Adams課程設(shè)計匯本

...wd......wd......wd...目錄TOC\o"1-3"\h\u一啟動ADAMS3二設(shè)置工作環(huán)境4三用升程表創(chuàng)立凸輪輪廓曲線5四創(chuàng)立凸輪實體9五創(chuàng)立尖頂從動件15六創(chuàng)立凸輪和尖頂從動件之間的接觸〔Contact〕16七創(chuàng)立移動副和旋轉(zhuǎn)副17八創(chuàng)立驅(qū)動19九保存模型19十測試模型21凸輪機(jī)構(gòu)尖頂直動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪基圓半徑，:從動件行程，推程運動角為，遠(yuǎn)休止角，回程運動角，近休止角為;從動件推程、回程分別采用余弦加速度和正弦加速度運動規(guī)律。對該凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)展模擬仿真。1.從動件推程運動方程推程段采用余弦加速度運動規(guī)律，故將條件代入余弦加速度運動規(guī)律的推程段方程式中，推演得到2.從動件遠(yuǎn)休程運動方程在遠(yuǎn)休程段，即時，。3.從動件回程運動方程因回程段采用正弦加速度運動規(guī)律，將條件代入正弦加速度運動規(guī)律的回程段方程式中，推演得到4.從動件近休程運動方程在近休程段，即時，。一啟動ADAMS雙擊桌面上ADAMS/View的快捷圖標(biāo)，翻開ADAMS/View。在歡送對話框中選擇“Createanewmodel〞，在模型名稱〔Modelname〕欄中輸入：tuluen；在重力名稱〔Gravity〕欄中選擇“EarthNormal(-GlobalY)〞；在單位名稱〔Units〕欄中選擇“MMKS–mm，kg，N，s，deg〞。如圖3-1所示。圖3-1歡送對話框二設(shè)置工作環(huán)境對于這個模型，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250mm和300mm，間距〔Spacing〕中的X和Y都設(shè)置成10mm。然后點擊“OK〞確定。用鼠標(biāo)左鍵點擊選擇〔Select〕圖標(biāo)，控制面板出現(xiàn)在工具箱中。用鼠標(biāo)左鍵點擊動態(tài)放大〔DynamicZoom〕圖標(biāo)，在模型窗口中，點擊鼠標(biāo)左鍵并按住不放，移動鼠標(biāo)進(jìn)展放大或縮小。三用升程表創(chuàng)立凸輪輪廓曲線在ADAMS/View零件庫中選擇球體〔Sphere〕，在原點〔0，0，0〕〔選擇坐標(biāo)原點，將為下面利用升程表創(chuàng)立凸輪軌跡帶來方便〕處創(chuàng)立一個球形觀察點，球體的參數(shù)選擇“NewPart〞，半徑選擇10mm〔這里只要求球形觀察點的運動軌跡就行，為了觀察清楚，將球形觀察點用一定半徑大小的球體來表示〕，創(chuàng)立后的名稱默認(rèn)為“Part:PART_2〞。根據(jù)凸輪基圓半徑，在點〔0，60，0〕處創(chuàng)立第二個球體〔Sphere〕，球體的參數(shù)選擇“NewPart〞，半徑選擇10mm〔理由同上〕，創(chuàng)立后的名稱默認(rèn)為“Part:PART_3〞。在ADAMS/View約束庫中選擇旋轉(zhuǎn)副〔Joint:Revolute〕，參數(shù)選擇為“2Bod-1Loc〞和“NormalToGrid〞，鼠標(biāo)左鍵先點擊原點出的球體〔PART_2〕，再點擊機(jī)架〔ground〕，最后在球體中心點擊鼠標(biāo)右鍵，彈出Select對話框，如圖3-2所表示，選擇“PART_2〞，然后點“OK〞確定。在球體〔PART_2〕上成功創(chuàng)立旋轉(zhuǎn)副〔Joint:JOINT_1〕，如圖3-3所示。圖3-2選擇對話框圖3-3在球體〔PART_2〕上創(chuàng)立旋轉(zhuǎn)副在ADAMS/View約束庫中選擇移動副〔Joint:Translational〕，參數(shù)選擇為“2Bod-1Loc〞和“PickFeature〞，鼠標(biāo)左鍵先點擊點〔0，60，0〕處的球體〔PART_3〕，然后點擊原點處的球體〔PART_2〕，最后在球體〔PART_3〕中心點擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出Select對話框中選擇“PART_3〞，然后點“OK〞確定，就會出現(xiàn)白色的箭頭，移動光標(biāo)，使箭頭指向Y軸的正方向后點擊鼠標(biāo)左鍵，從而在球體〔PART_3〕上成功創(chuàng)立移動副〔Joint:JOINT_2〕，如圖3-4所示。在ADAMS/View驅(qū)動庫中選擇旋轉(zhuǎn)驅(qū)動〔RotationalJointMotion〕，在速度〔Speed〕欄中，輸入速度值360d，表示驅(qū)動裝置每分鐘轉(zhuǎn)360度，用鼠標(biāo)左鍵點擊球體〔PART_2〕上的旋轉(zhuǎn)副〔JOINT_1〕，在旋轉(zhuǎn)副上出現(xiàn)一個大的驅(qū)動圖標(biāo)，即為驅(qū)動裝置〔Motion:MOTION_1〕，如圖3-5所示。在ADAMS/View驅(qū)動庫中選擇移動驅(qū)動〔TranslationalJointMotion〕，參數(shù)默認(rèn)，用鼠標(biāo)左鍵點擊球體〔PART_2〕上的移動副〔JOINT_2〕，同樣在移動副上出現(xiàn)一個大的驅(qū)動圖標(biāo)，即為驅(qū)動裝置〔Motion:MOTION_2〕，如圖3-6所示。圖3-4在球體〔PART_3〕上創(chuàng)立移動副圖3-5在球體〔PART_2〕上定義旋轉(zhuǎn)驅(qū)動圖3-6在球體〔PART_3〕上定義移動驅(qū)動圖3-7重新設(shè)置移動驅(qū)動的參數(shù)在球體〔PART_3〕上點擊鼠標(biāo)右鍵，選擇Motion:MOTION_2→Modify，如圖3-7所示。出現(xiàn)JointMotion對話框，如圖3-8所表示，接著點擊FunctionBuilder圖標(biāo)，出現(xiàn)FunctionBuilder對話框。在FunctionBuilder中的Definearuntimefunction欄中輸入如下語句:“IF(time-5/12:20*(1-cos(6/5*360d*time)),40,IF(time-7/12:40,40,IF(time-11/12:40*(2.75-3*time+1/(2*pi)*sin(3*2*pi*time-3.5*pi)),0,IF(time-1:0，0，0))))〞，然后點擊，如果出現(xiàn)“Functionsyntaxiscorrect〞對話框，則表示輸入的語句沒有語法格式上的錯誤，如圖3-9所示；否則輸入語句中存在格式上的錯誤。然后一直點“OK〞，直到退出JointMotion對話框。選擇仿真〔Simulation〕圖標(biāo)，將仿真停頓時間〔EndTime〕設(shè)置為1，為了使由軌跡生成的凸輪輪廓曲線光滑，而又縮短計算機(jī)生成曲線的計算時間，綜合這兩方面的要求，我們這里將輸出結(jié)果〔軌跡〕的總步數(shù)〔Steps〕設(shè)置為100。點擊仿真按鈕〔Play〕；當(dāng)仿真完畢，點擊復(fù)位按鈕〔Rewind〕。圖3-8JointMotion對話框圖3-9FunctionBuilder對話框在ADAMS/View菜單欄中，選擇Revive下拉菜單中的CreateTraceSpline命令，然后用鼠標(biāo)左鍵點擊球體〔PART_3〕，接著在原地右擊鼠標(biāo)，在彈出的Select對話框中選擇PART_3，之后點擊對話框左下角的“OK〞按鈕，最后用鼠標(biāo)左鍵點擊機(jī)架〔ground〕，凸輪的軌跡曲線〔BSpline:GCURVE_3〕如圖3-10所示。圖3-10凸輪的輪廓曲線四創(chuàng)立凸輪實體凸輪的軌跡曲線生成后，在球體〔PART_2〕上右擊鼠標(biāo)，選擇Part:PART_2→Delete，出現(xiàn)如圖3-11所示的對話框，表示將要刪除球體及其與之相關(guān)的約束和運動副。點擊DeleteAll，刪除球體〔PART_2〕。圖3-11刪除命令的提示框在球體〔PART_3〕上右擊鼠標(biāo)，選擇Part:PART_3→Delete，同樣出現(xiàn)圖3-11所示的對話框，點擊DeleteAll，刪除球體〔PART_3〕。刪除之后的圖形如圖3-12所示。圖3-12刪除球體之后的圖形圖3-13幾何尺寸修改對話框在曲線上右擊鼠標(biāo)，選“--Bspline:GCURVE_3→Modify〞，出現(xiàn)ModifyGeometricSpline對話框，如圖3-13所示。點擊對話框中的Locationtable圖標(biāo)，翻開LocationTable對話框，如圖3-14所示。圖3-14LocationTable對話框在LocationTable對話框中，點擊“Write〞按鈕，出現(xiàn)SelectFile保存對話框，如圖3-15所示，在文件名欄中輸入保存名“tuluen.dat〞〔名字可以隨意取，但不要忘記后綴“.dat〞〕，然后點擊“翻開〞，進(jìn)展保存。最后點擊“OK〞按鈕兩次，分別退出LocationTable對話框和ModifyGeometricSpline對話框。圖3-15保存對話框在ADAMS/View零件庫中選擇樣條曲線〔Spline〕圖標(biāo)，參數(shù)選擇如圖3-16所示。在ADAMS/View工作窗口中用鼠標(biāo)左鍵隨意選取12個不同的點〔至少要取8個點〕，然后點擊鼠標(biāo)右鍵進(jìn)展確定。如圖3-17所示，圖中綠色的閉合曲線就是所畫的樣條曲線，曲線上11個紅色的小塊表示11個所取的點。圖3-16參數(shù)選擇圖3-17繪制樣條曲線在所畫的樣條曲線〔綠顏色的〕上右擊鼠標(biāo)，選擇--Bspline:GCURVE_4→Modify，出現(xiàn)ModifyGeometricSpline對話框，如圖3-18所示，在該對話框中選擇Locationtable圖標(biāo)，出現(xiàn)LocationTable對話框，如圖3-19所示。由于每個人所畫的樣條曲線的不一樣，相應(yīng)的X、Y、Z坐標(biāo)也就不一樣。圖3-18幾何尺寸修改對話框圖3-19LocationTable對話框在LocationTable對話框中，點擊“Read〞按鈕，翻開上面保存的“tuluen.dat〞文件。則LocationTable對話框中的X、Y、Z坐標(biāo)值產(chǎn)生了變化，如圖3-20所示。然后點擊“OK〞按鈕兩次，分別退出LocationTable對話框和ModifyGeometricSpline對話框。則在步驟4.5中所畫的樣條曲線〔綠色的〕變成了與軌跡曲線〔BSpline:GCURVE_3〕〔白色的〕一模一樣的曲線。如圖3-21所示。圖3-20倒入新的X、Y、Z坐標(biāo)值圖3-21采用新的坐標(biāo)值后的樣條曲線在ADAMS/View中位置/方向庫中選擇位置-平移圖標(biāo)，參數(shù)選擇如圖3-22所示。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠標(biāo)左鍵點擊樣條曲線〔綠色的〕，并選擇該曲線上的一點〔PART_5.MARKER_10〕，然后，移動光標(biāo)選擇軌跡曲線〔白色的〕上的一點〔ground.MARKER_9〕，如圖3-23所表示。最后點擊鼠標(biāo)左鍵確定，兩條閉合曲線重疊在一起，如圖3-24所示。圖3-22參數(shù)選擇圖3-23平移前的閉合樣條曲線圖3-24平移后的閉合樣條曲線圖3-25刪除軌跡曲線在樣條曲線上，如圖3-25所示右擊鼠標(biāo)，在彈出的菜單中，選擇“--Bspline:GCURVE_3→Delete〞，刪除最開場生成的軌跡曲線〔因為該閉合樣條曲線與機(jī)架固結(jié)在一起〕。在ADAMS/View中零件庫中選擇拉伸圖標(biāo)，參數(shù)選擇如圖3-26，在ADAMS/View工作窗口中用鼠標(biāo)左鍵連續(xù)點擊閉合樣條曲線兩次〔第一次選擇PART_5，第二次選擇PART_5.GCURVE_4〕，之后一個凸輪實體拉伸出來。如圖3-27所示，圖中的凸輪是旋轉(zhuǎn)后的形狀。圖3-26參數(shù)選擇圖3-27凸輪實體五創(chuàng)立尖頂從動件在ADAMS/View中零件庫中選擇圓柱體圖標(biāo)，參數(shù)選擇NewPart，其他參數(shù)〔Length、Radius〕可以不選擇。在ADAMS/View工作窗口中用鼠標(biāo)選擇點擊坐標(biāo)〔0，100，0〕〔因為本設(shè)計的對象是尖頂直動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，根據(jù)機(jī)械原理，這種機(jī)構(gòu)中從動件和凸輪之間沒有偏距，因此，從動件需要創(chuàng)立在凸輪的正上方，并且位置選擇要合理，不要太高〕，如果選擇不準(zhǔn)確，可以同時按住Ctrl鍵，進(jìn)展強(qiáng)制選擇。然后選擇點擊坐標(biāo)〔0，180，0〕〔從動件的長度選擇對后面的受力分析有影響，從動件的長度越長，質(zhì)量越大，對凸輪的壓力也越大〕，一個圓柱體創(chuàng)立出來，如圖3-28所示。圖3-28創(chuàng)立圓柱體圖3-29創(chuàng)立截錐體圖3-30尖頂從動件在ADAMS/View中零件庫中選擇截錐體圖標(biāo)，參數(shù)選擇AddtoPart，其他參數(shù)〔Length、BottomRadius、TopRadius〕可以不選擇。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠標(biāo)左鍵點擊圓柱體〔PART_10〕，接著選擇圓柱體底面上的Marker點〔PART_10.MARKER_12〕，然后選擇凸輪〔閉合樣條曲線〕上的Marker點〔PART_5.MARKER_10〕。一個截錐體創(chuàng)立出來，并且和圓柱體固結(jié)在一起。如圖3-29所示。在截錐體上右擊鼠標(biāo)，選擇“--Frustum:FRUSTUM_7→Modify〞，在彈出的對話框中，將TopRadius項的值改為〔0.0mm〕，BottomRadius項的值改為〔10.0mm〕〔此半徑值和圓柱體的半徑一樣〕。點擊“OK〞確定。修改后的尖頂從動件如圖3-30示。六創(chuàng)立凸輪和尖頂從動件之間的接觸〔Contact〕選擇ADAMS/View零件庫中的“Marker〞按鈕，參數(shù)選擇AddtoPart和GlobalXY。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠標(biāo)左鍵選擇截錐體〔PART_10〕，然后在截錐體的尖頂處右擊鼠標(biāo)，在彈出的Select對話框中選擇PART_10.FRUSTUM_7.V1。如圖3-31所示。點擊“OK〞確定，在尖頂從動件處創(chuàng)立出一個Marker點。如圖3-32中顯亮的坐標(biāo)。圖3-31選擇要創(chuàng)立Marker點的位置圖3-32創(chuàng)立在尖頂處的Marker點選擇ADAMS/View力庫中的接觸〔Contact〕按鈕，在彈出的CreateContact對話框中，ContactType項選擇PointtoCurve；Marker項選擇MARKER_14〔就是步驟6.1中所創(chuàng)立的Marker點〕；Curve項選擇GCURVE_4；其他項修改如如圖3-33所示。然后點擊“OK〞確認(rèn)。圖3-34中顯亮的標(biāo)志表示尖頂從動件和凸輪之間的接觸是點與線的接觸。七創(chuàng)立移動副和旋轉(zhuǎn)副因為在凸輪轉(zhuǎn)動的過程中，尖頂從動件做上下運動。所以只要在尖頂從動件上創(chuàng)立一個垂直方向的移動副就可以得到需要的運動。選擇ADAMS/View約束庫中的移動副〔Joint:Translational〕按鈕，參數(shù)選擇2Bod-1Loc和PickFeature。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠標(biāo)左鍵選擇圓柱體〔PART_10〕，然后選擇機(jī)架〔ground〕，接著選擇圓柱體上的PART_10，這時會出現(xiàn)一個白色的箭頭，移動光標(biāo)，使箭頭的方向垂直向上，如圖3-35所示。最后點擊鼠標(biāo)左鍵確認(rèn)。圖3-36中顯亮的局部就是創(chuàng)立出來的移動副。圖3-33定義接觸類型的對話框圖3-34創(chuàng)立出來的接觸圖3-35定義移動副的方向圖3-36從動件上的移動副凸輪做旋轉(zhuǎn)運動，因此凸輪上需要加一個旋轉(zhuǎn)副。選擇ADAMS/View約束庫中的旋轉(zhuǎn)副〔Revolute〕按鈕，參數(shù)選擇2Bod-1Loc和NormalToGrid。在ADAMS/View工作窗口中用鼠標(biāo)左鍵先點擊凸輪〔PART_5〕，在點擊機(jī)架〔ground〕，然后按住Ctrl鍵點擊坐標(biāo)原點〔0，0，0〕，一個旋轉(zhuǎn)副創(chuàng)立出來，如圖3-37所示。圖中顯亮的局部就是旋轉(zhuǎn)副，該旋轉(zhuǎn)副定義了凸輪和機(jī)架之間的運動關(guān)系。八創(chuàng)立驅(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)動每秒鐘逆時鐘旋轉(zhuǎn)360度。在ADAMS/View工作窗口中，用鼠標(biāo)左鍵點擊步驟7.3中創(chuàng)立出來的旋轉(zhuǎn)副〔JOINT_2〕，一個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動創(chuàng)立出來，如圖3-38所示，圖中顯亮的局部為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。圖3-37創(chuàng)立旋轉(zhuǎn)副圖3-38創(chuàng)立旋轉(zhuǎn)驅(qū)動九保存模型在ADAMS/View中，選擇“File〞菜單中的“SaveDatabaseAs〞命令，如圖3-39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〞，保存尖頂直動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)模型:tuluen.bin，如圖3-40所示。圖3-39保存模型命令圖3-40保存模型對話框點擊主工具箱的仿真按鈕，設(shè)置仿真終止時間〔EndTime〕為3，仿真工作步長〔StepSize〕為0.01，然后點擊開場仿真按鈕，如圖3-41所示，系統(tǒng)進(jìn)展仿真，觀察模型的運動情況。點擊圖3-41左下角的Render按鈕，本設(shè)計的尖頂直動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的整體模型如圖3-42所示。圖3-41仿真選項圖3-42尖頂直動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)十測試模型測量位移。在ADAMS/View菜單欄中，選擇Build→Measure→Point-to-Point→New，如圖3-43所示，進(jìn)展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(biāo)放在被測量的點〔ToPoint〕欄中，按鼠標(biāo)右鍵，選擇Marker→Browse，如圖3-44所示。圖3-43進(jìn)展點與點之間測量的命令圖3-44點與點之間測量的對話框在彈出的DatabaseNavigator的對話框中，選擇PART_10下面的MARKER_14〔因為該點是尖頂與凸輪接觸的點〕。然后點擊該對話框下面的OK按鈕。如圖3-45所示。同樣在圖3-44中的參考點〔FromPoint〕欄中，按鼠標(biāo)右鍵，選擇Marker→Browse，在彈出的DatabaseNavigator的對話框中，選擇ground下面的MARKER_18〔該點是坐標(biāo)原點〕，然后點擊該對話框下面的OK按鈕。如圖3-46所示。圖3-45選擇被測量的點圖3-46選擇參考點在圖3-47中的Characteristic欄中選擇Translationaldisplacement，在Component欄中選擇mag。然后點擊對話框下面的OK確認(rèn)。生成的時間-位移曲線如圖3-48所示。圖3-47點與點之間測量位移對話框圖3-48時間位移曲線在本設(shè)計中，速度和加速度的測量的過程和位移的過程幾乎一樣，只是在點與點之間測量對話框〔PointtoPointMe