副实现的自在度约束有能够会反复，这样会导致实现的自在度约束有能够会反复，这样会导致无法预料的结果。无法预料的结果。6)定期地检查样机系统的自在度。在定期地检查样机系统的自在度。在Tools菜单，菜单，选择选择Model verify命令，可以显示当前样机系统命令，可以显示当前样机系统自在度的信息。自在度的信息。7)在没有作用力的形状下，经过运转系统的在没有作用力的形状下，经过运转系统的运动学分析来检验样机。运动学分析来检验样机。二、系统载荷的概述和分类ADAMS提供四种载荷：作用力、柔性力特殊力和解触力ADAMS施加载荷很重要，是正确进展系统仿真的根底施加载荷是要明确

18、力作用的零件和作用点的位置、大小和方向载荷分为衡载大小、方向不变，变载荷大小或方向变化或同时改动。力、力矩工具力、力矩工具柔性力与特柔性力与特殊力殊力形状参数形状参数设置设置载荷工具集载荷工具集2.1、简单载荷的施加和修正工具集工具集单单项项力力单项单项力矩力矩组组合合力力组组合合力力矩矩组合组合力、力、力矩力矩单向力、单项力矩、组合力、组合力矩单向力、单项力矩、组合力、组合力矩单项力的施加单项力的施加操作工具操作工具参数设置参数设置空间固定空间固定物体固定物体固定指定指定方向方向与栅格与栅格垂直垂直大小大小设置：设置：常量常量变量变量组合力的施加组合力的施加操作工具操作工具参数设置参数设置一个位置一个位置两物体、两物体、一个位置一个位置两物体、两物体、两位置两位置指定物体指定物体和位置和位置垂直栅格垂直栅格指定方向指定方向指定方指定方向向设定大小设定大小给定方式给定方式2.2、柔性载荷的施加和修正工具集工具集无无质质量量梁梁力力拉拉压压弹弹簧簧改改动动弹弹簧簧模模态态力力力力场场重重力力无无质质量量梁梁力力轮轮胎胎力力接接触触力力弹簧力的施加弹簧力的施加操作工具操作工具参数设置参数设置参参数数设设置置场力的施加场力的施加操作