跟我一起学Adams虚拟样机：基础篇(四) 凸轮运动学仿真——以盘型凸轮机构为例

这篇博文是Adams虚拟样机系列的第四篇，也是基础部分的最后一篇。废话不多说，上节、上上节和上上上节已经说过了：
基础篇(一) 运动学仿真基操，以一个简单的曲柄摇杆机构为例
基础篇(二) 动力学仿真基操，以曲柄滑块压力机为例
基础篇(三) 齿轮系的运动学仿真，以一个行星齿轮系为例

本节我们以一个盘型凸轮机构为例，介绍凸轮的 运动学仿真 方法。

其中将涉及：Adams View工作环境的设置、拉伸体的绘制、转动副的创建、移动副的创建、凸轮副的创建、角速度驱动的施加、仿真器的设置、运动参数的测量、仿真数据的处理和输出、仿真视频的输出等。

凸轮的运动学仿真

   本教程基于Adams 2020 下载地址及安装教程

目录

• 1. 启动Adams并设置工作环境
• 1.1. 启动 Adams View 1.2. 新建模型 1.3. 设置工作环境 1.3.1. 设置单位 1.3.2. 设置工作网格 1.3.3. 设置图标大小 1.3.4. 打开光标位置显示
• 2. 创建机构模型
• 2.1. 创建构件模型 2.1.1. 创建凸轮 2.1.1.1. 创建凸轮外缘曲线 2.1.1.2. 凸轮外缘曲线的几何特征修改 2.1.1.3. 创建凸轮 2.1.1.4. 重命名凸轮 2.1.2. 创建移动从动件 2.1.2.1. 创建移动从动件尖端 2.1.2.2. 创建移动从动件杆身 2.2. 创建运动副 2.2.1. 创建转动副 2.2.2. 创建移动副 2.2.3. 创建凸轮副 2.3. 施加运动
• 3. 仿真与测试
• 3.1. 渲染模型 3.2. 仿真模型 3.3. 播放仿真动画 3.4. 测量模型 3.4.1. 凸轮转角的测量 3.4.1.1. 放置标记点 3.4.1.2. 创建角度测量 3.4.2. 从动件位置的测量 3.4.3. 从动件速度的测量 3.4.4. 从动件加速度的测量 3.5. 显示关闭的测量曲线
• 4. 测试结果的后处理
• 4.1. 后处理页面排布 4.2. 测量曲线的绘制 4.3. 输出仿真动画
• 参考文献

1. 启动Adams并设置工作环境

1.1. 启动 Adams View

双击打开 Adams View 2020

[Welcome to Adams 窗口]

   点击 New Model 左侧图标新建模型

• New Model 新建模型
• Existing Model 打开现有模型 （*.bin，包含所有工程信息，包括设置和仿真结果）
• Exit 退出

1.2. 新建模型

[Create New Model 窗口]
ⓐ 在 Model Name 栏中输入模型名称 example_5_cams
ⓑ 在 Working Directory 栏中输入工作路径 E:_KEEP FOOLISH\Adams\Example\Temp (也可点击右侧文件夹在资源管理器中选择，后续工程文件、临时文件和输出的文件都将默认保存在工作路径下)
ⓒ OK，完成模型创建

• Model Name 模型名称 ：第一个字符必须是字母，其他地方可以有数字、符号等；
• Gravity 重力: 默认Y轴负方向
• Units 单位: 默认MMKS
• Working Directory 工作路径：不能有中文、空格
  
      (如果某一栏呈黄色，代表输入的内容不合法)

1.3. 设置工作环境

1.3.1. 设置单位

[主菜单]
ⓐ 点击 Settings
ⓑ 点击 Units

[Units Settings 窗口]
ⓒ 点击 MMKS 按钮
ⓓ OK

• MMKS：mm, kg, N, s, deg, Hz（一般选这个）
• MKS：m, kg, N, s, deg, Hz
• CGS：cm, g, dyne(达因, =10e-5N), s, deg, hz
• IPS：inch, pound mass, pound force, s, deg, hz

1.3.2. 设置工作网格

[主菜单]
ⓐ 点击 Settings
ⓑ 点击 Working Grid

[Working Grid Settings 窗口]
ⓒ 修改合适的尺寸 (X方向 250mm，Y方向 200mm) 、间隔大小 (X、Y方向均为 10mm) 和栅格方向
ⓓ OK (Apply 按钮也能执行相同的命令，但对话框不会关闭)

1.3.3. 设置图标大小

[主菜单]
ⓐ 点击 Settings
ⓑ 点击 Icons

[Icon Settings 窗口]
ⓒ 在 New Size 栏中修改图标 (坐标系、运动副等的标识图标) 大小为 20
ⓓ OK

1.3.4. 打开光标位置显示

[主菜单]
ⓐ 点击 View
ⓑ 点击 Coordinate Window，即在右下方出现实时显示光标位置的坐标窗口

   (也可在工作区使用快捷键)

2. 创建机构模型

凸轮1为半径 R=100mm 的偏心圆盘，其回转中心A到凸轮几何中心O的距离 H=30mm。凸轮以 ω₁=30°/s 的角速度匀速转动。

2.1. 创建构件模型

2.1.1. 创建凸轮

凸轮副在创建时需要用一个曲线作为约束，因此，我们的建模思路是先绘制凸轮外缘的曲线，然后将其拉伸为实体。

2.1.1.1. 创建凸轮外缘曲线

[功能区]
ⓐ 选择 Bodies 选项卡
ⓑ 点击 Construction 中的 Construction Geometry: Arc/Circle 图标

[左侧 Geometry: Circle 栏]
ⓒ 选择 New Part
ⓓ 勾选 Radius
ⓔ 在 Radius 栏输入半径数值100
ⓕ 勾选 Circle

[工作区]
ⓖ 单击圆心，即 (0,0,0) 位置，完成凸轮外缘曲线的创建

2.1.1.2. 凸轮外缘曲线的几何特征修改

[工作区]
ⓐ 右击 PART_2
ⓑ 点击或鼠标滑向 Circle: CIRCLE_1 (也可在 Browse 栏中右击)
ⓒ 点击 Modify

[Geometry Modify Curve Circle 窗口]
ⓓ 修改
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