ADAMS凸轮机构反转法的设计

题目：凸轮的设计（adams）学院：学院班级：机械设计制造及其自动化091学生姓名：学号： 000000 完成时间：2012 年 5 月 11 日成绩：机械原理P172 9-12已知凸轮基圆半径R0=30mm，推杆平底与导轨的中心线垂直，凸轮顺时针方向等速运动。

当凸轮转过120d时以余弦加速度运动上升20mm，再转过150d时，推杆又以余弦加速度回到原点，凸轮转过其余90d时，推杆静止不动。

求凸轮曲线。

根据机械原理知识求得：0-120d时，推程方程为S=10*(1-cos(1.5*30d*time))120-270时，回程方程为S=20*(1.8-time/5+1/(PI*2)*sin(2*PI/5*time-1.6*PI))270-360为静止期间IF(time-4:10*(1-cos(1.5*30d*time)),20,IF(time-9:20*(1.8-time/5+1/(PI*2)*sin(2*PI/5*time-1.6* PI)),0,IF(time-12:0,0,0)))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。

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500mm和500mm，间距（Spacing）中的X和Y都设置成10mm。

ADAMS的入门例子---凸轮机构的建模前面已经分别举例说明了连杆机构,齿轮机构的建模,本篇列举一个凸轮机构建模的例子。

最后得到的凸轮机构如下图。

(1)准备。

打开ADAMS,新建模型,并更换模型窗口背景为白色。

(2)创建凸轮。

这里用封闭的样条曲线创建凸轮。

选择样条曲线按钮。

注意细节窗口,选中CLOSED、然后在屏幕中点击8个点,形成凸轮的轮廓。

在点到8个点后,右键结束创建。

注意第一个点就是从坐标原点开始的,这样做的目的就是为了方便创建后面的推杆。

(3)创建推杆。

推杆用一根线段来表示。

选择下图所示的按钮,它就是用于创建多条连续线段的。

注意细节视图,选择就是ONE LINE。

就就是说创建一条直线。

然后在模型窗口中从坐标原点向上拉出一条线段,长短任意。

构件创建完毕。

(4)对凸轮与推杆重命名。

为了便于创建下一步的运动副,先修改这两个构件的名字,分别为TULUN,与推杆。

首先修改凸轮的名字。

选中凸轮,右键菜单中选择RENAME、弹出下图的对话框修改如下同理,把推杆的名称也进行修改展开左边的树形窗口的BODIES,可以瞧到名称已经修改为TUIGAN ,TULUN、(5)创建运动副首先就是凸轮与地面之间的转动副。

在下图所示的位置创建凸轮与地面之间的转动副,细节不再赘述。

然后在推杆与地面之间创建移动副。

移动副的位置就在推杆的终点,方向沿着推杆。

接着创建凸轮副。

找到点-线接触的凸轮副按钮如下图先找到推杆上与凸轮接触的点。

在接触出单击右键,弹出选择框。

在里面选择TUIGAN 上的这个点。

然后再选择凸轮上的曲线则凸轮副已经创建。

局部放大凸轮副,形状如下好,运动副创建完毕。

(6)施加驱动。

给凸轮上的转动副施加一个驱动。

过程不再赘述。

(7)运行仿真。

结果如下可见,凸轮机构的创建就是相对比较容易的事情。

凸轮轮廓设计反转法
凸轮轮廓设计反转法是一种常用于设计发动机机械运动部件的
方法。

该方法可以将凸轮轮廓的形状从一个已知的运动轨迹反推出来，进而得到完整的凸轮轮廓设计方案。

这种方法的基本原理是将凸轮轮廓的运动轨迹转化为坐标系上的一条曲线，然后通过数学反演的方法求出曲线的解析式，再将解析式转化为凸轮轮廓的设计方案。

凸轮轮廓设计反转法的优点在于可以通过已知的轨迹得到凸轮轮廓的设计
方案，避免了通过试验来进行设计的麻烦和成本。

同时，该方法可以对不同形状的凸轮轮廓进行设计，具有很高的通用性。

因此，凸轮轮廓设计反转法已经成为了机械设计领域中不可或缺的工具之一。

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2.6凸轮机构的参数化设计及轮廓曲线优化此节以盘形凸轮为例进行介绍:传统的凸轮设计方法有图解法和解析法两种。

图解法简单，直观，但设计的精度有限；解析法的设计精度较高，但计算量比较大，往往需要编写复杂的计算机程序。

由于盘形凸轮比较简单，可直接用ADAMS/VIEW 作为软件平台来进行凸轮的参数化设计，利用其强大的仿真分析能力进行从动件的运动学分析，根据输出速度和加速度曲线的仿真结果对其运动规律进行修正，从而实现凸轮轮廓曲线的优化。

已知一尖端偏置移动从动件盘形凸轮机构。

已知凸轮的基圆半径等于100mm,偏距=20mm，凸轮沿逆时针方向以匀角速度=30d/s转动，从动件的位移运动规律方程如下：按等速速规律运动时的推程为：s=h-：180 「0 _ _180（7）按简谐规律运动时的回程为：.s=h-〉2 ‘1 cos［二一：一180 （扌「180）］? 180 _ - 360（8）对上述实例用ADAMS/View模块进行虚拟样机的建模，建模过程如下：1. 启动ADAMS/View。

2. 创建凸轮机构模型名称：tulunjigouca nshuhua3. 设置工作环境：保持系统默认单位值，设置工作网格，将size的x值设置为400，y值设置为400，将Spaci ng中的x、y值均设置为10。

设置工作图标，将New Size设置为20。

然后按F4，打开光标位置显示。

4. 创建尖顶从动件：（1）单击 '，设置参数如图2-113所示，点击（0, 0, 0）和（0, 20，0）两点。

将所创建的圆锥体重命名为follower。

（2）单击：」、，设置参数如图2-114所示，点击follower,再点击（0, 20,0），然后向上拖动光标，然后点击工作区域。

（3）单击也,在follower的尖端处创建一个add to part的标记点MARKER 。

，将follower 的尖端移动到(20, 98, 0)处。

第四章仿真模型的建立第四章仿真模型的建立根据多刚体系统动力学理论，ＡＤＡＭＳ软件中包含进行机械系统仿真分析所需的各种库。

例如：约束库一将实际机械系统中的运动副进行抽象，包括理想铰链（Ｉｄｅａｌｉｚｅｄｊｏｉｎｔｓ）、原始铰链（Ｊｏｉｎｔｐｒｉｍｉｔｉｖｅｓ）、运动发生器（Ｍｏｔｉｏｎｓｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ）、联合铰链（ＡｓｓｏｃｉａｔｉｖｅＣｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ）以及二维曲线约束（Ｔｗｏ．－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｃｕｒｖｅｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ）。

在课题研究中，利用ＡＤＡＭＳ软件提供的构件库、约束库以及力库，建立了用以研究定位参数和转向机构各种性能的烛式悬架一转向机构力学模型，４．１烛式悬架结构及运动特－陛汽车悬架的形式分为非独立悬架和独立悬架两种：非独立悬架的车轮装在一根整体车轴的两端，当一边车轮跳动时，影响另～侧车轮也作相应的跳动，使整个车身振动或倾斜，汽车的平稳性和舒适性较差，但由于构造较简单，承载力大在行驶中始终保持贴地状态，轮胎的附着力较强，磨损较均匀。

独立悬架的车轴分成两段，每只车轮用螺旋弹簧独立地安装在车架（或车身）下面，当一边车轮发生跳动时，另一边车轮不受波及，汽车的平稳性和舒适性好。

前轮采用独立式悬挂，可以便发动机的位置降低和前移，整车重心得以下降，提高汽车的行驶稳定性。

但这种悬架构造较复杂，承载力小，同时由于车轮外倾角与轮距变化较大，轮胎磨损较严重。

烛式悬架又称改进的麦弗逊式悬架，如图４－１所示，主销刚性地固定在悬架上，转向节与套筒４连接在一起。

当车轮跳动时，转向节与套筒一起沿主销轴线移动。

这种悬架对于转向轮来说，在恳架变形时，主销的定位角不会发生变化，仅轮距、轴距稍有改变，因此有卜丰销：２一防层罩；３一车利于汽车的转向操纵和行驶稳定性。

但是侧向力全部由架；４一套筒：５一防层罩：套在主销ｌ上的长套筒４和主销承受，则套筒与主销之６一减振器；７一通气管；间的磨擦阻力大，磨损严重。