ADAMS入门详解与实例-第03章 添加约束

第3章 添加约束

∑本章主要内容

(1)定义运动副

(2)创建运动副

(3)添加驱动

∑本章重点

(1)定义运动副

(2)创建运动副

一个系统通常由多个构件组成，各个构件之间通

常存在某些约束关系，即一个构件限制另一个构件的

运动，这种约束关系成为运动副或铰链。要模拟系统

真实的运动情况，需要根据实际情况抽象出相应的运

动副，并在构件之间定义运动副，并在构件间定义运

动副。要使系统运动起来，需要在运动副上添加驱动

和载荷，以及在构件之间施加载荷。驱动的本质也是

一种约束，只不过这种约束是约束两个构件按照确定

的规律运动，而运动副约束两个构件的运动规律是相

对静止的，系统根据运动副建立的约束方程的右边等

于零，而根据驱动建立的约束方程的右边等于驱动规

律。

3.1 定义运动副

运动副关联两个构件，并限制两个构件之间的相

对运动。定义运动副时，一般都需要选择两个构件，

即使在只选择一个构件的情况下，也需要将另一个构件默

认为大地，而且是第一个构件相对于第二个构件运动。

在ADAMS/View中的运动分为低副（Joints）、高副

（Higher Pair Constraints）和基本副（Joint Primitives）3

类。如图3-1所示。

图3-1 运动副及驱动的按钮

3.1.1 低副的定义

低副通常具有的物理意义的约束副其两构件通过面

接触而构成的运动副。

在ADAMS中低副分为旋转副、滑移副、圆柱副、球

绞副、平面副、万向节（胡克副）、螺杆副、齿轮副、耦

合副和固定副。其中齿轮副和耦合副是复合副，是在低副

的基础上，将两个低副的运动关联起来的运动副，其余的

都是非复合副。两个构件在空间中有6个相对自由度，即

3个平面自由度和3个旋转自由度，在两个构件之间加了

约束副后。运动副所关联的两个构件之间相对自由就有所

减少，表3-1所列是低副约束关系的说明。

表3-1 低副的约束关系

（2）2Bod-1Loc：选择两个构件和一个位置，其中第

一个构件相对于第二个构件运动，且其中一个构件可以为

大地。如果两个构件之间的位置关系已经确定。使用该方

1.非复合副的定义

出来齿轮副和耦合副两种符合富的定义方式不同

外，其他几种低副的定义方式基本相同。下面以旋转

副为的定义过程为例，介绍非复合副的定义方式。

在工具栏中单击旋转副的图标，然后确定创建

旋转副的选项，如图3-2所示。

（1）1Location:选择构件上的一个位置，系统自动

会在所选位置处将两个毗邻的构件添加约束副，如果

所选位置处只有一个构件，则这个构件与大地

（Ground）之间创建旋转副。使用这种方法不能指定

旋转副关联的两个构件的先后顺序。如需要在构件与

大地之间创建旋转副，且该构件与大地之间的位置已

经确定，使用该方法即可。

法即可。

（3）2Bod-2Loc：需要选择两个构件和两个位置，其

中第一个构件相对于第二个构件运动，且其中第一个构件

可以为大地。如果两个构件之间的装配位置还没有完全确

定，使用该方法定义的旋转副，在进行仿真计算时，系统

会自动移动这两个构件，是这两个位置点重合，这种计算

称为装配计算（Assembly）。

（4）Normal To Grid：当工作栅格显示时，旋转副的

旋转轴的方向与工作栅格面垂直，当工作栅格没有显示

时，旋转轴的方向与计算机屏幕所在的屏幕垂直，且旋转

轴的正方向垂直屏幕向外。

（5）Pick Feature：用于手动的方式确定旋转轴的方向，

当鼠标在屏幕上移动时，会出现一个带箭头的方向用于确

定旋转轴，当出现用户想要的方向时，按下鼠标左键即可。

图3-2 创建旋转副的选项

在创建了运动副后，运动副关联的两个构件上会分别

固定两个坐标系（Marker点），第一个构件的坐标系称为

I-Marker，第二个构件的坐标系称为J-Marker，这两个坐

标系用于计算这两个构件的相对运动关系，运动副的

约束方程就是通过这两个坐标系建立的，并且运动副

关联的两个构件的相对运动关系也是通过这两个坐标

系来描述的，这两个运动副的原点就是运动副在两个

构件上的作用的，或称为铰点。通过这两个坐标系可

以计算出两个构件的相对位移、相对速度、相对加速

度以及这两个构件上作用的力和力矩，如果需要删除

这些坐标系，则相应的运动副也被删除。

胡克副和万向节共用一个按钮，只要双击胡克副

按钮，就变成定义万向节的按钮。胡克副和万向节

的旋转轴是不一样的，如图3-3所示。

（a）胡克副 （b）万向节

图3-3胡克副与万向节的区别

2.齿轮副的定义

齿轮副由两个齿轮、一个连接支架（共同件）和

两个连接组成。如图3-4所示。在两个齿轮的触点设

置一个坐标系标记，称为速度标记，两个连接件都以

速度标记坐标系未自己的定位坐标系。速度标记到两

个连接点的距离决定了齿轮的传动比，速度标记为Z

轴定义了齿轮啮合点的速度和啮合力的方向，如果Z

轴不是齿轮啮合力的方向，就会出现计算失败的情况。

齿轮副中的连接可以是旋转副、滑移副或圆柱副，用

户可以选择不同类型的连接，模拟不同的齿轮连接形

式，例如：直齿轮、斜齿轮、锥齿轮、行星齿轮、涡轮-

蜗杆和齿轮-齿条等。

图3-4 齿轮副示意图

在工具栏中单击齿轮副的图标，之后弹出创建齿轮

副的对话框，如图3-5所示。在Joint Name输入框中单击

鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【Joint】→【Pick】,

然后再图形区选择两个旋转副。或者使用【Browse】和

【Guesses】进行选择。图3-5中个选项的含义如下：

①Gear Name：输入或修改齿轮副名称。

②Adams Id：输入齿轮副的整数标号。在

ADAMS/Solver数据库中，使用齿轮副的标号确定齿轮副。

如果标识号输入0，则ADAMS/View自动为齿轮副设置

一个标识号。

③Comments：可以输入有助于管理的任何注释内容。

④Joint Name：输入齿轮副的两个连接名称，

ADAMS/View自动在两个名称之间添加一个“，”。

⑤Common Velocity Marker：输入齿轮副的速度标记

名称。如果以前没有产生过齿轮副的速度标记，可以用鼠

标右键显示弹出式菜单，从中选择“Create”命令，产生

新的标记坐标。

图3-5 齿轮副连接对话框

3.耦合副的定义

耦合副通常用皮带轮传递和链齿轮传递，通常关

联2个或3个旋转副或滑移副。对于带轮连接、链轮

连接和滑轮仿真等均可以使用耦合副。用户可以使用

多个耦合副将许多运动副相互联系起来，组成一个复

杂的带轮系统，如图3-6所示。

图3-6 耦合副示意图

在工具栏中单击耦合副按钮，然后选取两个旋

转副或滑移副就可以创建由两个运动副构成的耦合

副，且第一个运动副为驱动福，第二个运动副为从动

副。

3.1.2 基本副

基本副是一种抽象的运动副，用于限制物体之间的

相对运动。通过基本副的组合可以得到更复杂的约束，

基本副也可以组合成常用的低副。一个系统如果完全

用低副和高副来约束，往往会造成过约束，此时就需

要一定量的基本副替代低副。

基本副的创建过程和低副的创建过程基本相同，一般

需要选择第一个构件和第二个构件，然后选择一个作用点

以及一个方向或两个方向。基本副的约束关系见表3-2。

表3-2 基本副的约束关系

对于基本运动副更详细的解释如下。由于建立基本运

动副的时候，在第一个构件上固定I-Marker坐标系，在第

二个构件上固定J-Marker坐标系，平行副就是约束

I-Marker的Z轴与J-Marker的Z轴始终平行，垂直副就是

约束I-Marker的Z轴与J-Marker的Z轴始终垂直，方向

副就是约束I-Marker的3个坐标轴与J-Marker的3个坐

标轴始终平行，点面副就是约束I-Marker的原点始终在

J-Marker的XY平面内，点线副就是约束I-Marker的原点

始终在J-Marker的Z轴上，点点副就是约束I-Marker的

原点与J-Marker的原点始终重合。

3.1.3 高副

ADAMS/View中提供了以下两种高副，如图3-7、

3-8所示。



1.点-线副（销-滑槽副）：约束一个构件上的点在另一个构件上的一条曲线移动，





二者不能分离（曲线可以是平面曲线，也可以是空间曲





线，可以封闭，也可以不封闭）





2.线-线副（凸轮-从动轮副）：约束一个构件上的一条线与另一个构件上的一条线



始终接触，曲线必须是平面曲线，且两条曲线必须在一个







平面内，

图3-7 点-线副适合的模型 图3-8 线-线副适合的模

型

在定义点-线副时，先选择一个构件上的某点，再

选择另一个构件上的某条曲线（Curve）或实体边

（Edge）；在定义线-线副时，先选择一个构件上的某

条曲线（Curve）或实体边缘（Edge），再选择另一个

构件上的某条曲线（Curve）或实体边（Edge）。通过

高副和其他低副的组合，可以实现凸轮等机构。

3.2 实例：创建运动副

运动副的创建是一个很繁琐的过程，其中的许多

技巧需要慢慢体会的。

3.2.1 实例：定义旋转副

将文件revolute_复制到ADAMS/View的

工作目录下。

(1)启动ADAMS/View，选择【File】→【Open

database】,在对话框中找到文件revolute_并打

开。如图3-9所示。

图3-9 打开几何模型

（2）打开工作栅格。按下键盘上的G键或单击主工

具栏中的

Grid按钮。

（3）创建固定副。单击工具栏中的固定副按钮，进

行如图3-10所示的设置，，然后在图形区点击Part2上的

一点，将Part2固定在大地上，如图3-11所示。

图3-10 设置固定副 图3-11 创建固定副

（4）创建旋转副。单击工具栏中的旋转副按钮，进

行如图3-12所示的设置。单击第一个构件Part10和第二

个构件Part3，之后选择一个作用点。（可以将鼠标移动到

Part10和Part3关联的圆孔附近，显示的是

3.V21（center）时按下鼠标左键后可创建旋

转副），如图3-13所示。

图3-12 设置旋转副 图3-13 创建旋转副

（5）按照步骤（4）的操作过程，完成其他旋转副

的定义。如图3-14所示。

图3-14 创建其他旋转副

（6）设置工作栅格的方向。单击菜单【Settings】

→【Working Grid】，选择Set Orientation下拉列表中的

Global XZ项，单击OK,使工作栅格与总体坐标系XZ

面平行。

（7）创建滑移副。单击工具栏中的滑移副按钮，

进行如图3-15所示的设置，然后单击选择第一个构件

Part3和第二个构件Part2，之后选择一个作用点，单击

鼠标左键，就可以创建滑移副。如图3-16所示。

图3-15 设置滑移副 图3-16 创建滑移副

（8）添加驱动。单击工具栏中的滑移驱动按钮，

然后在图形区点选上步创建的滑移副，就可以创建一个常

值函数驱动。在驱动图标上单击鼠标右键，在弹出的菜单

中选择【Motion：Motion1】→【Modify】,在弹出的编辑

驱动的对话框中，在Function(time)后的输入框中输入

40*sin(time),单击OK。如图3-17所示。

(9)运行计算仿真。单击主工具栏中的仿真计算按钮

，将仿真类型设置为Default，仿真时间End time设置

为8，仿真步数Steps设置为100，然后单击按钮进行

仿真计算。

图3-17 添加驱动

3.2.2 实例：定义球绞副

将文件sophere_复制到ADAMS/View的

工作目录下。

(1)启动ADAMS/View，选择【File】→【Open

database】,在对话框中找到文件sophere_并打

开。如图3-18所示。

图3-18 打开几何模型

（2）创建固定副。单击工具栏中的固定副按钮，

进行如图3-19所示的设置，然后在图形区点击Part7

上的一角，将Part7固定在大地上。如图3-20所示。

图3-19 设置固定副 图3-20 创建固定副

（3）创建球铰副。单击工具栏中的球铰副按钮，

进行如图3-21所示的设置，然后在图形区选择Part6

和Part7，然后选择一个作用点，将鼠标移动至两构件

连接的圆球处，当出现center信息时，单击鼠标左键

创建球铰副。如图3-22所示。

图3-21 设置球铰副 图3-22 创建球铰副

（4）按照步骤（3）的方法在Part5和Part6之间创

建一个球铰副。

（5）创建Marker点。单击主工具栏上的Marker点

按钮，进行如图3-23所示的设置，然后单击Part4和

Part4上如图3-24所示的一点，创建一个Marker点。用同

样的方法在另一侧也创建一个Marker点。如图3-25所示。

图3-23 设置Marker点 图3-24 捕捉中心点

图3-25 创建Marker点

在两个Marker点中间再创建一个Marker点。在

创建的第一个Marker点上单击鼠标右键，在弹出的右

键菜单中选择Modify,在弹出的编辑对话框中将

Marker点的原点位置坐标Location记录下来，如图

3-26所示。同样的方法记下另一个Marker点的原点位

置坐标。然后单击主工具栏上的Marker点按钮，进

行如图3-23所示的设置，然后单击Part4和其他任意

位置点，再创建一个Marker点，右键单击该Marker

点，在弹出的对话框中，将其原点改为以上两Marker

点原点位置的一半，如图3-27所示。

图3-26 记录Marker点

图3-27 创建Marker点

(6)创建旋转副。单击工具栏中的旋转副按钮，

将选项设置为2Bod-1Loc和Pick Feature之后单击

Part4和Part5，再选取上步创建的最后一个Marker点的原

点位置，如图3-28所示，随后移动鼠标指定旋转副的旋

转轴，将鼠标指向另一个Marker点的原点，如图3-29所

示，单击鼠标左键后，就可以创建旋转副。

图3-28 创建旋转副（1） 图3-29 创建旋转副（2）

(7)创建旋转副。单击工具栏中的旋转副按钮，将

选项设置为2Bod-1Loc和Pick Feature之后单击Part2和

Part3，在选取Part2的质心坐标系作为旋转副的作用点，

随后移动鼠标指定旋转副的旋转轴，单击鼠标左键，创建

旋转副。

（8）创建固定副。在Part2和Part4之间创建一个固

定副，选择 2Bod-1Loc。在Part3与大地之间创建一个固

定副。

（9）添加驱动。单击主工具栏上的旋转驱动按钮，

选择上面创建的最后一个旋转副（part2与part3之间的旋

转副），在出现的旋转驱动图标上单击鼠标右键，旋转

modify，在编辑对话框将驱动函数设置为40d*sin（time）。

（10）运行仿真计算。单击仿真按钮，将仿真类型

设置为default，仿真时间设置为10，仿真步数设置为100，

然后进行仿真计算。

3.2.3 实例：齿轮传动

将文件复制到ADAMS/View的工作目录

下。该模型由3个构件和4个Marker点构成，其中Part2

和Part3之间的传动比为2:3，Part3与Part4之间的传

动比为1:1。

（1）打开几何模型，如图3-30所示。

图3-30 齿轮传动几何模型

（2）创建直齿轮的方向坐标系。

①在图形区双击Marker_1，或在Marker_1上单击

鼠标右键，在弹出的菜单中选择【Marker：Marker_1】

→【Modify】，之后弹出修改Marker点对话框，如图

3-31所示。在图3-31所示的对话框中记录下Marker_1

的原点位置（Location输入框中的坐标值）为P1

（0.0,0.0，-12.7）。

②用同样的方法记录下Marker_2的原点位置为

P2（166.3699951172,0.0，-12.7）。根据Part2和Part3

之间的传动比为2:3，可以计算出齿轮副方向坐标系的

原点P3（166.3699951172×3/5,0.0，-12.7），即P3

（99.82199707032,0.0，-12.7）。

③单击工具栏中的定义Marker点的按钮，进行如

图3-32所示的设置。该设置的含义为将方向坐标系放置

到大地上，方向坐标系的XY平面与总体坐标系的XZ平

面平行，从而方向坐标系的Z轴与总体坐标系的Y轴平行，

从而满足方向坐标系的Z轴指向齿轮副的啮合方向。设置

好以上选项后，在图形区的任意位置单击鼠标左键，先将

方向坐标系临时放置到此处。

图3-31 修改Marker点对话框 图3-32 设置Marker点

④双击上一步创建的方向坐标系，在弹出的编辑对话

框中，将原点坐标值Location设置为已经计算出的P3

（99.82199707032,0.0，-12.7），如图3-33所示，单击OK

按钮后，新创建的方向坐标系如图3-34所示。

图3-33 修改Marker点坐标值

图3-34 创建方向坐标系

（3）创建锥齿轮方向坐标系。由于锥齿轮的传动

比为1：1，所以锥齿轮的方向坐标系的原点到Part3

和Part4旋转轴的距离要相等，为此要找到Part3和

Part4旋转轴交点处的坐标。

①在图形区分别双击Marker_3和Marker_4，在其

对话框中分别记录下两个坐标系原点的坐标值P4

（166.3699951172,0.0，-93.3449993322）和P5

（166.3699951172,61.5950029759，-226.），

从而得到两个旋转轴的交点位置P6

（166.3699951172,0.0，-226.）。

②P5与P6两点间的距离为61.5950029759，还需

要在构件Part3的旋转轴上找到一点P7，是P7和P6

的距离等于P5和P6，取P7（166.3699951172,0.0，

-226.+61.5950029759），即P7

（166.3699951172,0.0，-164.4649945827）。

③取P5与P7中间的坐标值P8就是锥齿轮的方向

坐标系原点，P8为（166.3699951172,61.5950029759/2，

（-226.-164.4649945827）/2），即P8为

（166.3699951172,30.79750148795，-195.26249607065）。

④单击工具栏中的定义Marker点的按钮，进行如

图3-35所示的设置。该设置的含义为将方向坐标系放置

到大地上，方向坐标系的XY平面与总体坐标系的YZ平

面平行，从而方向坐标系的Z轴与总体坐标系的X轴平行，

从而满足方向坐标系的Z轴指向齿轮副的啮合方向。设置

好以上选项后，在图形区的任意位置单击鼠标左键，先将

方向坐标系临时放置到此处。

⑤双击上一步创建的方向坐标系，在弹出的编辑对话

框中，将原点坐标值Location设置为已经计算出的P8

（166.3699951172,30.79750148795，-195.26249607065），

如图3-36所示，单击OK按钮后，新创建的方向坐标系

如图3-37所示。

图3-35 设置Marker点

图3-36 修改Marker点坐标值

图3-37 创建方向坐标系

（4）创建3个旋转副。单击工具栏上的创建旋转

副按钮，进行如图3-38所示的设置，然后在

Marker_1、Marker_3、Marker_4处分别创建3个旋转

副，创建旋转轴时沿旋转轴的轴线方向确定旋转轴的

中心轴线 ，如图3-39所示。

图3-38 设置旋转副选项 图3-39 创建3个旋转副

（5）创建齿轮副。

①单击工具栏中的创建齿轮副按钮，在弹出的

对话框中，如图3-40所示，在Joint Name输入框中单

击鼠标右键，在弹出的菜单中依次选择【Joint】→

【Guesses】，然后分别选择旋转副Joint_1和旋转副

Joint_2 ，用同样的方法在Common Veloctiy Marker输

入框中拾取方向坐标系为Marker_35,就可以创建一个

齿轮副。

②用同样的方法可以在旋转副Joint_2和旋转副

Joint_3之间创建另一个齿轮副，方向坐标系为

Marker_36。最后创建的齿轮副如图3-41所示。

图3-40 创建齿轮副对话框

图3-41 创建2个齿轮副

（6）施加驱动。单击工具栏上的旋转驱动按钮，进

行如图3-42所示的设置，然后在图形区单击旋转副3，在

旋转副3上定义旋转驱动，如图3-43所示。

图3-42 设置驱动选项 图3-43 在旋转副3上施加驱动

（7）运行仿真计算。单击主工具栏的仿真计算按钮，

进行如图3-44所示的设置，然后单击按钮进行仿真，

并观察仿真结果。如果仿真结束，可以继续单击按钮进

行仿真。

图3-44 设置仿真选项

3.2.4 实例：定义高副

将文件cam_复制到ADAMS/View的工作

目录下。

(1)启动ADAMS/View，选择【File】→【Open

database】,在对话框中找到文件cam_并打开。

如图3-45所示。

图3-45 打开几何模型

(2)创建旋转副。单击工具栏中的旋转副按钮，

将选项设置为2Bod-1Loc和Normal to Grid,单击构件

Part2作为第一个件，然后单击空白区单击鼠标左键（选

择大地作为第二个件），再选中_1的

原点，这就在part2与大地之间创建一个旋转副。如图

3-46所示。

图3-46 创建旋转副

（3）创建滑移副。单击工具栏中的旋转副按钮，将

选项设置为2Bod-1Loc和Pick Feature，然后单击Part3作

为第一个件，然后单击空白区单击鼠标左键（选择大地作

为第二个件），再选中_3的原点，拖动

鼠标知道出现一个和滑杆方向相同的箭头（光标显示为

MARKER_3.X）时按下鼠标左键，如图3-47所示，在part3

和大地之间创建一个滑移副。如图3-48所示。

图3-47 滑移副指示箭头 图3-48 创建滑移副

（4）创建点—线副。单击运动副工具包中的点-线副

按钮,在下拉菜单中选择“curve”，然后选中构件part3

上的MARKER_2的原点（如果比较难选择，可以在其附

近单击鼠标右键，在弹出的选择对话框中选择

_2），再选择part2上的凸轮轮廓线，就

在part2和part3之间创建一个点-线副。如图3-49所示。

图3-49 创建点-线副

（5）添加驱动。单击主工具栏上的旋转驱动按钮，

将旋转速度设置为180，在图形区用鼠标旋转旋转副，

这就在旋转副上创建了旋转驱动。

（6）运行仿真。运行仿真计算。单击仿真按钮，

进行仿真计算。

3.3 添加驱动

在ADAMS/View中，在模型上定义的驱动是将运

动副未约束的其他自由度做进一步约束。从某种意义

上说，驱动也是一种约束，只是这种约束是时间函数。

系统有确定位形的充要条件是系统的自由度等于驱动

的数目。如果系统还有未约束的自由度，则对于未约

束的自由度会在重力和其他载荷的作用下进行动力学

计算，对于有确定位形的自由度会进行运动学计算。

对于图3-50所示的模型，有连杆1、连杆2、旋转副1、

旋转副2和对旋转副1的驱动组成，其中旋转副1关

联连杆1和大地，旋转副2关联连杆2和连杆1。由于

驱动的作用，连杆1的位形（位置和姿态）是完全确

定的，连杆2的位形还没有完全确定，在仿真过程中，

连杆1将做运动学计算，而连杆2将在重力的作用下做动

力学计算。

图3-50 驱动约束

在ADAMS/View中可以在运动副上添加驱动，也可

以在两个构件的两个点之间添加驱动，前者比较直观易理

解，后者抽象不易理解。

3.3.1 在运动副上添加驱动

在运动副上添加驱动实际上是将运动副还没有约束住

自由度“管住”，让其按照某种规律变化。在定义运动副

的时候，系统会自动在运动副所关联的两个构件上分别固

定一个坐标系（Marker），由这两个坐标系来建立起运动

副的约束方程，如果在运动副上添加了驱动，则驱动就直

接利用这两个坐标系来建立起驱动约束方程，因此在运动

副上添加驱动，不会新产生坐标系。

在运动副上可以添加的驱动如表3-3所列。

表3-3 在运动副上可以添加的驱动

从表3-3中可以看出，旋转驱动只能添加到旋转副和

圆柱副上，滑移驱动只能添加到滑移副和圆柱副上。要在

运动副上添加驱动，只需在工具栏中单击旋转驱动或

滑移驱动的按钮，然后输入驱动的速度值，系统默认

是通过速度来驱动的，当然也可以驱动位移和加速度，

这需要在编辑驱动对话框中修改。在图形区选择某个

驱动图标，然后单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择

选择Modify项，或通过菜单【Edit】→【Modify】打

开编辑驱动对话框，如图3-51所示。通过修改Joint

项，可以将驱动移动到其他的运动副上，还可以将

Direction选择为Translational（位移驱动）或Rotational

（旋转驱动），此外Type（驱动类型）项可以分为

Displacement（位移）、Velocity（速度）和Acceleration

（加速度），如果选择Velocity，还可以指定

Displacement IC（初始位移），如果选择Acceleration，

还可以知道Displacement IC（初始位移）和Velocity IC

（初始速度），驱动规律是通过Function（time）项来

定义的，单击按钮后，弹出函数构造器，可以通过

双击函数可以验证函数表达式将函数放置到编辑框

中，单击Plot按钮可以绘制函数曲线，单击Verify按

钮可以验证函数表达式是否准确。

图3-51 编辑驱动对话框

3.3.2 在构件的两点之间添加驱动

与在运动副上直接加驱动相比，在两点之间加驱动可

能比较难理解。在运动副上加驱动实际上是在约束上在添

加约束，而在两点间添加驱动实际上是在两个构件上的两

个点之间建议一种约束，两个构件之间减少了1个自由

度。在两个构件之间可以至多建立6个点驱动，分别为3

个平动驱动和3个旋转驱动，其功能与运动副的约束和运

动副上添加的驱动约束是一样的。

两点间的驱动分为单自由度驱动和多自由度驱动，单

自由度驱动也就是一次只能约束一个自由度，两个构件之

间定义多个单自由度，可以通过定义多个单自由度驱动实

现，也可以使用多自由度驱动实现，多自由度驱动可以一

次定义多个驱动。

在两点之间添加驱动的过程与定义运动副的过程类

似，单击工具栏中的单自由度驱动按钮或多自由度按钮

，如图3-52所示，然后根据模型要求选择相应的选项

即可：

（1）1Location:选择两个构件上的一个点，系统自

动会在所选位置处将两个毗邻的构件添加驱动，如果

所选位置处只有一个构件，则这个构件与大地

（Ground）之间创建驱动。

（2）2Bod-1Loc：选择两个构件和一个点，其中第

一个构件相对于第二个构件运动，且其中一个构件可

以为大地，系统自动会在这两个构件之间通过第一个

构件上的一点与第二个构件上与该点重合的点之间建

立驱动。

（3）2Bod-2Loc：需要选择两个构件和两个点，其

中第一个构件相对于第二个构件运动，且其中第一个

构件可以为大地。系统自动会在这两个构件之间通过

这两个点间建立驱动。

（4）Normal To Grid：当工作栅格显示时，点驱动

的滑移轴或旋转轴的方向与栅格面垂直；当工作栅格

没有显示时，滑移轴与旋转轴的方向与计算机屏幕所

在的屏幕平面垂直。

（5）Pick Feature：用于手动的方式确定滑移轴或

旋转轴的方向，当鼠标在屏幕上移动时，会出现一个

带箭头的方向用于确定旋转轴，当出现用户想要的方

向时，按下鼠标左键即可。

图3-52 点驱动设置选项

若是自由度驱动，还可以确定是对滑移自由度驱动还

是对旋转自由度进行驱动及驱动函数，滑移轴或旋转轴的

方向是沿着指定的方向，若要在其他方向上进行驱动，需

要通过编辑单自由度驱动对话框，如图3-53所示，根据

实际情况将Direction项修改为Along X等选项，其中

Along是指滑移自由度，而Around是指旋转自由度，也

可以指定驱动类型的位移、速度、加速度或驱动函数等。

图3-53 单自由度驱动对话框

若是多自由度驱动，在完成以上选项时，会自动弹出

多自由度驱动对话框，如图3-54所示，若要在某个自由

度上添加驱动，则需要在该自由度上指定驱动类型disp

（time）、velo（time）或acce（time）（位移、速度和加速

度）及驱动函数，驱动类型若为速度，还需要指定初

始位移、，若为加速度，还需要指定初始位移和初始速

度，如不需要在某自由度上添加驱动，只需将该自由

度指定为free。

图3-54 多自由度驱动对话框

对于两点间的驱动，系统会在第一个构件作用的和

第二个构件的作用点处分别定义一个坐标系I-Marker

和J-Marker，系统会利用这两个坐标系来建立驱动约

束方程，而对于在运动副上直接添加驱动，是直接利

用了运动副上已经存在的坐标系，因此在运动副上添

加驱动时就不会产生新坐标系。在定义两点间驱动时，

需要指定方向，这个方向实际上是指定I-Marker和

J-Marker的Z轴方向。对于单自由度驱动而言，系统

默认的驱动方向是I-Marker的Z轴；对于多自由度驱

动而言，指定驱动自由度的方向是指I-Marker的坐标

轴方向。

【作业二】

习题1：教材P75：练习1。

习题2：教材P75：练习2。

注：（1）本次作业10分；

（2）两道作业题都需提交2部分文件：

①操作过程的视频；②生成的bin文件

（3）将制作视频和生成bin文件作成一个压缩包，

压缩包的命名方式为：xxx-2。【xxx为学号后三位】

（4）请到bb系统后台提交作业。