基于ADAMS啄木鸟玩具机构运动仿真设计毕业论文.doc

毕业论文 设计题目：基于ADAMS的啄木鸟玩具的机构运动仿真目 录摘要.3Abstract.41.前言.5 1.1玩具仿真的内容、目的和意义.52.研究方案与研发工具.8 2.1项目的研究方案.8 2.2 Solidworke简介.8 2.3 ADAMS简介.103.基于Wolidworke的啄木鸟玩具的建模.14 3.1啄木鸟玩具的测绘.14 3.2啄木鸟玩具的三维建模与装配.164.啄木鸟玩具的运动学仿真.22 4.1啄木鸟玩具的远动原理.22 4.2啄木鸟玩具的传动系统原理框图.22 4.3啄木鸟玩具运动学仿真.225.结论与展望.29 5.1结论.29 5.2展望.29致谢.30参考文献.31摘 要在近几年中，啄木鸟玩具越来越受广大爱好者的欢迎，但它绝不是标准意义上的玩具这么简单。随着国内外的发展，它已经有了很大的进步，存在着很高的科技含量，不是玩具可以比拟的。啄木鸟玩具主要是由发条传动来带动玩具运动的。在研究过程中，通过对市场相关产品的调研，测绘，建模装配并仿真，并对其进行适当优化改造，使得产品质量更加稳定。在设计过程中，首先用solidwoks画出啄木鸟模型的三维视图，再导入ADAMS软件中，对其进行运动分析、仿真，使啄木鸟能够运转。在此基础上设置出啄木鸟运动的不同轨迹，模拟啄木鸟在静止、运动、行走、时的情况。关键词：啄木鸟；测绘；建模；装配；仿真；模拟AbstractThese years, the woodpecker toys more and more get the welcome of enthusiast, but its no standard sense of toys so simple. Along with the development of both at home and abroad, it has made great progress, there exist high technology content, not a toy can match. The woodpecker toy is mainly composed of two of gear transmission to drive the toys, and through the air resistance turning to turn a frog. During the study, through the investigation of market related products, surveying and mapping, modeling and simulation, assembly and the optimized renovation, make proper product quality more stable. In the design process, first make casting 3d drawing using Proe draw frog toy model 3d views, reintroduce of ADAMS software, and carry on the motion analysis, simulation, make frogs can work. Based on this set out the different trajectory, running the frog in the stationary, motion simulation frogs, DaTing, turn, rotate the situation. Keywords: woodpecker; Surveying and mapping; Modeling; Assembly; Simulation; simulation 1 前言1.1玩具仿真的内容、目的和意义啄木鸟玩具为云动类玩具的一种，它主要是借鉴于机械传动原理而得到的一种人工调靶带动发条运动的玩具。 通过对市场相关产品的调研，测绘，建模装配并仿真，并对其进行适当优化改造，使得产品质量更加稳定，并在此基础上对产品进行新功能的拓展使。利用CAD，solidworks描述，利用ADAMS仿真软件对产品进行综合性技术分析，使之达到课题项目要求。玩具仿真是为了更好的了解玩具内部运动的情况，并更好的去利用它，实现它的价值，以便于更好的丰富我们的生活。同时，玩具仿真可以给我们带来更多的效益。1.2动力仿真玩具的国内外研究现状及分析 玩具的娱乐和教育两大功能越来越受到消费者的密切关注，家长所要求的玩具不仅要是孩子的亲密玩伴，而且必须是他们成长的良师益友。这样的认识已经在众多玩具购买者和消费者的心目中确立，因而国内外对玩具功能的研究都在不断的探究和技术的更新。1.2.1玩具动力学仿真的国内研究现状 中国玩具文化源远流长，远在新石器时代就出现了人类原始的玩具，如石球陶埙、陶哨等。随着中华民族经济、科学技术、文化艺术的不断发展和提高，创造出了许多绚丽多彩、精巧迷人的玩具。它反映出我国一定历史阶段的经济、科学技术、文化艺术以及人们生活条件的发展面貌，具有鲜明的民族特色。是中华文化优秀传统的组成部分，在中华文化发展史上占有独特的地位。有些玩具甚至成为世界科学技术和文化艺术发展的先驱或启萌。在促进人们身心健康成长、丰富人们的生活内容、增长知识、陶冶品德、勇于追求和创造方面起了积极的作用，成为人们文化娱乐生活中不可或缺的重要内容之一。具有很强的生命力，流传至今，并创出辉煌。 我国玩具行业是从上世纪80年代后发展起来，70%以上还是来料加工和来样加工，自主开发和创新的能力不强，能够以自创品牌出口的还为数不多，要从依附式发展转向自主式发展还需要一定的过程。 目前在我国，玩具产业的强大生产能力和相对薄弱的设计力量形成了鲜明的对比。我国是世界上最大的玩具制造国和出口国，全球70的玩具是在我国境内制造的。我国现有玩具企业2万余家，从业人员超过400万，年产值1000多亿元，产量占世界总产量的70以上，其中,广州的产值达300亿元。2005年全国玩具出口额达150多亿美元。广东、江苏、浙江、上海、山东和福建这五省一市历来是中国玩具最重要的生产和出口基地，占中国玩具年销售额的95以上，其中广东占中国玩具年销售额50以上，其主要生产基地在深圳、东莞以及沿海地区。 随着我国经济迅速发展，人们的经济收入不断增加，物质文化生活不断改善和提高，人们的休闲时间的延长（每年的假期达一百多天），离退休的中老年人日益增长（60岁以上的人口已达到1.33亿人）。加之现代化社会工作节奏日益加快，竞争激烈，脑力劳动强度加重，生活压力不断增大。人们日益需要更多的娱乐和休闲的活动空间，借助某种形式把紧张的脑力劳动和生活压力发泄出来，使身心得到轻松自由和安怡，以玩具作为休闲娱乐工具，与亲人、朋友作戏，或自己欣赏把玩，或作为社会交往中互相赠送的礼物，有的还作为收藏品等等，正好适应了上述需要。从20世纪90年代末，社会对玩具礼品的需要日益增长，并渐成风尚。据报导：有一对80岁的老夫妻，为了给朋友孩子送礼，一下买了三副多米诺牌，送给朋友孩子两副，受到朋友及孩子的欢迎，自己留了一副，老两口一起码玩，逐渐琢磨其中的规律，大约玩了十多次，就码到一百多张，连喊不易，不易。他感慨地说：“似也象征我的一生，爬起来，倒下去，倒下去，爬起来。当有点成就时，兴奋、欣慰之情也直溢于言表啊！”玩得兴冲冲，被邻居称为“好一对老小孩”。有一位李先生，“十一”休假时在家里办聚会，买玩具让朋友们玩具，他认为原来聚会多是唱歌、聊天，唱歌太吵，还影响邻里关系，光聊天太单调，玩具则是休闲时的调味品。北京百货大楼玩具部的经理介绍说：成人玩具与儿童玩具不同，更具挑战性、更为复杂，玩起来颇需要些毅力、耐心和好的心理素质，它潜在的好处不仅仅是精神放松，更能启迪思路，开拓思维。因而北京、天津、上海、成都、泉州、佛山等一些城市，玩具吧、成人玩具柜台、玩具酒吧悄然兴起，并逐渐火热起来。 进入21世纪，成人玩具将会成为玩具工业的又一个新的经济增长点。事实上，美、日等主要玩具消费国，成人玩具早已受到重视。据报载：美国市场上40%以上的玩具是为成人设计的。前几年在市场上掀起的电子宠物购买热潮，也是以成人为主要对象设计的。因此进入21世纪，我们除了继续重视和大力发展儿童少年所需要的玩具外，也要把成人玩具的发展重视起来。努力开拓创新，使我国玩具文化全面实现对人们的独特教育方式和文化传播工具的作用。 1.3本课题的研究目标与内容 在对玩具的调研和了解中，认识到玩具的重要性。选择玩具拖鞋作为本课题的研究对象，是由于玩具拖鞋其机构巧妙、运动多样性、价格便宜、易于拆卸等特点使得其成为研究对象。通过在对玩具拖鞋进行动力学和运动学的分析，联合使solidedge和ADAMS软件，使自己学会玩具测绘的方法，学习如何进行曲面建模，熟练掌握solidedge的零件建模，装配，虚拟拆卸，虚拟装配的方法，并学会如何把外部装配体导入到ADAMS中的方法，学会在ADAMS中对零件施加约束，进行运动学和动力学分析的方法。2 研究方案与研发工具2.1 项目的研究方案首先，要迅速浏览和阅读啄木鸟玩具相关课题及知识。接着，对在老师那里拿来的玩具进行拆解和测绘。用Solidworks画出啄木鸟玩具模型的各个零件图，对零件图进行装配，得出啄木鸟玩具的三维装配图。第三，把Solidworks里的啄木鸟玩具的三维装配图导入ADAMS软件中，进行详细的动力学分析。找出活动构件的动力部分，给其加一个运动副和一个驱动，让其转动。通过传动部分到执行部分使啄木鸟玩具运动。并分别对啄木鸟玩具在地面静止，直线向前运动进行仿真，记录下其运动过程。最后，总结出现的问题，并对其进行进一步的修改。2.2 Solidwork简介SolidWorks公司成立于1993年，由PTC公司的技术副总裁与CV公司的副总裁发起，总部位于马萨诸 塞州的康克尔郡（Concord,Massachusetts）内，当初的目标是希望在每个工程师的桌面上提供一套具有生产力的实体模型设计系统。从1995年推出第一套SolidWorks三维机械设计软件至今，至2010年已经拥有位于全球的办事处，并经由300家经销商在全球140个国家进行销售与分销该产品。1997年，Solidworks被法国达索（Dassault Systemes）公司收购，作为达索中端主流市场的主打品牌。Solidwork有以下几个主要特性：(1)Solidworks软件功能强大，组件繁多。 Solidworks 功能强大、易学易用和技术创新是SolidWorks 的三大特点，使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SolidWorks 不仅提供如此强大的功能，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。 (2) 对于熟悉微软的Windows系统的用户，基本上就可以用SolidWorks 来搞设计了。SolidWorks独有的拖拽功能使用户在比较短的时间内完成大型装配设计。SolidWorks资源管理器是同Windows资源管理器一样的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。使用SolidWorks ，用户能在比较短的时间内完成更多的工作，能够更快地将高质量的产品投放市场。 (3)在目前市场上所见到的三维CAD解决方案中，SolidWorks是设计过程比较简便而方便的软件之一。美国著名咨询公司Daratech所评论：“在基于Windows平台的三维CAD软件中，SolidWorks是最著名的品牌，是市场快速增长的领导者。” (4)在强大的设计功能和易学易用的操作（包括Windows风格的拖/放、点/击、剪切/粘贴）协同下，使用SolidWorks ，整个产品设计是可百分之百可编辑的，零件设计、装配设计和工程图之间的是全相关的。 Solidworks功能如下：(1) 草图：SolidWorks草图可以插入参考图片，图线可以自由拖动,自动解算，自动标注，自我修复。 (2) 配置：SolidWorks独特的配置功能迅速展示不同设计方案，以及零件不同状态，比如：能够迅速获得零件毛坯形态和尺寸，不仅仅为设计，更延伸到对工艺过程的支持。（3）阵列：除了常见的规则阵列，更含有草图驱动、特征驱动、曲线驱动、数据文件驱动等多种阵列能力，比如：仅仅用一个曲线驱动阵列，就能模拟电缆拖链的动态占位效果。（4） 多实体建模：多实体建模为复杂模型建造带来更多的实用手段，甚至能像装配那样移动、重组实体，完美地实现零件插入零件的复合造型。（5） 特型造型：SolidWorks独特的特型造型功能极大提高了艺术造型的能力与效率，比如：仅仅使用平直线条的简单造型，迅速就能转化为曲面模型。（6）钣金：强大的钣金功能含有多种造型模式，能完成复杂钣金件的快速建模，比如：放样钣金造型能够展平含有复杂曲面的钣金件，为相关工艺准备提供迅捷支持。 7）曲面造型：全面而富于特色的曲面工具，丰富的选项，甚至能完成动物、运动鞋那样的复杂模型，仅仅一个填补曲面的功能，令许多费力费时的曲面修补变得如此轻松。（8）焊件功能：仅仅选择路径即可快速完成型材组构焊件，自动生成下料清单，并统计材料类型与长度等等。 （9）材质纹理：快速获得重量、重心等数据，甚至不用渲染，仅仅使用表面纹理即可获得满意的真实视觉效果。 （10）尺寸关联：通过建模过程中设定的关键数据关联。比如：当改变轴承的型号时，相关的轴径、轴承座等零件自动变化，无须单独修改。 （11）自定义资源：含有多种项目的自定义资源极大地提高设计效率，比如：在轴上开一个圆头建槽，或是在管端生成一个法兰，仅仅通过拖放、选参数、确定等三到五次鼠标点击即可完成。（12）装配：仅仅是拖放即可自动建立合适的配合关系，智能零部件与扣件还能自动调整参数以适应装配需要，天生就具备动态模拟的能力，甚至能模仿真实碰撞致动的效果。多达四十万件的大型装配也通过了测试。使用图块，在装配中更方便地进行自顶而下的设计工作，使得总体布局草图兼备简洁灵活而详细的能力。（13）工程图：零件与装配体的工程图都是自动投影生成，自动填写标题栏，可控地自动投影尺寸，还能根据不同的配置，给出零件不同状态的工程图，为工艺准备带来极大便利。并且完全支持图层、线型等二维CAD能力，并能生成二维CAD可读的文件。（14）数据转换：SolidWorks配有丰富的数据接口，含有自动修复模型能力，它所能够打开以及转出的数据格式也许是最多的，比如：它能直接打开PRO/E文件，并读取特征使之成为可编辑的SolidWorks模型。2.3 ADAMS简介ADAMS，即机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，该软件是美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚拟样机分析软件。目前，ADAMS己经被全世界各行各业的数百家主要制造商采用。根据1999年机械系统动态仿真分析软件国际市场份额的统计资料，ADAMS软件销售总额近八千万美元、占据了51%的份额，现已经并入美国MSC公司。ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。ADAMS一方面是虚拟样机分析的应用软件，用户可以运用该软件非常方便地对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析。另一方面，又是虚拟样机分析开发工具，其开放性的程序结构和多种接口，可以成为特殊行业用户进行特殊类型虚拟样机分析的二次开发工具平台。ADAMS软件由基本模块、扩展模块、接口模块、专业领域模块及工具箱5类模块组成，如表3-1所示。用户不仅可以采用通用模块对一般的机械系统进行仿真，而且可以采用专用模块针对特定工业应用领域的问题进行快速有效的建模与仿真分析。表2-1 ADAMS软件模块基本模块用户界面模块ADAMSView求解器模块ADAMSSolver后处理模块ADAMSPostProcessor扩展模块液压系统模块ADAMS/Hydraulics振动分析模块ADAMS/Vibration线性化分析模块ADAMS/Linear高速动画模块ADAMS/Animation试验设计与分析模块ADAMS/Insight耐久性分析模块ADAMS/Durability数字化装配回放模块ADAMS/DMU Replay接口模块柔性分析模块ADAMS/Flex控制模块ADAMS/Controls图形接口模块ADAMS/ExchangeCATIA专业接口模块CAT/ADAMSPro/E接口模块Mechanical/Pro专业领域模块轿车模块ADAMS/Car悬架设计软件包Suspension Design概念化悬架模块CSM驾驶员模块ADAMS/Driver动力传动系统模块ADAMS/Driveline轮胎模块ADAMS/Tire柔性环轮胎模块FTire Module柔性体生成器模块ADAMS/FBG经验动力学模型EDM发动机设计模块ADAMS/Engine配气机构模块ADAMS/Engine Valvetrain正时链模块ADAMS/Engine Chain附件驱动模块Accessory Drive Module铁路车辆模块ADAMS/RailFORD汽车公司专用汽车模块ADAMS/Pre(现改名为Chassis)工具箱软件开发工具包ADAMS/SDK虚拟试验工具箱Virtual Test Lab虚拟试验模态分析工具箱Virtual Experiment Modal Analysis钢板弹簧工具箱Leafspring Toolkit飞机起落架工具箱ADAMS/Landing Gear履带/轮胎式车辆工具箱Tracked/Wheeled Vehicle齿轮传动工具箱ADAMS/Gear Tool下面分别介绍几种ADAMS软件模块：（1）用户界面模块(ADAMS/View)ADAMS/View是ADAMS系列产品的核心模块之一，采用以用户为中心的交互式图形环境，将图标操作、菜单操作、鼠标点击操作与交互式图形建模、仿真计算、动画显示、优化设计、XY曲线图处理、结果分析和数据打印等功能集成在一起。ADAMS/View采用简单的分层方式完成建模工作。采用Parasolid内核进行实体建模，并提供了丰富的零件几何图形库、约束库和力/力矩库，并且支持布尔运算、支持FORTRAN/77和FORTRAN/90中的函数。除此之外，还提供了丰富的位移函数、速度函数、加速度函数、接触函数、样条函数、力/力矩函数、数据元函数、若干用户子程序函数以及常量和变量等。 (2) 后处理模块（ADAMS/PostProcessor） MDI公司开发的后处理模块ADAMS/Postprocessor，用来处理仿真结果数据、显示仿真动画等。既可以在ADAMS/View环境中运行，也可脱离该环境独立运行。ADAMS/PostProcessor的主要特点是：采用快速高质量的动画显示，便于从可视化角度深入理解设计方案的有效性；使用树状搜索结构，层次清晰，并可快速检索对象；具有丰富的数据作图、数据处理及文件输出功能；具有灵活多变的窗口风格，支持多窗口画面分割显示及多页面存储；多视窗动画与曲线结果同步显示，并可录制成电影文件；具有完备的曲线数据统计功能：如均值、均方根、极值、斜率等；具有丰富的数据处理功能，能够进行曲线的代数运算、反向、偏置、缩放、编辑和生成波特图等；为光滑消隐的柔体动画提供了更优的内存管理模式；强化了曲线编辑工具栏功能；能支持模态形状动画，模态形状动画可记录的标准图形文件格式有：*.gif，*.jpg，*.bmp，*.xpm，*.avi 等；在日期、分析名称、页数等方面增加了图表动画功能；可进行几何属性的细节的动态演示。ADAMS/PostProcessor的主要功能包括：为用户观察模型的运动提供了所需的环境，用户可以向前、向后播放动画，随时中断播放动画，而且可以选择最佳观察视角，从而使用户更容易地完成模型排错任务；为了验证ADAMS仿真分析结果数据的有效性，可以输入测试数据，并测试数据与仿真结果数据进行绘图比较，还可对数据结果进行数学运算、对输出进行统计分析；用户可以对多个模拟结果进行图解比较，选择合理的设计方案；可以帮助用户再现ADAMS中的仿真分析结果数据，以提高设计报告的质量；可以改变图表的形式，也可以添加标题和注释；可以载入实体动画，从而加强仿真分析结果数据的表达效果；还可以实现在播放三维动画的同时，显示曲线的数据位置，从而可以观察运动与参数变化的对应关系。 （3）Solidwoks接口模块（Mechanical/Pro）Mechanical/Pro是连接Solidwoks与ADAMS之间的桥梁。二者采用无缝连接的方式，使Solidwoks用户不必退出其应用环境，就可以将装配的总成根据其运动关系定义为机构系统，进行系统的运动学仿真，并进行干涉检查、确定运动锁止的位置、计算运动副的作用力。Mechanical/Pro是采用Pro/Develop工具创建的，因此Solidwoks用户可以在其熟悉的CAD环境中建立三维机械系统模型，并对其运动性能进行仿真分析。通过一个按键操作，可将数据传送到ADAMS中，进行全面的动力学分析。(4)啄木鸟玩具动力系统工具箱（ADAMS/Landing Gear）啄木鸟滚轮工具箱是专门用来构造啄木鸟前进和禁止软件环境，不但能够创建红鱼滚动系统的数字化功能样机，而且能够在各种试验条件下分析、测试这些数字化功能样机。啄木鸟滚动工具箱能够真实地仿真多个子系统及组装后的整机性能。用户利用啄木鸟摆动模块，能够迅速准确地建模，并有充裕的时间来考虑不同的设计方案对性能的影响规律，以便更加全面地了解各种滚动条件下啄木鸟摆动工具的性能，极大程度地拜动工具设计方案的决策风险。啄木鸟工具箱能以更低的成本和更快的速度细化模型，准确地重复相同的试验/仿真来重新评估设计方案变化后的效果；不同部门(包括零、部件供应商和用户)之间能够共享成果，从而快速有效地传递工程信息；能够验证模型部件和模型子系统的有效性，把不可知因素减至最低；能够提供多样化的分析方法使用户更快、更方便地进行分析工作；能够与CAD和FEM软件进行数据交换。3 基于ADAMS的啄木鸟玩具的建模3.1啄木鸟玩具的测绘3.1.1 测绘目的通过对啄木鸟玩具模型的拆装与观察，了解其整体结构、设计布局及传动方案，了解各组成部分的作用，从而绘制啄木鸟玩具的二维、三维零件草图及装配图。3.1.2 测绘工具啄木鸟玩具模型、游标卡尺、钢尺、铅笔及草稿纸。3.1.3 测绘步骤(1) 分析各零部件的构造、功能、类型，并分出标准件和非标准件；对标准件，要测量出其基本尺寸，然后查有关的国家标准确定其代号；对于非标准件要绘制草图，测量、标注尺寸。(2) 仔细观察啄木鸟的内部结构，并分析其零部件间相互位置关系，确定其传动方式。绘制出机构传动示意图。(3) 拆卸零件并观察分析各零件的作用、结构、周向定位、轴向定位、间隙调整、等问题，把各零件编号并分类放置，并进行装配。3.1.4 绘制零件草图啄木鸟玩具测绘零件草图（部分）如图3-1到3-5所示：图3-1 啄木鸟 图3-2 前壳图3-3 发条 图3-4 鸟脚 图3-5 翅膀3.2啄木鸟玩具的三维建模与装配3.2.1建模这只啄木鸟比较简单，大约有7个零件。建模之前应仔细推敲它们的结构，分析它们是由哪些基特征组成的，尽量用基本特征来完成一些特殊特征实现的操作，这样以便于修改。以下是几个零件的建模过程（建模过程中，可能用到的命令：拉伸、旋转、扫描、混合；复制、阵列、镜像；孔、倒角、抽壳、筋、拔模）：3.2.1.1曲面外壳1.画曲面的方法a.在纸上绘出曲面的大致轮廓b. 用铜丝或者铁丝等距的测出曲面圆的形并且确定其高度，在软件里，先建四个等距的曲面，画圆弧，再创建曲面。2. 建模过程a.创建四个等距的辅助平面，分别画如图3-6到3-7所示的草图。b.然后放样拉伸时之成为一个实体。c. 然后实体进行抽壳处理d.最后进行裁剪得到如下所示图形：图3-6 前壳图3-7 后壳3.2.1.2发条箱的建模建模过程：a:先画出最底面的草图，然后拉伸合适的高度。b.在最底面的两端分别画两个圆，在拉伸合适高度，与a的图求和。c.再在最地面的侧面画出如图“u”型的草图，然后拉伸合适的厚度，得到三维模型。 图3-8最后图形如下图所示：图39 发条3.2.1.3 翅膀的建模 建模过程a. 先画出一个矩形，再拉伸。b. 再在矩形的基础上切除多余的部分。c. 在矩形侧面拉一个圆柱。d. 再画出翅膀的扇形草图，拉伸，再切除掉多余的部分。 图310 最后图形如下图所示： 图311 翅膀3.2.1.4 脚的建模 建模过程如图所示a:先画出最底面的草图，然后拉伸合适的高度。b.在最底面正面斜向上拉个长方形的切面。c.再切除多余的部分，打孔，然后拉伸合适的厚度，得到三维模型。 最后图形如下图所示： 图312 脚3.2.2 装配啄木鸟玩具的装配过程是比较烦琐的，因为它的曲面定位比较复杂。但是，它的装配过程有一定的规律可循。以下是啄木鸟玩具的装配过程：打开solidworks软件，点击新建，创建新的文件，然后点击装配体，单击确定。就可以装配零件了。啄木鸟玩具的装配过程：l 将发条放在啄木鸟后壳里，调出合适的匹配关系。l 再把脚挂在发条的传装置上，合理的让其固定。l 将两个翅膀放入到曲面外壳的插槽里，在软件里利用合适的配合。 图313最后啄木鸟完整装配图如下：图314 啄木鸟 4 啄木鸟玩具的运动学仿真4.1 啄木鸟挺玩具的运动原理啄木鸟玩具主要是由发条带动齿轮转动，使脚向前运动；发条转动完成以后，致使齿轮停止转动。脚运动时，带动连杆前后运动 4.2啄木鸟玩具的传动系统原理框图啄木鸟玩具传动系统原理框图如图所示：1.转动发条齿轮转动连杆转动脚向前运动啄木鸟运动2.发条转动完成齿轮停止转动脚停止运动啄木鸟玩具静止 4.3 啄木鸟玩具的运动学仿真4.3.1 导入几何模型把啄木鸟玩具的三维视图由Solidwoks导入ADAMS软件中，首先把Solidwoks里的三维装配图以*x_t的格式保存（如图4-1）图41接着打开ADAMS软件把所保存文件导入ADAMS软件中（图4-1） 图42图43导入后的模型如图4-4. 图4-4 4.3.2更改各个零件的颜色和名称为了便于区分各个构件，需要更改其颜色和名称。更改模型中所有零件的名称如图4-5,4-6图4-5 改名图图4-6更改名称后的模型如图4-7所示。 图4-74.3.3 施加约束 牙箱跟后壳添加固定副，如图4-8所示：图4-8 固定约束图翅膀跟外壳之间添加的转动副，如图4-9所示：图4-9 转动约束图 脚与传动杆之间添加碰撞副，如图4-10所示：图4-10 图4-11 碰撞约束图 图4-12施加完所有约束后，就可以对啄木鸟的运动进行仿真了。如图4-13所示：图4-13 仿真图5 结论与展望5.1 结论2012年9月，我开始了我的毕业设计，时至今日，设计已经基本完成。从最初的茫然，到慢慢的进入状态，再到对思路逐渐的清晰，整个设计过程离不开宋老师指导和同学们的帮助。9月初，在指导老师的推荐下选择了自己的毕业设计题目，即基于ADAMS的啄木鸟玩具的机构运动仿真。9月份中旬开始要进行设计的工作了。首先，要对啄木鸟玩具进行测绘；测绘就需要对啄木鸟玩具进行拆解。在拆解前，我对啄木鸟玩具运动进行了录制，录下了啄木鸟玩具运动的全过程，以便日后设计工作的需要。拆解时的每一步都要进行拍照，给每一个零件编号，以便于安装。然后，对每一个零件进行测绘，画出三维图；由于这些零件大多都很小，所以在测量时要非常的认真。画出各个零件图之后要进行装配。装配完之后就要对啄木鸟玩具进行仿真，这也是我的最主要的任务。以前没有学过仿真，所以刚开始接触真有点茫然。老师让我不用怕，教我学会ADAMS软件，用这个软件进行仿真。首先，要把在Solidwoks里画的三维装配图导入ADAMS软件中。为了便于区分各零件，我对各个零件进行了颜色和名字的更改。其次，要对各个活动构件施加约束。在加约束之前要分析青蛙打挺玩具的运动方式。在整个过程中我学到了很多新的知识，也增长了见识。在以后的日子里，我更要不断的学习，不断地充实自己，争取在所学领域中有所作为。5.2 展望随着国内外科学技术的发展，啄木鸟玩具在技术上也有了很大的进步。为了使啄木鸟玩具在技术上有更大的突破，可以这样做：第一，可以在啄木鸟具内部装一个电力装置，使其运动更便利；第二，给啄木鸟玩具装上能转弯的系统，使其在转弯的时候更灵活。第三，啄木鸟玩具也可以从降低价格、减少组装、免除测试、提高安全性等方面进一步的进行研究和开发。致 谢 在完成论文之际，我要深深地感谢在这次毕业设计过程中给予过帮助和指导的老师和同学们。首先，要衷心感谢宋老师的知道和帮助。今天我能够顺利完成毕业设计和论文的写作，无不凝聚着宋老师的心血与汗水。老师在毕业设计的选题，研究方案的确定以及具体的实施过程都给予了周密的指导，他严谨的治学态度和系统的科研思路让我受益终生。在做毕业设计的过程中，老师很有责任心，给我了很多建议，让我的毕业设计能够完成的更好。其次，要感谢研究生学长。他给我信心与动力，让我对毕业设计有了很好的信念。再次，要感谢跟我一组的同学们。他们陪伴了我几个月，在这几个月里相互讨论，相互学习，共同进步。 参考文献 1 林枫 周兆早. 中外玩具制造. 广东: 中外玩具制造杂志社出版，2006年12月。 2 刘国梁 Solidwoks2006中文版教程. 科学出版社，2006年。 3 孙小捞 祈和义 Soildworks装配体建模. 北京： 机械工业出版社，2005年。 4 董西军Soildworks参数化设计：机械制造与自动化；2007年. 5马太辉.基于SolidWorks三维轴系零件结构参数化设计与开发. 北京： 机械工业出版社.2006年。 6 李京奎 基于Soildworks的参数化设计 机械出版社2007年。 7 常玉连 赵明泉 基于VB的Soildworks标准件库的二次开发 大庆石油学院出版社2006年。 8 李增刚. ADAMS入门祥解与实例. 北京： 国防工业出版社，2006年。 9 郑凯 胡仁喜 陈鹿民. ADAMS 2005机械设计 高级应用实例. 北京：机械工业出版社 2006年。 袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀