ADAMS机构设计与分析.doc

武汉纺织大学外经贸学院 2012届 ADAMS机构设计与仿真分析范例曲柄滑块机构的仿真与分析：图中件1、2、为齿轮，按圆柱建模，其中齿轮2半径350mm、厚度50mm；齿轮1半径150mm、厚度40mm；件3连杆（宽150mm;厚60mm）、件4长方体滑块（长600mm、宽300mm、高400mm），要求整个模型与栅格成对称状态。其中：齿轮1材料密度为7.810-3kg/cm2；连杆3质量Q=65kg，惯性矩Ixx=0.132kg.m2，Iyy=6.80kg.m2，Izz=6.91kg.m2；滑块4材料为铝。绘图步骤简介：步骤1：启动ADAMS/View程序1） 选择MD AdamsAdams-view MD 20102） 在打开的对话框中选择create a new model 。3）选择start in 后在单击，在自己指定的工作目录下新建的一个文件夹，以 保存样机模型。4） 在model name栏中输入模型名称：model_lixiang5） 在gravity选项栏中选择earth normal（-global Y）。6） 在units文本框设定为MMKSmm、kg、N、s、deg 。7） 单击ok按钮。如图：步骤2：设定建模环境1）选择settingsworking grid，按图所示进行设置工作栅格大小及间距。2）单击ok按钮，可看到工作栅格已经改变。3）在主工具箱中选择，显示view控制图标。4）按F键或在主工具箱中单击，可看到整个工作栅格。步骤3：样机建模1、创建设计点1）在集合建模工具集中，单击点工具图标2）在主工具箱的选项栏中选择添加到零件上add to ground。3）在建模视窗中，先点击ground，再选择该点，点击右键，打开修改点对话框，修改坐标为A（-800，-20,20），重复此过程，依次创建点B（-300,0,25）、C（0,0,0）、D（1000,0,0）2、创建驱动齿轮11）在集合建模工具集中，单击圆柱工具图标、。2）在主工具箱的选项栏中选择新零件new part3）在长度选项输入40mm、半径选项输入150mm，如图（1）。4）在建模视窗中，点击点（-800，-20，20），水平拖动鼠标至点的右边点击，创建圆柱体5）旋转圆柱体与屏幕垂直：鼠标放在圆柱体左端附近，点击右键，选择标记点marker菜单，打开修改对话框，orientation 角度Y改为180 ，创建结果如图（2）。（图1） （图2）3、创建从动齿轮21）在集合建模工具集中，单击圆柱工具图标、。2）在主工具箱的选项栏中选择新零件new part3）在长度选项输入50mm、半径选项输入350mm4）在建模视窗中，点击点（-300，0，0），水平拖动鼠标至点的右边点击，创建圆柱体5）旋转圆柱体与屏幕垂直：鼠标放在圆柱体左端附近，点击右键，选择标记点marker菜单，打开修改对话框，（location的z坐标改为-25，创建点时已处理）orientation 角度Y改为180。创建完成后的模型如图。4、创建连杆1）在集合建模工具集中，单击连杆工具图标2）在主工具箱的选项栏中选择新零件3）在长、宽、厚选项分别输入1000mm、150mm、60mm4）在建模视窗中，选择点（0，0，0），然后在右侧横坐标轴上选择一点，定义连杆方向，创建连杆，如图。5、创建滑块1）在集合建模工具集中，单击工具图标、。2）在主工具箱的选项栏中选择新零件3）在长、高、厚选项分别输入600mm、300mm、400mm4）在建模视窗中，选择点（1000，0，0），创建滑块5）移动长方体与栅格对称，轴对称显示模型：鼠标放在长方体左上端附近，点击右键，选择标记点marker菜单，打开修改对话框，location的z坐标改为-200。结果如图：6、创建运动副1）在主工具箱中选择、。2）在construction选项框中选择one location 和normal to grid 。3）在建模视窗中选择ground.point_1并单击鼠标左键4）重复以上过程，选择ground.point_2并单击鼠标左键，如此，两齿轮的旋转运动副构建成功。两齿轮的创建结果如图：5）在主工具箱中选择、6）在construction选项框中选择2-body-loc和normal to grid 。first body 和second body 都设为pick body 。7）在建模视窗中依次选择gear2 、link 、ground.point_3并单击鼠标左键8）重复以上过程，依次选择link 、box 、ground.point_4并单击鼠标左键，如此，连杆和滑块的旋转运动副构建成功。创建结果如图：7、创建平移运动副1）在主工具箱中选择、2）在construction选项框中选择2-body-loc和normal to grid 。first body 和second body 都设为pick body 。3）在建模视窗中依次选择box、ground、ground.point_4并单击鼠标左键，当出现一个水平方向的箭头时，单击鼠标左键，平移运动副创建完成。8、创建齿轮副1）在主工具箱中选择、2）在mark对应选项中设置add to ground ，orientation 为global XZ 。 3）在两齿轮交点附近单击鼠标左键，在该点单击鼠标右键，修改坐标值为（-650,-14,0）单击ok按钮。如上图。4）在工具栏中选择5）在joint name 栏中，单击鼠标右键，选择pick ，再选择两齿轮的旋转副。6）在common velocity marker 栏中用同样的选择刚创建的标记点。结果如图： 单击ok按钮，即完成齿轮副的创建。9、设置Drive _Gear的初始速度1)在主工具箱中选择、2）在drive _gear的旋转副（joint_1）3)双击新建的motion_1或在drive _gear 的旋转副附近右击鼠标，在motion_1下级菜单中选择modify，按下图所示进行设置，单击ok按钮。4）至此所有的运动副已添加完成，选择、，如下图所示。10、修改零件物理特性(1)鼠标放在连杆3上，点击右键，依次选择part-4，modify, 打开修开对话框(2)在category 中选择mass properties；在define mass by中选择user input(3)在mass、Ixx、Iyy、Izz中分别输入连杆质量60kg、惯性矩0.132、6.80、6.91，点击ok退出修改对话框。(8)按上述方法修改滑块的材料：鼠标放在滑块4上，点击右键，依次选择part-4，modify, 打开修开对话框在category 中选择mass properties；在define mass by中选择geometry material type; 在material type中点右键，browse，选择铝（9）对照上述方法，修改齿轮1的物理特性。步骤4：样机的运动学仿真1、运动仿真1）在住工具箱中选择，再单击。按图所示进行设置，单击，开始仿真分析。2）选择Simulation Scriped control ,在对话框中单击，并在随后的对话框中输入kinematic，单击ok按钮。2、仿真回放在住工具箱中单击，根据第4章内容，选择合适的回放方式进行操作。3、确定滑块的位移、速度和加速度的对应关系（1）利用测量（measure）方式，用鼠标右键单击滑块，在slider下级菜单中选择measure如图（a），出现创建测量曲线对话框。首先按（图b）所示的内容进行设置，单击apply按钮，完成滑块的位移曲线绘制，然后按下面的内容进行滑块的速度曲线和加速度曲线绘制： (图a) （图b）1）measure name ：lixiang.Part_5 _velocit 。2)part ：part3)component ：X4)characteristic ：CM velocity 。5）单击apply 按钮，完成滑块的速度曲线绘制。6）measure name ：lixiang.part_5_ acceleration 。7)part ：part8)component ：X9)characteristic ：CM acceleration 。10）单击apply 按钮，完成滑块的加速度曲线绘制。 图1.（滑块位移曲线） 图2.（滑块速度曲线） 图3.（滑块加速度曲线） 图4.（plot快捷命令）在（如图b）中选择create strip chart，则单击apply或ok按钮后会同时出现相应的测量曲线；也可选择buildmeasuredisplay，在出现的数据库中浏览器中选择相应的测量曲线，单击ok按钮，现实相应的测量曲线，分别如图1、2、3所示。如在测量曲线图上空白处单击鼠标右键，在plot：scht1下级菜单中选择transfer to full plot ，如图4即可进入后处理程序postprocessor，相应的曲线也自动被添加到绘图区。（2）利用postprocessor1）在住工具箱中单击，启动postprocessor程序。2）在图形控制区域的source栏中选择object，并按图5.所示在filter栏中选择body。 （图5）3）在object选择栏中选择构件part_5。4）按下ctrl键，在characteristic栏中选择CM_ position、CM_ Velocity、CM_ Acceleration，在Componer栏中选择X，然后单击add curves按钮，可看到如图5所示内容。也可在source栏中选择measure，在simulation栏中选择kinematic，在measure选择项中按住ctrl键选择box_ position、box_ velocity、box_ acceleration(见图c)然后单击add curves按钮，同样可以看到如图5所示的内容。14、录制动画 在postprocessor的工具栏中单击，在曲线绘制区域单击鼠标右键，选择load animation，或在view菜单选项中选择load animation，再出现的数据库浏览器中选择kinematic，单击ok按钮。利用第七章的操作方法，选择合适的的动画播放方式，然后在file菜单中选择select direction，在出现的对话框中选择要录制的动画要存放的位置。单击，系统自动开始录制。15、保存数据单击postproc