[摘 要]基于ADAMS虚拟样机技术，对牛头刨床中一摆动凸轮机构轮廓线进行设计；运行仿真测试所得凸轮机构摆杆的运动规律，验证方法的正确性；为建立复杂的凸轮从动体运动规律提供了借鉴。
　　[关键词]ADAMS；摆动凸轮；轮廓线；设计与仿真
　　中图分类号：TH112.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0093-01
　　0 引言
　　现代机械日益高速发展，对凸轮机构的设计提出了更高的要求。随着计算机的发展，凸轮机构的计算机辅助设计和制造已经得到了广泛的应用。ADAMS软件，是由美国机械动力公司（MDI）开发的优秀的机械系统动态仿真软件，是具有权威性和广泛使用范围的机械系统动力学分析软件。运用ADAMS软件的建模和求解器功能对凸轮机构轮廓线进行仿真设计，相比较传统方法中图解法和解析法，具有设计周期短，易解决复杂运动规律的特点。本文依据一牛头刨床中摆动凸轮机构的设计要求为例，详细介绍了轮廓线的设计与仿真过程。
　　1 一牛头刨床中摆动凸轮机构的设计要求
　　其中，摆杆要求等加速等减速运动规律。
　　摆角，摆杆长度，压力角，推程运动角，远休止角，回程运动角。
　　依据参考文献[1]，求解凸轮机构其他参数如下。
　　摆杆初始摆角：=16°
　　机架间距：a=171.8 mm，圆整后，取a=170 mm
　　摆杆的运动方程：
　　推程：等加速度阶段
　　等减速度阶段
　　回程：
　　等加速度阶段
　　等减速度阶段
　　远休止： 近休止：
　　式中为摆杆从初始位置起转动的角度，为凸轮转动角度，=360 °/s。
　　2 求解凸轮轮廓线
　　在ADAMS中建模型如图1所示，
　　1） 建模步骤如下：
　　（1） 在坐标原点处作一正方体，即绿色矩形部分，作为凸轮轮廓线的生成基础实体凸轮1。
　　（2） 在点A（0，170）和点B（0，45）之间，做出摆杆2，并将其绕A点旋转16°。此时为摆杆初始狀态，初始摆角=16°。
　　（3） 分别在凸轮1、摆杆2和ground之间添加约束JOINT_1和JOINT_2。
　　（4） 施加驱动，JOINT_1上施加MOTION_1，其角度值变化为360.0d * time，JOINT_2上施加MOTION_2，其角速度值变化为IF函数所确定的值。表示如下：
　　-IF（ time-5/48 ： 7.68*pi*time ， 7.68*pi*5/48 ， IF（ time-5/24 ： 96/25*（5*pi/12-2*pi*time） ， 0 ， IF（ time-17/72 ： 0 ， 0 ， IF（ time-49/144 ： -96/25*pi*（2*time-17/36），-96/25*pi*（2*49/144-17/36）， IF（ time-4/9 ： -96/25*pi*（8/9-2*time） ， 0 ， 0 ） ） ） ））
　　（5） 运行仿真，仿真时间设为1s，步长为1500。
　　（6） 创建轮廓线，利用ADAMS中review菜单下的create trace spline功能，便可得到凸轮的轮廓线，再将其各个坐标点导出为txt数据文档，可以作为其他CAD软件建立凸轮三维模型的数据来源。
　　3 数据处理
　　作出摆角角度变化可通过角度测量得到图像。如图2所示：
　　分析可知，运动规律符合设计要求。
　　4 结束语
　　通过运用ADAMS软件，建模仿真得到具有复杂运动规律的摆动凸轮轮廓线的坐标数据。其方法核心在于准确建立摆角变化的函数表达式。该方法具有一定的通用性，为快速设计凸轮轮廓线提供了方法参考。
　　参考文献
　　[1] 刘临江，杨慧香.摆动凸轮机几何尺寸计算方法.吉林：吉林工学院学报，1998.
　　[2] 孙恒.机械原理[M].北京：高等教育出版社，2001.
　　[3] 高光娣.典型机械机构ADAMS仿真应用，2013.
　　[4] 陈德民，槐创锋，张克涛.精通ADAMS 2005/2007虚拟样机技术，2010.