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约束和载荷施加与修改2讲课文档

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约束和载荷施加与修改2讲课文档_第1页
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约束和载荷施加与修改第一页,共四十六页1.1、约束的概述和分类、约束的概述和分类ADAMS/View可以处理以下可以处理以下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) 约束运动约束运动第二页,共四十六页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方法:一种是在主工具箱中,选择连接工具集图一种是在主工具箱中,选择连接工具集图标或运动工具集图标,然后选择约束工具标或运动工具集图标,然后选择约束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,项,可显示连接对话框可显示连接对话框 第三页,共四十六页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状态参数设状态参数设置置约约束束与与运运动动工工具具集集第四页,共四十六页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。

通种常用的运动副工具通过这些运动副,可以将两个构件连接起来被过这些运动副,可以将两个构件连接起来被连接的构件可以是刚体构件、柔性构件或者是连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副又分为简单运动副和复杂运动副简单运动副:铰链连接、移动副、转动副等简单运动副:铰链连接、移动副、转动副等第五页,共四十六页简单副连简单副连接接高副高副连接连接简单约束工具集简单约束工具集第六页,共四十六页转动副施加过程转动副施加过程操作工具操作工具下下方方状状态态参参数数设设置置一个位置一个位置两物体、一两物体、一个位置个位置两物体、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第一第一物体物体第二第二物体物体第七页,共四十六页注意:注意: 在施加运动副的过程中,程序要求依次选在施加运动副的过程中,程序要求依次选择被连接的构件择被连接的构件1和构件和构件2,ADAMS/View设定在设定在两个被连接的构件中,是构件两个被连接的构件中,是构件1被连接到构件被连接到构件2上上面例如:如果要使用旋转运动副将一扇门连接到面例如:如果要使用旋转运动副将一扇门连接到门框上,在选择被连接的构件时,首先应该选择门,门框上,在选择被连接的构件时,首先应该选择门,然后选择门框。

然后选择门框 产生运动副时,产生运动副时,ADAMS/View自动为运动副设置自动为运动副设置一个名称,运动副取名为一个名称,运动副取名为“JOINT_”+“序号序号”,例如:,例如:JOINT_1第八页,共四十六页复杂运动副: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,一个连接支架和两个连接组成在齿轮副由两个齿轮,一个连接支架和两个连接组成在两个齿轮两个齿轮(连接件连接件)的触点设置一个坐标系标记,称为的触点设置一个坐标系标记,称为速度标记,两个连接件都以速度标记坐标系为自己速度标记,两个连接件都以速度标记坐标系为自己的定位坐标系速度标记到两个连接点的距离决定的定位坐标系速度标记到两个连接点的距离决定了齿轮的传动比,速度标记的轴定义了齿轮啮合点了齿轮的传动比,速度标记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连接可以是铰的速度和啮合力的方向齿轮副中的连接可以是铰接副、棱柱副或圆柱副,用户可以选择不同类型的接副、棱柱副或圆柱副,用户可以选择不同类型的连接,模拟不同的齿轮连接形式连接,模拟不同的齿轮连接形式第九页,共四十六页。

两两个个连连接接齿轮副名称一个标志点齿轮副施加对话框齿轮副施加对话框第十页,共四十六页施加齿轮副注意如下:施加齿轮副注意如下: 1)按以上介绍的运动副设置方法,分别设置齿轮按以上介绍的运动副设置方法,分别设置齿轮副的两个连接在设置时,应注意首先选择的构件副的两个连接在设置时,应注意首先选择的构件为齿轮,其次为连接支架为齿轮,其次为连接支架 2)在几何建模工具集,选择标记工具图标,设置速在几何建模工具集,选择标记工具图标,设置速度标记,即定义齿轮啮合点度标记,即定义齿轮啮合点注意,速度标记注意,速度标记z轴的方向,应该指向齿轮副啮合轴的方向,应该指向齿轮副啮合点的运动方向点的运动方向 第十一页,共四十六页2、凸轮机构、凸轮机构(1)凸轮机构)凸轮机构ADAMS/View可以处理两种形式的凸可以处理两种形式的凸轮机构:尖底凸轮机构和曲底凸轮机构轮机构: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,可以旋转运为从动轮,可以旋转运动,同时构件动,同时构件1上的触点始终沿着构件上的触点始终沿着构件2(凸轮)的轮(凸轮)的轮廓曲线运动尖底凸轮约束了廓曲线运动。

尖底凸轮约束了2个移动自由度个移动自由度 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)上的一条(从动轮)上的一条曲线始终沿着构件曲线始终沿着构件2(凸轮)的轮廓曲线运动曲底(凸轮)的轮廓曲线运动曲底凸轮约束了凸轮约束了3个自由度应用时应该注意曲底凸轮机构个自由度应用时应该注意曲底凸轮机构中只允许有一个接触点中只允许有一个接触点 第十二页,共四十六页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线凸轮啮合线类型类型凸凸轮轮副副施施加加对对话话框框第十三页,共四十六页1) 使用足够多的点来定义曲线使用足够多的点来定义曲线2) 尽可能使用封闭曲线尽可能使用封闭曲线3) 所定义的曲线应该包括凸轮运动的全部范围所定义的曲线应该包括凸轮运动的全部范围4) 避免将初始触点定义在曲线的接点附近避免将初始触点定义在曲线的接点附近5) 应避免曲底凸轮机构产生一个以上的触点应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可以使用一条曲线定义多个接触约束设置凸轮机构时应注意以下方面:设置凸轮机构时应注意以下方面:第十四页,共四十六页1.4、修改运动副、修改运动副 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命命令令 1)运动副名称、连接的构件运动副名称、连接的构件1和构件和构件2、连接类型、连接类型、仿真分析时是否显示连接力仿真分析时是否显示连接力 2)设置初始条件。

对铰接副、棱柱副和圆柱副,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:构件可以设置初始条件,包括:构件1的连接点相对的连接点相对于构件于构件2的初始位移和初始速度等的初始位移和初始速度等第十五页,共四十六页3)指定连接的运动用户可以强行指定运动副中可以活指定连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:指定棱柱副沿动的轴的运动规律例如:指定棱柱副沿z轴的按一轴的按一定的时间函数规律运动定的时间函数规律运动4)对铰接副、棱柱副、圆柱副、万向副和球形副,可以对铰接副、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,以及预紧力施加动态和静态摩擦力,以及预紧力第十六页,共四十六页运动副修改对话框运动副修改对话框运动副运动副名称名称第一连接件第一连接件第二连接件第二连接件连接形式连接形式初始参数初始参数设置设置是否显是否显示连接示连接力力第十七页,共四十六页1.5、指定约束、指定约束ADAMSView提供了提供了5种常用的指定约束种常用的指定约束工具用户可以灵活运用这些约束工具,工具用户可以灵活运用这些约束工具,组成不同的约束组成不同的约束 指定约束对话框指定约束对话框第十八页,共四十六页。

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通过定义机构遵循一定的规律进行运动,可以约通过定义机构遵循一定的规律进行运动,可以约束机构的某些自由度,另一方面也决定了是否需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要施加力来维持所定义的运动 ADAMSView提供了以下两种类型的运动:提供了以下两种类型的运动: (1)连接运动连接运动 连接运动定义铰接副、棱柱副和圆柱副中的移动和转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了一个自由度动,每一个连接运动约束了一个自由度 第十九页,共四十六页连接运动工具连接运动工具移移动动运运动动工工具具旋旋转转运运动动工工具具第二十页,共四十六页指定移动速度操作过程指定移动速度操作过程操作工具操作工具参参数数设设置置移动移动速度速度第二十一页,共四十六页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参参数数设设置置转动转动速度速度第二十二页,共四十六页2)点运动点运动 点运动定义两点之间的运动规律定义点规律时,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。

点运动可以应用了任何典还需指明运动的方向点运动可以应用了任何典型的运动副型的运动副点运动工具点运动工具单单项项运运动动复复合合运运动动第二十三页,共四十六页点运动操作过程点运动操作过程操作工具操作工具参参数数设设置置移动移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和指定物体和位置位置垂直栅格垂直栅格指定方向指定方向指定方向指定方向指定类指定类型型指定移动或转指定移动或转动动第二十四页,共四十六页一般点运动操作过程一般点运动操作过程操作工具操作工具参参数数设设置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、两两物体、两位置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向指定方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第二十五页,共四十六页一般点参数设置对话框一般点参数设置对话框运动运动名称名称移动点移动点参考点参考点参数参数设置设置第二十六页,共四十六页 运动可以是与时间有关的位移、速度和加速度运动可以是与时间有关的位移、速度和加速度在默认状态下,运动的速度定义为常数。

用户可以在默认状态下,运动的速度定义为常数用户可以自定义运动值自定义运动值 第二十七页,共四十六页运动修改对话框运动修改对话框运动名称连接类型连接类型连接名称连接名称运动方运动方式式运动参数设置第二十八页,共四十六页公式编辑器公式编辑器第二十九页,共四十六页公式编辑器对话框公式编辑器对话框公式输入窗口公式输入窗口编辑公式编辑公式第三十页,共四十六页实例: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结结束束时时间间结结束束时时间间第三十一页,共四十六页正确地约束机构的若干技巧:正确地约束机构的若干技巧:n1)在样机建模时,应该逐步地对构件施加各种约在样机建模时,应该逐步地对构件施加各种约束,并且经常对施加的约束进行试验,检查是否有束,并且经常对施加的约束进行试验,检查是否有约束错误,通过这种方法可以比较容易地发现约束约束错误,通过这种方法可以比较容易地发现约束错误n2)在设置运动约束时要注意选择对象的顺序,在设置运动约束时要注意选择对象的顺序,正确的选择对象正确的选择对象ADAMSView设定在两个被连设定在两个被连接的构件中,构件接的构件中,构件1被连接到构件被连接到构件2上面上面第三十二页,共四十六页。

3)应该注意约束的方向是否正确错误的约束方应该注意约束的方向是否正确错误的约束方向,可以导致某些自由度没有被约束,或。

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