ADAMS凸輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)化及其優(yōu)化

1、2.6凸輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)化設(shè)計及輪廓曲線優(yōu)化此節(jié)以盤形凸輪為例進(jìn)行介紹：傳統(tǒng)的凸輪設(shè)計方法有圖解法和解析法兩種。圖解法簡單，直觀，但設(shè)計的精度有限；解析法的設(shè)計精度較高，但計算量比較大，往往需要編寫復(fù)雜的計算機(jī)程序。由于盤形凸輪比較簡單，可直接用ADAMS/VIEW作為軟件平臺來進(jìn)行凸輪的參數(shù)化設(shè)計，利用其強(qiáng)大的仿真分析能力進(jìn)行從動件的運(yùn)動學(xué)分析，根據(jù)輸出速度和加速度曲線的仿真結(jié)果對其運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行修正，從而實現(xiàn)凸輪輪廓曲線的優(yōu)化。已知一尖端偏置移動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)。已知凸輪的基圓半徑等于100mm,偏距=20mm,凸輪沿逆時針方向以勻角速度=30d/s轉(zhuǎn)動,從動件的位移運(yùn)動規(guī)律方程如下：按等速速

2、規(guī)律運(yùn)動時的推程為：s=h+180X申（0p180）（7）按簡諧規(guī)律運(yùn)動時的回程為：s=h+2x11+cos冗+180 x（甲一180）（180申IEA_FOLLOIER_ACCELERATION-圖2-121從動件加速度測量結(jié)果分析圖2-120中從動件的速度曲線和圖2-121中從動件的加速度曲線?？梢钥闯鲈谛谐痰钠瘘c(diǎn)、中點(diǎn)以及終點(diǎn)處產(chǎn)生速度突變，加速度的變化也非常大，從動件運(yùn)動到這三處位置的時候會產(chǎn)生非常大的剛性沖擊。修正從動件的運(yùn)動規(guī)律：為了避免產(chǎn)生這種剛性沖擊現(xiàn)象，可以對推程階段的等速運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行修正。通常采用二次項規(guī)律和簡諧運(yùn)動規(guī)律等來對等速運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行修正。選用二次項運(yùn)動規(guī)律來修正等

3、速運(yùn)動規(guī)律的推程段。推程期的修正運(yùn)動線圖如圖2-122所示，運(yùn)動曲線由三部分組成，即等加速度區(qū)段、等速區(qū)段和等減速區(qū)段。為了實現(xiàn)位移曲線連續(xù)和速度曲線無突變，加速區(qū)段和減速區(qū)段的凸輪轉(zhuǎn)shhi一和以及對應(yīng)的從動件位移量h和h必須滿足下列條件:1212圖2-122優(yōu)化位移曲線2h9)ih+h+h122hTh+h+h12TOC o 1-5 h zh=1h12一一予12h=1h220-0-012等加速區(qū)段等速區(qū)段：12）三個區(qū)段的運(yùn)動規(guī)律方程式為：s=h寧2x屮2屮e0,0111屮e0,0-012s=h+(h一h一h)一(0-0-O)x(屮-O)屮e0-0,0(13)2=180帶入式(9)中，得0=

4、28.81=28.8，0=43.2，0=180分別112121等減速區(qū)段：s=h-h+2x(一屮)222選取h=10mm,h=15mm,將h=100mm,120=43.2。2將h=10mm,h=15mm,h=100mm，01212帶入（11）、（12）、（13）中?；氐紸DAMS中，重復(fù)一到六步，將第六步中的函數(shù)換成下列函數(shù)即可：IF(time-0.96:10/28.8/28.8*30*time*30*time,10,if(time-4.56:10+75/108*(30*time-28.8),85,if(time-6:100-15/43.2/43.2*(180-30*time)*(180-30

5、*time),100,50*(1+cos(PI/180*(30*time-180)仿真模型：單擊圜|,設(shè)置EndTime為12,Steps為500。然后點(diǎn)擊卜開始仿真。獲取凸輪輪廓曲線：單擊Review/CreateTraceSpline獲得凸輪輪廓曲線，如圖2-123所示。圖2-123優(yōu)化后的凸輪輪廓創(chuàng)建凸輪幾何體：單擊畫，拉伸凸輪軌跡。刪除凸輪板，刪除移動驅(qū)動MOTION。-創(chuàng)建點(diǎn)線凸輪副：單擊芳，然后打擊尖頂從動件尖端的標(biāo)記點(diǎn)MARKER，再單擊凸輪cam，則點(diǎn)線凸輪副創(chuàng)建完成。將凸輪副重命名為PTCV_C。所創(chuàng)建模型如圖2-124所示。仿真模型：單擊圜設(shè)置EndTime為12,Step

6、s為500。然后點(diǎn)擊卜開始仿真。測量模型：(1)凸輪轉(zhuǎn)角的測量：單擊，選擇addtopart。單擊凸輪cam，在(100,0，0)處單擊，創(chuàng)建一個隸屬于凸輪板的標(biāo)記點(diǎn)marker_15。單擊,選擇addtoground，在(180,0,0)處單擊，創(chuàng)建一個隸屬于ground的標(biāo)記點(diǎn)marker_16。然后取標(biāo)記點(diǎn)測量凸輪轉(zhuǎn)角，凸輪轉(zhuǎn)角測量結(jié)果如圖2-125所示。圖2-124優(yōu)化后的凸輪機(jī)構(gòu)模型圖2-125凸輪轉(zhuǎn)角測量結(jié)果(2)選擇尖頂從動件尖端的標(biāo)記點(diǎn)MARKER：jianduandingdian,對其進(jìn)行測量，以得到從動件的位移、速度、加速度測量結(jié)果，其測量曲線分別如圖2-1262-127，2-128所示。圖2-126從動件位移測量