ADAMS中耦合副的深入解析与实战应用

1.举例说明耦合副的使用方法

首先，耦合副主要作用对象是约束副（主要作用对象为移动副、旋转副、圆柱副），通过设定一定的比例关系，来控制不同约束副间的相对运动。

A.旋转副之间的耦合
比如对两个的旋转副来说，添加耦合副相对于在旋转副之间建立相应的传动关系，如下图，在两个旋转副之间建立一定比例的耦合副，其中一个作为驱动，另一个按比例耦合：

耦合副的比例关系如下式所示：

当Scale=-1和1时，两个旋转副转动的角度一样：

当出现三个旋转副通过一个耦合副连在一起时，如下图：首先，由于驱动副在joint_1上，所以joint_1的旋转角度是一定的，当Scale分别为-1(驱动)、1(从动)、2(从动)时，实际上Joint_2和Joint_3以1:2的比例旋转一定角度，并且两者旋转的角度和等于Joint_1旋转的角度。
     

后处理结果中，Joint1的旋转角度为450°，Joint_2的角度为90°，Joint_3的角度为180°，符合上文分析规律。

一个耦合副，控制三个旋转副时，除作为驱动的旋转副外，剩余两个存在一定的比例关系，且受驱动旋转副的约束，为了避免这种约束，可以建立两个耦合副，这样就可以实现三个旋转副以任意比例旋转了，
     

如下图：

B.旋转副与移动副之间的耦合

旋转副与移动副之间的耦合类似于涡轮蜗杆的作用，由旋转变为平动，同时传动关系也是满足上文中的公式，但是这种传动关系中，旋转角度为弧度单位。

从下图可以看出，转动的弧度和移动的距离一样(Scale是-1和1)：

2.用状态变量模拟不同传动比的运动

除了用耦合副模拟约束副之间的传动关系，还可以用状态变量来模拟运动关系。首先建立旋转件，并加上驱动(默认值即可)。

然后建立关于左边第一个件旋转角度的状态变量函数：

然后修改右边驱动副，将驱动函数设置为0.5*VARVAL(VARIABLE_1)，其中VARVAL表示读取状态变量的值，不同的传动比可以在函数前面加相应的系数：

完成后，如下图所示，通过该方法设置驱动，左边的旋转速度是右边的2倍

在实际应用中，可以用这两种方法模拟传动系统的运动关系，如齿轮系统、转向系统等。

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