adams曲柄滑塊機構(gòu)實例仿真

1、題6-6圖為開槽機上用的急回機構(gòu)。原動件BC勻速轉(zhuǎn)動，已知a=80mm,b=200mm,題6-6圖lAD=100mm,lDF=400mm。原動件為構(gòu)件BC,為勻速轉(zhuǎn)動，角速度a=2冗rad/s。對該機構(gòu)進行運動分析和動力分析。在本例子中，將展示在ADAMS中可以先用未組裝的形式構(gòu)造急回機構(gòu)的各個部件，然后在仿真前讓這些部件自動地組裝起來，最后進行仿真。這種方法比較適合構(gòu)造由較多部件組成的復(fù)雜模型。創(chuàng)建過程L啟動ADAMS雙擊桌面上ADAMS/View的快捷圖標，打開ADAMS/View。在歡迎對話框中選擇"Createanewmodel”,在模型名稱(Modelname)欄中輸入：j

2、ihuijigou;在重力名稱(Gravity)欄中選擇"EarthNormal(-GlobalY)在單位名稱(Units)欄中選擇"MMKSmm,kg,N,s,deg"。如圖1-1所示。Hqwmidlikttoprw/J?'f?Bbd.61ADA MSLOpeiLanImportefilerExitStBTtll|DMM瀛、WGrkvityEurthHorrngJ.C-GLobail¥)UniisMMKS-m明kg,比zJdegM的hanicalDynamics2.設(shè)置工作環(huán)境2.1對于這個模型，網(wǎng)格間距需要設(shè)置成更高的精度以滿足要

3、求。在ADAMS/View菜單欄中，選擇設(shè)置(Setting)下拉菜單中的工作網(wǎng)格(WorkingGrid)命令。系統(tǒng)彈出設(shè)置工作網(wǎng)格對話框，將網(wǎng)格的尺寸(Size)中的X和Y分別設(shè)置成750mm和1000mm,中的X和Y都設(shè)置成10mm。然后點擊“OK”確定。間距(Spacing)如圖2-1所表小o2.2用鼠標左鍵點擊動態(tài)放大(DynamicZoom)圖標在模型窗口中，點擊鼠標左鍵并按住不放，移動鼠標進行放大或縮小。2.3用鼠標左鍵點擊動態(tài)移動(DynamicTranslate)圖標在模型窗口中，按住鼠標左鍵，移動鼠標選擇合適的網(wǎng)格。3.創(chuàng)建機構(gòu)的各個部件3.1 在ADAMS/View零件庫

4、中選擇連桿(Link)圖標,長度為200mm(b=200mm),其他參數(shù)合理選擇。如圖3-1所示。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠標左鍵選擇點(-80,0,0)mm(該點的位置可以選擇在其他地方)，然后按照和題目中差不多的傾斜角，點擊鼠標左鍵(本題選擇點(-200,160,0)mm),創(chuàng)建出主曲柄BC(PART_2)。如圖3-2所表示。3.2在ADAMS/View零件庫中選擇連桿圖3-1設(shè)置桿選項(Link)圖標,參數(shù)選擇如圖3-3所示。在工作窗口中先用鼠標左鍵選擇原點(0,0,0)mm(根據(jù)上面創(chuàng)建的主曲柄BC的位置和題中的條件，副曲柄AC的位置是唯一的)，然后按照和題目中差不多的傾斜

5、角，點擊鼠標左鍵(本題選擇點(-230,290,0)mm),創(chuàng)建出副曲柄AC(PART_3)。如圖3-3所表示。圖3-3創(chuàng)建的副曲柄AC圖3-5創(chuàng)建的連接部分C3.3該步驟將創(chuàng)建主、副曲柄之間的連接部分C,在ADAMS/View零件庫中選擇連桿(Link)圖標d,參數(shù)選擇如圖3-4所示。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠標左鍵在主曲柄(PART_2)和副曲柄3.4在ADAMS/View 零件庫中選擇連桿(Link )圖標，參數(shù)選擇如圖3-6所示。在ADAMS/View工作窗口中，用鼠標左鍵在副曲 柄上側(cè)的區(qū)域任意選擇一點(本題中選擇點(30,100,0) mm),并使連桿垂直向上，然后點擊

6、鼠標左鍵確定。連桿 DF (PART_5)創(chuàng)建出來， 如圖3-7所示。圖3-7創(chuàng)建的連桿DF參數(shù)(PART_3)之間任意選擇一點(本題選擇點(-270,190,0),并與副曲柄(PART_3)近似平行，點擊鼠標左鍵連接部分C(PART_4)創(chuàng)建出來，如圖3-5所示。3.5在ADAMS/View 零件庫中選擇長方體(Box)圖標L ,參數(shù)選擇如圖3-8所示，參數(shù)可以任意選擇，只要合理就可以。在 ADAMS/View工作窗口中，用鼠標左鍵在副曲柄上側(cè)的區(qū)域任意選擇一點(本題中選擇點(-70,500,0) mm),并點擊鼠標左鍵確認。滑塊 F (PART_6)如圖3-9所示。4.創(chuàng)建較接點 D4.1

7、 在ADAMS/View 零件庫中選擇 MARKER 點圖標廣 + ,參數(shù)選擇如4-1所表示。先用鼠標左鍵點擊副曲柄( PART_3),然后選擇點擊 Marker點(PART_3.cm),如圖4-2所示.一個固結(jié)在副曲柄(PART_3)上的 Marker點(MARKER_10 )創(chuàng)建出來。如圖 4-3所示圖4-1設(shè)置Marker點圖4-2選擇副曲柄上的Marker點圖4-3創(chuàng)建的副曲柄上的Marker點圖4-4選擇屬性修改命令5.在滑塊上創(chuàng)建一個 Marker點圖4-6修改后的MARKER_10M-arlcerOrientatianGlobiL II圖5-1設(shè)置Marker點4.2 在所創(chuàng)建的

8、MARKER_10點上右擊鼠標，在彈出的對話框中選-Marker:MARKER_10-Modify，如圖4-4所示。4.3 在彈出的屬性對話框中，如圖4-5所示，容易知道MARKER_10點的坐標為(-115.0,145.0,0.0)mm,而題目中較接點d到原點(0,0,0)mm的距離1AD=100mm。我們可通過直角三角形的性質(zhì)，計算出當MARKER_10點的坐標為(-62.1,78.3,0)mm時，MARKER_10點到原點的距離為100mm,即此時MARKER_10點為所要的較接點D4.4 將屬性對話框中的Location的坐標(-115.0,145.0,0.0)mm修改為(-62.1,

9、78.3,0)mm,然后點擊OK確定。貝UMARKER_10點的位置將改變，如圖4-6所示。的參數(shù)圖5-2選擇滑塊上的Marker點圖5-3創(chuàng)建的滑塊上的 Marker點1.1 在ADAMS/View零件庫中選擇MARKER點圖標參數(shù)選擇如5-1所表示先用鼠標左鍵點擊滑塊(PART_6),然后選擇點擊Marker點(PART_6.cm),如圖5-2所示.一個固結(jié)在滑塊(PART_6)上的Marker點(MARKER_11)創(chuàng)建出來。如圖5-3所示。1.2 在所創(chuàng)建的MARKER_11點上右擊鼠標，在彈出的對話框中選-Marker:MARKER_11-Modify，如圖5-4所示。1.3 在彈出

10、的屬性對話框中，如圖5-5所示，將對話框中Location欄的值（-50.0,540.0,2.5）修改為（-30.0,540.0,2.5）,表示MARKER_11點向x軸正方向移動了20mm,然后點擊OK確認，移動后的MARKER_11點的位置位于滑塊的右側(cè)面，如圖5-6所表示。圖5-4選擇屬性修改命令圖5-6修改后的MARKER_11圖5-5 Marker_11點的屬性對話框6 .創(chuàng)建機架用工具Box建立機架，代表滑塊滑動的平面。在建立機架時,ADAMS/View默認其寬度是長和高中較小者的兩倍。你也可以在生成機架前定義它的長、寬、高在ADAMS/View零件庫中選擇長方體(Box)圖標,參

11、數(shù)選擇如圖6-1所示，參數(shù)可以任意選擇，只要合理就可以。在ADAMS/View工作窗口中，在點（0,580,0）（機架的位置選擇不是唯一的，只要滑塊的運動范圍不超過機架就可以）點擊鼠標左鍵，拖到點（10,200,0）點擊鼠標。生成的機架（PART_7）如圖6-2所表小。圖6-2創(chuàng)建的機架參數(shù)7 .創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)副7.1 選擇ADAMS/View約束庫中的旋轉(zhuǎn)副（Joint:Revolute）圖標參數(shù)選擇2Bod-1Loc和NormalToGrid。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠標左鍵選擇主曲柄（PART_2）,然后選擇機架（ground）,接著選擇主曲柄上的PART_2.MARKER_1如圖

12、7-1所示。圖中顯亮的部分就是所創(chuàng)建的旋轉(zhuǎn)副（JOINT_1）該旋轉(zhuǎn)副連接機架和主曲柄，使主曲柄能相對機架旋轉(zhuǎn)7.2選擇ADAMS/View約束庫中的旋轉(zhuǎn)副（Joint:Revolute）圖標,參數(shù)選擇2Bod-1Loc和NormalToGrid。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠標左鍵選擇副曲柄（PART_3）,然后選擇機架（ground）,接著選擇副曲柄上的PART_3.MARKER_3如圖7-2所示。圖中顯亮的部分就是所創(chuàng)建的旋轉(zhuǎn)副（JOINT_2）該旋轉(zhuǎn)副連接機架和副曲柄，使副曲柄能相對機架旋轉(zhuǎn)。圖7-2副曲柄上的旋轉(zhuǎn)副7.3選擇ADAMS/View約束庫中的旋轉(zhuǎn)副（Joint:R

13、evolute）圖標參數(shù)選擇2Bod-2Loc和NormalToGrid。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠標左鍵選擇連接部分C（PART_4）,然后選擇主曲柄（PART_2）,接著先后選擇連接部分C上的PART_4.cm和主曲柄上的PART_2.MARKER_2如圖7-3所示。圖中顯亮的部分就是所創(chuàng)建的旋轉(zhuǎn)副（JOINT_3），該旋轉(zhuǎn)副連接主曲柄和連接部分C,使主曲柄和連接部分C之間作相對旋轉(zhuǎn)運動。7.4選擇ADAMS/View約束庫中的旋轉(zhuǎn)副（Joint:Revolute）圖圖7-3主曲柄和連接部分C之間的旋轉(zhuǎn)副參數(shù)選擇2Bod-2Loc和NormalToGrid。在ADAMS/Vie

14、w工作窗口中先用鼠標左鍵選擇連桿DF（PART_5）,然后選擇副曲柄（PART_3）,接著先后選擇連桿DF上的PART_5.MARKER_7和副曲柄上的較接點D（PART_3.MARKER_10）如圖7-4所示。圖中顯亮的部分就是所創(chuàng)建的旋轉(zhuǎn)副（JOINT_4）,該旋轉(zhuǎn)副連接副曲柄和連桿DF,使副曲柄和連桿DF之間作相對旋轉(zhuǎn)運動。7.5選擇ADAMS/View約束庫中的旋轉(zhuǎn)副（Joint:Revolute）圖圖7-4副曲柄和連桿參數(shù)選擇2Bod-2Loc和NormalToGrid。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠標左鍵選擇滑塊（PART_6）,然后選擇連桿DF（PART_5）,接著先后選

15、擇滑塊（PART_6）的PART_6.cm和連桿DF上的PART_5.MARKER_8,如圖7-5所示。圖中顯亮的部分就是所創(chuàng)建的旋轉(zhuǎn)副（JOINT_5）,該旋轉(zhuǎn)副連接滑塊和連桿DF,使滑塊和連桿DF之間作相對旋轉(zhuǎn)運動。圖7-5滑塊和連桿DF圖7-6白色箭頭&創(chuàng)建移動副8.1 選擇ADAMS/View約束庫中的移動副JJoint:Translational）圖標，參數(shù)選擇2Bod-2Loc和PickFeature。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠標左鍵選擇連接部分C（PART_4）,然后選擇副曲柄（PART_3）,接著先后選擇連接部分C上的PART_4.cm和副曲柄上的PART_

16、3.cm,這時出現(xiàn)白色箭頭，移動鼠標，使白色箭頭的方向與副曲柄平行，如圖7-6所示。然后連續(xù)點擊鼠標左鍵兩次，這樣定義了連接部分C在副曲柄上做移動運動。如圖7-7所示，圖中顯亮的部分就是所創(chuàng)建的移動副（JOINT_6）,該移動副聯(lián)結(jié)連接部分C和副曲柄，使連接部分C和副曲柄之間作相對移動運動。圖7-7連接部分C和副曲柄之間的移動副圖標，參數(shù)選擇圖7-8白色箭頭8.2 選擇ADAMS/View約束庫中的移動副(Joint:Translational)2Bod-2Loc和PickFeature。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠標左鍵選擇滑塊（PART_6）,然后選擇機架（ground）,接著先

17、后選擇滑塊上的PART_6.MARKER_11,和機架上的ground.MARKER_12,這時出現(xiàn)白色箭頭，移動鼠標，使白色箭頭的方向與機架平行（垂直向上），如圖7-8所示。然后連續(xù)點擊鼠標左鍵兩次，這樣定義了滑塊在機架上做移動運動。如圖7-9所示圖中顯亮的部分就是所創(chuàng)建的移動副（JOINT_7）,該移動副聯(lián)結(jié)滑塊和機架，使滑塊能在機架上移動運動。9.創(chuàng)建驅(qū)動在ADAMS/View驅(qū)動庫中選擇旋轉(zhuǎn)驅(qū)動（RotationalJointMotion）按鈕,在Speed一欄中輸入-360,-360表示旋轉(zhuǎn)驅(qū)動每秒鐘順時鐘旋轉(zhuǎn)360度。在ADAMS/View工作窗口中，用鼠標左鍵點擊主曲柄上旋轉(zhuǎn)副（

18、JOINT_1）,一個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動創(chuàng)建出來，如圖9-1所示，圖中顯亮的部分為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。1 ADAMS/View 12.0.0Save Datable .10.2點擊主工具箱的仿真按鈕設(shè)置仿真終止時間仿真終止時間(End Time)為3,仿真工作步長(Step Size) 0.01，然后點擊開始仿真按鈕圖10-4分別表示未組裝的急回機構(gòu)和組裝的急回機構(gòu),系統(tǒng)進行仿真，觀察模型的運動情況。圖 10-3和FlLdityjewguildnJateNeiDetaLassCtrh-NOpenDatabaseCtrH-OSaveDatabaseCtrl+5pnport.giortPrirtt.Ctrh-PSel

19、ectDirectory.,.EWtCtrl+Q圖10-1保存模型命令10.保存模型10.1 在ADAMS/View中，選擇“File”菜單中的“SaveDatabaseAs”命令，如圖10-1所示。系統(tǒng)彈出保存模型對話框，輸入保存的路徑和模型名稱，按OK,保存急回機構(gòu)模型jihuijigou.bin。如圖10-2所示。U.仿真驗證下面僅對原動件BC連桿DF、滑塊F進行運動分析和力分析，其他構(gòu)件的分析可以此為參考進行。11.1對原動件BC的旋轉(zhuǎn)副JOINT_1進行運動分析和力分析。在 ADAMS/View工作窗口中用 鼠標右鍵點擊原動件 BC的旋轉(zhuǎn)副JOINT，選擇Modify命令，如圖11-

20、1所示，在彈出的修改對話框中選擇測量（Measures)圖標11-2所示。在彈出的測量對話框中，將Component欄設(shè)置為 mag,將From/At欄設(shè)置為PART_2.MARKER_13或者 ground.MARKER_14 （選擇前者，表示測量的是原動件 BC對機架的壓力，選擇后者，表示測量的是機架對原動件BC的支持力，兩力是一對作用力和反作用力，大小相等，方向相反）其他的設(shè)置如圖11-3所示。然后點擊對話框下面的“OK”確認。生成的力-位移曲線如圖11-4所示。PartrPAPT _2>-Link: L1FJK_1»-N4ikar MlRrFP.lb-NaiUr! MA

21、PkTER_13Part: ground>-Haikjer: MftRKlER 14，AnoeaiaDce tnro MeasureJoht JOBTJDeleteRename >3)acliv3to圖11-1旋轉(zhuǎn)副屬性修改命令圖11-2修改對話框圖11-3測量力對話框的設(shè)置_MEA1 JOINT圖11-4力和時間的曲線圖11.2 對原動件BC的旋轉(zhuǎn)副JOINT_1進行如何角位移測量的運動分析，旋轉(zhuǎn)副JOINT_1的角位移測量和其力測量過程幾乎一樣，在圖11-3所示的對話*I中，將Characteristic欄選為Ax/Ay/AzProjectedRotationComponent

22、欄選為Z,將From/At欄設(shè)置為ground.MARKER_14（或者PART_5.MARKER_）3其圖11-5測量角位移對話框的設(shè)置圖11-7角位移和時間的曲線圖他的設(shè)置如圖11-5所示。然后點擊對話框下面的“OK”確認。生成的力-位移曲線如圖11-6所示。當From/At欄設(shè)置為PART_5.MARKER_13,生成的角位移和時間的曲線圖如圖11-7所示。圖11-7和圖11-6的區(qū)別在于符號的相反，絕對值大小相同。這就是設(shè)置From/At欄不同的參考點從而導(dǎo)致曲線的不同。11.3 對連桿DF進行運動學(xué)分析。在此，運動分析以連桿DF的中點為參考點，確定其運動和構(gòu)件DF繞其轉(zhuǎn)動，也可以以連

23、桿上的其他點為參考點。在ADAMS/View菜單欄中，選擇Build-Measure-Point-to-Point-New,如圖11-8所示，進行點與點之間的位移測量。系統(tǒng)彈出點與點之間測量的對話框，圖11-9點與點之間測量的對話框?qū)⒐鈽朔旁诒粶y量的點（ToPoint）欄中，按鼠標右鍵，選擇MarkerfBrowse,如圖11-9所示。11.4 在彈出的DatabaseNavigator的對話框中，選擇PART_5下面的PART_5.cm（該MARKER點為連桿DF上的重心點）。然后點擊該對話框下面的“OK”按鈕。如圖11-10所示。同樣容圖11-9中的參考點（FromPoint）欄中，按鼠標

24、右鍵，選擇MarkerfBrowse,在彈出的DatabaseNavigator的對話框中，選擇ground下面的MARKER_16（該點是坐標原點），然后點擊該對話框下面的“OK”按鈕。如圖11-11所示。圖11-10選擇被測量的點圖11-11選擇參考點11.5 在圖11-9中的Characteristic欄中選擇Translationaldisplacement,在Component欄中選擇mag。如圖11-12所示。然后點擊對話框下面的“OK”確認。生成的時間-位移曲線如圖11-13所示。圖11-13時間位移曲線Point to Point11.6 速度和加速度的測量的過程和位移的過程幾

25、乎一樣，只是在點與點之間測量對話框（Measure）中的Characteristic項，分另II選為Translationalvelocity,如圖11-14所示，或者Translationalacceleration,如圖11-15所示。圖11-16、圖11-17分別是時間速度曲線、時間加速度曲線。jihu. jiMu tejl yrjrr.cT& FkRETt 1V=j.q.l： L 3d *! L ud.iZriHFict sri zti e.IIfc¥；5CT-t EMdinWe: in圖11-15點與點之間測量加速度對話框MEA PT2PT 5MEA PTZPT 6

26、圖11-16時間速度曲線圖11-17時間加速度曲線11.7在ADAMS/View 菜單欄中，選擇 Build fMeasurefAnglefNew,如圖11-18所示，進行連桿 DF旋轉(zhuǎn)運動的測量。系統(tǒng)彈出點與點之間測量的對話框，將光標放在第一個點（ 鍵，選擇 MarkerfBrowse,如圖11-19所示。First Marker ）欄中，按鼠標右圖11-19角位置測量的對話框Middle Marker 欄輸入在FirstMarker欄輸入MARKER_22（該點為連桿DF與滑塊F的連接點）PART_5.cm（該點為連桿DF的重心點），LastMarker欄輸入MARKER_16（該點為原點

27、處機架的點）,如圖11-20所示。然后點擊OK按鈕確定。圖11-21為連桿DF的重心點的選轉(zhuǎn)角位置曲線圖。圖11-20角位置測量的設(shè)置11.8 在ADAMS/View菜單欄中，選擇BuildfMeasurefPoint-to-PointfNew,如圖11-22所示，進行點與點之間的位移測量。系統(tǒng)彈出點與點之間測量的對話框，將光標放在被測量的點（ToPoint）欄中，按鼠標右鍵，選擇 MarkerfBrowse,如圖11-23所示圖11-23點與點之間測量的對話框在彈出的DatabaseNavigator的對話框中，選擇PART_5下面的PART_5.cm。然后點擊該對話框下面的“OK”按鈕。如圖11-24所示。同樣在圖11-23中的參考點（FromPoint）欄中，按鼠標右鍵，選