adams约束介绍.ppt

1、1,第3章 ADAMS/View的约束,约束是用来限制和定义ADAMS中各零件的位置和运动，模拟机械的实际运行状况，组成完整的机械系统为后续分析作准备。在建立好零件的几何模型后，接下来就要定义约束。 ADAMS/View的约束可以分为四类：,运动副约束（Joints） 基本约束（Joint Primitives） 运动约束（Motion Generators） 高副约束（Higher Pair Constraints）,2,约束工具打开方式： 主工具箱的连接工具集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含有所有约束命令。也可在连接工具集中点击图标 ，进入连接对话框。,3,约

2、束分类,3:接点介绍-,有 4 大类的约束.,运动副约束,基本约束,运动约束,高副约束,Add-on (复杂) 约束.,4,3.1、运动副约束（Joints）,ADAMS/View总共有11种运动副，通过运动副来实现约束，运动副在现实中都能找到与其对应的物理模型，如铰接副、移动副等。每施加一个运动副可把两个零件联系起来，被连接的零件可以是刚体、柔性体和点质量，运动副可以放置在模型中的任何位置。这11种运动副中Gear和Coupler又称为复杂运动副，其余为简单运动副，复杂运动副通过对简单运动副的组合间接的把零件连接起来。,5,运动副约束,6,7,运动副约束,8,运动副约束,9,三种连接构件方法

3、的选择 （1） 1个位置（1location) (2) 2个构件1个位置（2bodies-1location) (3) 2个构件2个位置（2bodies-2location) 两种连接方向的选择 （1） 栅格方向（Normal to Grid） （2） 选取方向（Pick Feature） 一般连接约束副的创建方式(JOINT_1) （1）点选所需的连接约束图标； （2）确定连接构件的方法和选择连接方向； （3）依次选择相互连接的构件1、构件2、连接位置、连接方向。 举例施加齿轮副 齿轮副由两个齿轮、一个连接支架和两个连接副组成。在两齿轮的啮 合点上设置速度标记（坐标系标记），齿轮副中的连接副

4、可以是铰接接 棱柱副、圆柱副，模拟圆柱齿轮、斜齿轮、行星齿轮、锥齿轮和齿条。,连接方法：,10,齿轮副创建方法： （1）设置个齿轮的连接副； （2）设置数度标记； a 计算齿轮啮合点的坐标， b 点击图标 ，点击啮合点。 c 修改速度标记的坐标和方向，Z轴方 向应指向齿轮啮合点的运动方向。 （3）选择齿轮副 ，出现对话框：在 后面输入两个齿轮 连接副的名称，两名称中间用“，”连接。也可右击输入框，在出现的 浮动菜单中选择Joint、Pick （在模型中选择连接副）， 或选择Browse，在数据导 航对话框中选择连接副 在速度标记命令 后面输入速度标记名称。 也可以右击输入框，选择,11,Mar

5、ker,Pick或Browse选择速度标记名称。 点击 ，完成齿轮副的创建。 举例施加关联副 对于皮带轮、链轮和滑轮可用关联副进 行仿真。 （1）建立各轮的连接副； （2）点击带轮工具图标 ； （3）先选择主动轮，再选择从动轮； （4）若有三个皮带轮，启动修改皮带轮对话框，进行修改。,12,3.2、基本约束（Joint Primitives）,ADAMS/View提供了5个基本约束，基本约束对零件的相对运动进行了限定，如限定两个零件必须平行运动，或者是限定它们的运动路线相互垂直等。基本约束在现实中没有物理原型，通过基本约束的组合可以产生定义与运动副约束相同的约束，也可实现运动副约束无法实现的复

6、杂约束。,13,14,基本约束(cont),3:接点介绍-,先、后关系 !,注意,15,基本约束方法 （1）在Bulid菜单中选择Joints，显示连接对话框，选择有关约束工具； （2）在设置栏中选择连接构件的方法（3种，New,add ,ground）； （3）选择连接方向（2种，栅格方向或选取方向）； （4）选择1个或2个构件； （5）确定连接点的位置； （6）选取连接方向,16,3.3、运动约束,运动约束通过对模型施加运动来实现对模型的约束，一旦定义好运动后，模型就会按照所定义的运动规律进行运动，而不考虑实现这种运动需要多大的力或力矩。ADAMS/View定义了两种类型的运动约束：运动副

7、运动和点运动。 运动副运动是在已有运动副（铰接副、移动副、圆柱副）上进行添加，有移动和转动两种，带动零件作相应的移动和转动，每施加一个运动约束模型去除一个自由度。 点运动有单向点运动和一般点运动。前者可定义两个零件沿着一个轴移动或转动，后者可定义两个零件沿三个坐标轴的移动或转动，拥有全自由度。,17,ADAMS 的运动产生器,4:物体运动行为与负载-,ADAMS/View 提供两种运动方式. 接点运动. 使用接点位置定义相对运动的方向 删除一个 DOF 具有两种方式. 平移(Translational) 接点运动 旋转( Rotational)接点运动 一般(Point) Marker-Bas

8、ed 运动. 使用 CSMs 的位置与座标系去定义相对运动 删除 1到6 个 DOF (rot. and/or trans.),Motion产生器需为 位移、速度、加速度 之时间函数, 如 M(t)=360d*time,18,1。 运动的类型和定义值 （1）连接运动：定义铰接副、棱柱副和圆柱副中的移动和转动，每一个连接运动约束一个自由度。 （2）点运动：定义两点之间的运动。如圆柱副、球副等。 2。约束连接的相对运动 （1）约束移动运动 单位：mm/sec （2）约束转动运动 单位：deg/sec,3.约束点运动 （1）单点运动： 。指定两个构件沿1根周移动或转动 （2）一般点运动： 。指定两个

9、构件沿3根周移动或转动,19,在 ADAMS 公式编辑器的使用,公式编辑器可用于定义参数的输入。 运动方程式的定义为位移, 速度, 加速度的时间函数, 如下式所示： STEP(time,0,0,1,1)*20d*sin(2*pi*time) 在 ADAMS 中几乎可以产生任何的方程序 ，包含微分方程序等： - 语法使用Fortran 77表示法,4:物体运动行为与负载-,20,Function Builder 元件,Function Builder 编辑器,函数分类,内建函数 或 自订函数,基本算术运算子,4:物体运动行为与负载-,绘图,Plot功能，必须在有设定motion F(time)下

10、才能运作。,21,3.4、高副约束,两个构件通过点或线的接触组成的运动副称为高副，在ADAMS/view中指的是凸轮机构，包括点线凸轮机构和线线凸轮机构。,22,凸轮机构 尖底凸轮机构（约束2的移动自由度）和曲底凸轮机构（约束3个位自由度）。 产生凸轮机构的方法： （1）选择尖底凸轮工具图标 ，或平底凸轮工具图标 。 （2）对尖底凸轮选择从动轮上的触点，或对曲底凸轮选择从动轮上的曲线。 （3）选择凸轮的的轮廓曲线。 完成后可利用修改对话框，修改凸轮的触点或曲线、设置初始条件。,23,注意： （1）使用足够多的点来定义曲线。 （2）尽可能使用封闭曲线。 （3）曲线应包括凸轮运动的全部范围。 （4

11、）避免将初始触点定义在曲线的节点附近。 （5）避免曲底凸轮机构产生一个以上的触点。 （6）可以使用一条曲线定义多个接触约束。,24,碰撞限制 - Pin-In-Slot Cams,碰撞限制包含： Pin-in-slot Cams Curve-on-curve Cams,移除两个DOF 构成元件： 两个物件 第一个物件 - 接触点 第二个物件 - 曲线 一个接触点 一条曲线 一般应用于点对边缘接触或销对槽接触的凸轮设计（point-edged cam-follower system and pin-in-slot system), Be careful with open curves! If point goes off either end, simulation will fail. It is better to use closed curves where possible, Pin-in-slot Cams,3:接点介绍-,25,物件的接触碰撞固定于曲线之间，因此，碰撞点 不会离开曲线。 移除两个DOF 构成元件 两个物件 两条曲线 一般应用于凸轮对凸轮的系统,碰撞限制 - Curve-On-Curve Cams, Curve-on-curve Cams,3:接点介绍-,26,可使用 Modify Joint 对话框 修改接点的特性,对接点设定磨擦