旋轉副的案例
workbench顯示動力學新功能測試——旋轉副 ￥5
新版的19.0增加了在ExplicitDynamic中的接觸副，比如旋轉副，移動副等，之前的版本只能有彈簧單元。之前顯示動力學模塊是不支持子彈沖擊可旋轉物體的，只能將其固定，對于一些旋轉剎車供參考。
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ADAMS耦合副的說明及使用
耦合副的說明及使用
本篇文章主要說明耦合副如何使用以及通過狀態函數來模擬耦合的功能。
1.舉例說明耦合副的使用方法
首先，耦合副主要作用對象是約束副（主要作用對象為移動副、旋轉副、圓柱副），通過設定一定的比例關系，來控制不同約束副間的相對運動。
A.旋轉副之間的耦合
比如對兩個的旋轉副來說，添加耦合副相對于在旋轉副之間建立相應的傳動關系，如下圖，在兩個旋轉副之間建立一定比例的耦合副，其中一個作為驅動，另一個按比例耦合：
耦合副的比例關系如下式所示：
當Scale=-1和1時，兩個旋轉副轉動的角度一樣：
當出現三個旋轉副通過一個耦合副連在一起時，如下圖：首先，由于驅動副在joint_1上，所以joint_1的旋轉角度是一定的，當Scale分別為-1(驅動)、1(從動)、2(從動)時，實際上Joint_2和Joint_3以1:2的比例旋轉一定角度，并且兩者旋轉的角度和等于Joint_1旋轉的角度。
后處理結果中，Joint1的旋轉角度為450°，Joint_2的角度為90°，Joint_3的角度為180°，符合上文分析規律。
展開 ADAMS汽車差速器模擬仿真
最終建立好如下的齒輪組：
（2）建立半軸及齒輪箱
建立半軸的過程主要通過建立圓柱連桿，然后通過布爾操作(半軸與行星輪)及固定約束（齒輪箱與從動輪）：
（3）約束副的建立
如下圖所示：1、5兩個旋轉副為半軸齒輪與地面建立的旋轉副，2、3兩個旋轉副為齒輪箱與行星齒輪建立的旋轉副，4為驅動齒輪與地面建立的旋轉副，6為從動齒輪與右側半軸建立的旋轉副。
2.差速器仿真
如下圖所示，在驅動軸上加驅動，此時兩個半軸所處的環境一樣，兩半軸轉速是相同的。
如下動圖所示：行星齒輪不相對齒輪箱轉動，而兩個半軸齒輪轉速相同，這種情況模擬了車輛理論直行的情況。
在下圖中，左半軸加一定數值的驅動，而右半軸不加，模擬兩輪所示環境不同(轉彎等路面)
通過仿真，動圖如下，這時，兩行星輪開始工作，從而使得兩半軸齒輪的轉速不同。
3.四輪后驅動小車模型建立
建立好的模型如上圖所示，首先左右半軸齒輪兩端建立輪胎模型(輪胎與半軸齒輪通過固定副相連)，上文中建立了兩半軸與地面的旋轉副，在該模型上需要刪除，然后如上圖中間黃色球所示，建立一個車架，并建立兩半軸齒輪與車架的旋轉副，同理，刪除原有驅動軸與地面的旋轉副，建立驅動軸與車架的旋轉副。
展開 基于recurdyn牛頭刨床剛柔耦合分析（版本V8r3） ￥6
本實例在recurdyn中實現牛頭刨床剛柔耦合分析，其中將主動搖桿定義為柔性體，柔性體通過在ANSYS中劃分網格導出CDB文件后將CDB文件導入recurdyn中與其他剛體搖桿和擺件進行約束副施加。(模型尺寸非實際尺寸，僅用于本實例的建模過程講解。)
各部件之間的運動副如下：
1) 主動搖桿與地面（ground）之間為旋轉副（鉸接）；
2) 被動搖桿與地面（ground）之間為旋轉副（鉸接）；
3) 主動搖桿與滑塊1之間為旋轉副（鉸接）；
4) 被動搖桿與滑塊1之間為移動副；
5) 被動搖桿與滑塊2之間為旋轉副（鉸接）；
6) 擺件與滑塊2之間為移動副；
7) 擺件與地面（ground）之間為移動副。
展開 
履帶建模常見問題及解決方法-履帶嚙合問題
答案：有三種方法，
a) 在裝配時勾選Automatic Sprocket Alignment，能自動旋轉鏈輪以與鏈節想嚙合；
b) 裝配完成后使用Basic Object Control工具旋轉鏈輪，調節鏈輪與鏈節之間的嚙合關系，不要讓輪齒和鏈節之間存在干涉。
c) 我們可以使用平移功能來移動Link。讓Link與鏈輪的分開，因為Link通過Bushing Force連接，一旦仿真開始，Link將移回其初始位置。通過這種方式，可以避免初始穿透。
若兩種方法都無法實現嚙合，說明設計參數有問題，需要修改齒數或者節距。
2. 履帶和鏈輪已經嚙合了，但是仿真一開始還是報錯發生了穿透干涉，是什么原因？
答案：如果先鏈輪上定義旋轉副，再使用Basic Objeat Control對鏈輪進行旋轉，則需要重新定義旋轉副或者單擊Copy Base to Action功能，因為在旋轉鏈輪時，旋轉副的Action marker也會變化，因此在仿真的第一步，鏈輪會在旋轉副的作用下回到原先干涉的位置，所以才會導致仿真失敗，同樣報錯發生穿透。
未完待續...
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展開 ADAMS行星齒輪機構運動學及動力學仿真
2.3 添加約束
行星齒輪機構五處旋轉接觸，六處齒輪接觸，因此需要創建五個旋轉副、六個齒輪副和一個固定副，由于齒輪副的定義中規定兩個齒輪必須繞同一個構件旋轉，所以在建立齒輪的旋轉副時都是相對行星支架旋轉，具體的各運動副如表1所示：
表1行星齒輪機構運動約束
J1
內齒輪與地面間固定副
J2
行星架和內齒輪旋轉副
J3
行星架與太陽輪間旋轉副
J4、J5、J6
行星架和三個行星輪之間旋轉副
G1、G2、G3
J2和J4、J5、J6間齒輪副
G4、G5、G6
J3和J4、J5、J6間齒輪副
旋轉副和固定副的建立，旋轉副的建立需要選擇兩個構件、一個作用點和一個作用方向。齒輪副的建立，齒輪副屬于復合運動副，是兩個運動副之間的運動副，在建立時除了要選擇兩個運動副之外，還需要選擇嚙合點，嚙合點必須是建立在兩個旋轉副公共旋轉構件上的Marker點，Marker點的Z軸方向必須和嚙合方向一致。嚙合點位置和坐標如表所示。
展開 基于ADAMS的機器人動力學分析及軌跡規劃
在關節1的左端與大地之間添加轉動副，在關節1與關節2結合處添加轉動副。單擊工具欄中的旋轉副按鈕，并將創建旋轉副的選項設置為2Bod-1Loc和NormalGrid，然后在圖形區單擊關節1和大地，之后需要選擇一個作用點，將鼠標移動到關節1的Marker1處出現center信息時，按下鼠標左鍵后就可以創建旋轉副，旋轉副的軸垂直于工作柵格。然后用同樣的方法創建關節1與關節2之間的旋轉副。
（7）添加驅動。在運動副1（Joint1）和運動副2（Joint2）上分別添加旋轉驅動。單擊主工具欄的旋轉驅動按鈕，然后在選擇上面創建的旋轉副1，然后在圖形區單擊鼠標右鍵，在快捷菜單中中選擇Modify，在編輯對話框中將驅動函數設置為40d*sin(time)，如圖2.6所示。用同樣的方法在旋轉副2上創建旋轉驅動，并將驅動函數設置為15d*time*(-1)。
（8）運行仿真計算。單擊主工具欄的仿真計算按鈕，將仿真類型設置為Kinematic，仿真時間EndTime設置為25，仿真步數Steps設置為500，然后單擊運行按鈕進行仿真計算。
（9）繪制運動軌跡。單擊菜單【Review】→【Create TraceSpline】，然后選擇關節2右端點Marker4，再選擇關節1與大地的鉸接點，鼠標移動到Joint1處，單擊鼠標右鍵，在彈出對話框中選擇ground，單擊OK創建運動軌跡，如圖2.7所示。
（10）結果后處理。按下鍵盤上的F8鍵，界面將從View模塊直接進入到PostProcess模塊，后處理模塊界面如圖2.8所示。
在后處理模塊，通過菜單【View】→【LoadAnimation】可以載入動畫。在仿真動畫中可以播放兩種動畫，一種是在時間域內進行的運動學和動力學仿真計算動畫；另一種是在頻率域內的，播放通過現行化或者在震動模塊中的計算模型的振型動畫。
展開 UG NX創建渦輪蝸桿運動仿真
渦輪蝸桿的齒輪副創建,渦輪蝸桿是齒輪副的特殊類型，和創建普通齒輪副的不同之處在于不能定義接觸點,只能輸入比率且蝸桿為主運動。
如下圖該模型。渦輪齒數30，蝸桿頭數1
1打開該模型文件進入仿真界面，--鼠標左鍵點到模型名稱使之高亮后鼠標右鍵新建仿真--動力學--確定
2創建連桿，單擊連桿命令--選擇齒輪為連桿1--單擊確定。
3創建連桿2，單擊連桿命令-選擇蝸桿為連桿2，單擊確定。
4單擊運動副--選擇旋轉副--選擇連桿1--中心為齒輪軸中心點，矢量為垂直齒輪面-設置完成單擊驅動
5單擊運動副命令--選擇旋轉副--選擇連桿2--圓心為蝸桿軸心位置，矢量為垂直蝸桿軸面--設置完成后單擊驅動
6單擊驅動 --選擇恒定--初始速度輸入數值為80.單擊確定
7單擊齒輪副命令如圖（帶齒輪的標志）
8第一個運動副選擇旋轉副J002（他是主動輪）， 我們的第二個運動副選擇旋轉副J001，比率輸入4/30單擊確定。
9單擊解算方案命令--在時間輸入40步數為500，并在單擊確定按鈕開始計算打上對勾--單擊確定，開始求解。求解百分百。
10我們在單擊動畫---單擊播放進行仿真演示
現在動是能動了，但是明顯看起來有干涉不對，因為在第8步的時候，齒輪副的設置有錯誤，正確的方式是1除以渦輪的齒數，蝸桿頭=螺旋線數，這樣才能達成齒輪的完美嚙合旋轉。
展開 ANSYS Workbench多體動力學實例——萬向節
最近研究的是運動仿真，因此使用了多體動力學來仿真，從總模型中拆下來一個萬向節，對其施加運動副，本文主要研究的方向有：①萬向節的運動副如何建立②從多體動力學中導出MotionLoad.txt文檔導入靜力學進行力學仿真。
推薦當運動副很多的時候，最高的效率就是現在剛體動力學中計算，因為剛體不需要劃分真正的網格，所以對于很多運動副的結構基本2-3s能出結果，這就免去了很大的計算量，可以不停的計算與修正，確保運動副正確添加。
1.導入萬向節模型
注意：這塊的simplify Geometry與simplify Topolopy都需要改為Yes，否則當有圓柱或者孔的模型導入后，會將一個完整的圓柱面分割成兩部分，不便于載荷的添加。
2.添加萬向節運動副
注意：萬向節的自由度有Z與X的旋轉，參考面為紅色，移動面為藍色，X軸需要設置為穿過選取的孔（紅色軸穿過紅色孔），Z軸同樣穿過選擇的孔（藍色軸穿過藍色孔），由于此模型本身為斜的萬向節，因此讀者可能誤認為藍色軸并未穿過藍色孔，可以思考將萬向節扳正后，藍色軸依然是穿過藍色孔的。
3.添加旋轉副
注意：在此模型中，添加2個旋轉副，并設置為Body-ground類型，代表著兩個萬向節零件可以自轉，來約束它的自由度，讀者也可以只施加1個旋轉副對比一下，就可以明白為什么要添加2個旋轉副（也可以使用其他類型的運動副），有些讀者在此模型中只添加一個萬向節副，然后插入Joint Load后并無法設置參數，這是因為萬向節副只是定義連接關系，并不代表可以直接驅動，當添加完運動副，可以查看自由度數量。
注意：ANSYS與機械原理的自由度計算方法似乎不一致，按理說本案例是2個旋轉自由度，不知為何顯示為-2個自由度。
展開 Workbench心得——行星齒輪瞬態動力學分析
首先添加三個類似的運動副，都是需要Body-Ground形式。
第一個添加太陽輪的旋轉副。revolute joint。Body-ground。
再添加三角架的旋轉副。revolute joint。Body-ground。
再添加內齒圈的固定副。fixed joint。Body-ground。
接著添加一個Body-Body的旋轉副，也就是三角板與行星輪之間的旋轉連接。revolute。Body-Boby。
最后就是兩個齒輪之間的接觸關系設置。按照經驗，在不考慮齒輪間摩擦的情況下，選擇frictionless 接觸類型。
展開 RecurDyn建模常見問題：約束（Joint）
此時可以確認創建連接副時一起創建的marker的Z軸（黃色）。
1. 對于旋轉連接副，根據+Z軸的基準，使用右手定律可以確認+旋轉方向。
當Z軸在右手拇指方向時，手指纏繞的方向就是+旋轉方向。
2. 對于平移連接副，+Z軸的方向就是+方向。
這同樣適用于圓柱形連接副。
文章來源RecurDyn軟件
[UG NX]彎管成形運動仿真
之后再對柱塞夾以及旋轉柱塞進行建模并裝配.至此完成全套機構的建模及裝配.
接下來切換至運動仿真模塊,新建仿真.創建連桿,對上訴裝配的所有模塊進行定義連桿.之后進行運動副的設定.彎模設定為旋轉副,壓模設定為滑動副,旋轉柱塞設定為旋轉副.45度管設定為旋轉副嚙合柱塞,柱塞設定為滑動副嚙合旋轉柱塞,夾模設定為滑動副嚙合彎模.
重點就是設定驅動參數,我們將整個時間設定為100s，這100s內的運動過程分為如圖5個狀態
每個狀態分別持續20秒，在驅動參數的設置中，我們采用STEP函數進行設定，下面以彎模為例，彎模的函數設定如下：
step(x,0,0,20,step(x,20,45,60,step(x,60,45,80,step(x,80,0,100,0)))),意為，從0-20秒內，彎模旋轉45度，之后從20秒開始至60秒一直保持45度的狀態，從第60秒開始至第80秒，彎模歸位至0度，第80秒至100秒保持0度。掌握了這個運動規律，可以一一對剩余的連桿進行設定。
以下為完成后的動畫，后續還將對UG進行二次開發，對成套模具進行快速參數化建模，縮短運動仿真準備時間。
歡迎論壇內各位大牛一起討論指正。
展開 ANSYS剛體動力帶你搞定風力機器人 ￥19
本次分析的風力機器人，其零件多，如果人工設置一個個約束是很繁瑣的，使用ANSYS自動創建旋轉副功能，可以大大節省其重復勞動力。
自動生成的旋轉副，檢查之后需要講多余的固定約束刪除，由于軟件自動考慮?和平面的關系，所以模型中大部分都是旋轉副，極大的降低了人工，而剛體動力學僅僅考慮的是運動關系，因此其計算時間很快，幾分鐘就可以完成該復雜的結構仿真。
大家在操作時候最主要的就是檢查模型，將多余的運動副刪除，添加驅動之后就可以獲取“風力機器人”了
添加公眾號 CAE_ANSYS
下面提供完整的3D幾何模型
RecurDyn建模常見問題：約束（Joint）
此時可以確認創建連接副時一起創建的marker的Z軸（黃色）。
1. 對于旋轉連接副，根據+Z軸的基準，使用右手定律可以確認+旋轉方向。
當Z軸在右手拇指方向時，手指纏繞的方向就是+旋轉方向。
2. 對于平移連接副，+Z軸的方向就是+方向。
這同樣適用于圓柱形連接副。
文章來源：RecurDyn軟件
Adams與Matlab聯合仿真示例
添加旋轉副，構建方式如圖所示為旋轉副添加結果。
添加力矩到旋轉副上，構建方式如圖所示，力矩大小選擇為0。
添加狀態變量，命名為torque，如圖所示，同樣的方法添加angle和angular_velocity變量。
修改力矩函數，并將其關聯到狀態變量，刪掉原來的0值，選擇數據單元，點擊輔助
修改angle函數，如圖，右擊角度，修改，刪除原來的0，選擇位移，選擇Angle about z（根據模型在Adams中的選轉軸進行選擇），點擊輔助，然后根據模型和大地之間的坐標系選擇標記點，如圖所示。同樣的方法修改angular_velocity變量的函數，如圖28所示。
添加輸入量(torque)，同樣的方法添加輸出量(angle和angular_velocity)。
選擇Adams Controls插件，導出機械系統，如圖所示。
四、Matlab搭建仿真系統
打開Matlab，運行Pendulum_a指令（就是Adams導出機械系統的文件名），如圖所示。
運行adams_sys指令，調出adams的simulink系統，中間黃色的模塊(adams_sub)就是我們需要的機械系統模型。
創建一個新的simulink文件，并添加需要的模塊進去，構建仿真系統，如圖所示，這里采用PD控制器，控制桿到某一個固定的角度。
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