ADAMS仿真作业说明

1、ADAMS仿真大作业说明 1、对象为曲柄滑块机构（如图1所示）,每个同学有自己对应的参数（曲柄长 度li,连杆长度丨2，偏距e）,具体见附件1。需要完成的内容有：建模过程 （包括构件、约束、驱动），仿真结果（包括随曲柄整周回转过程中滑块的位 移、速度、加速度曲线；连杆中点的轨迹曲线）并分析。 图1曲柄滑块机构 2、提交作业的截止时间为第十一周第一次上课之前，由班长统一收齐电子版和 纸质版。请各位同学合理安排时间，按时完成作业并提交。 3、作业提交方式：每人各提交1份纸质版和电子版作业。其中，纸质版只交报 告（格式见附件2）；电子版中含报告一份，ADAM仿真源文件（*.bin），仿真动 画（*.

2、avi ）。所有文件放到一个文件夹下，文件夹名字为“学号 _姓名”，比如 “ 03_张三”。 4、 文档撰写过程中，机构简图需采用微软自带的Visio软件画图，公式要采用 专用的公式编辑器（如Mathtype等）。 机械原理课程组 2017年3月10日 附件1:参数分配表 骨口. 序号 学号 姓名 l 1 (mm l 2 (mm e (mm 1 50 134 14 2 62 114 18 3 52 108 23 4 63 120 15 5 51 122 19 6 20 127 30 7 19 149 27 8 97 152 15 9 95 139 18 10 48 189 19 11 45 1

3、31 16 12 24 155 21 13 12 56 18 14 89 176 18 15 134 175 21 16 76 124 25 17 19 63 24 18 128 189 22 19 93 130 14 20 17 72 23 21 13 48 9 22 68 127 13 23 61 184 25 24 30 179 29 25 58 111 23 26 66 151 20 27 22 82 14 28 24 151 24 29 37 117 27 30 93 197 22 31 23 127 13 32 45 195 25 1 19 64 17 2 78 129 20 3

4、52 193 24 4 116 167 24 5 45 159 15 6 75 195 18 7 17 114 30 8 137 184 20 9 30 171 28 10 45 131 30 11 26 148 21 12 14 51 11 13 123 163 20 14 17 116 25 15 107 179 27 16 69 110 12 17 88 143 27 18 20 82 30 19 29 95 12 20 99 138 16 21 45 129 22 22 18 89 17 23 104 163 28 24 20 146 15 25 62 158 29 26 98 173

5、 16 27 23 184 23 28 13 93 19 29 68 194 29 30 67 180 22 31 57 178 23 32 65 135 30 33 27 73 10 附件 2：报告模板 机械原理课程大作业 基于ADAMS勺曲柄滑块机构动力学分析及仿真 学号： 班级： 姓名： 任课教师： 日期： 2017年 3月 10日 一、题目要求 采用ADAM软件环境，建立简单机械系统的动力学模型，借助软件进行求解 计算和结果分析。以单自由度六杆复合式组合机构为对象建立其动力学模型， 由 静止启动，选择一固定驱动力矩，绘制原动件在一周内的运动关系线图， 具体机 构及参数如下。 在图1所示

6、的六杆复合式组合机构，已知 I AB=150mm l BC=500mm I DC=260mm l BE=250mm I AF=600mm I AD=410mm 杆 2 和杆 2固结，BE垂直于 BC, AF垂直于 AD曲柄1的驱动力矩为2000N m方向为逆时针，作用在A点；构件质量m=20kg, m=40kg，m，=20kg，m=30kg，m=70kg，滑块5质量忽略不计，构件 6为机架； 质心位置I cs=75mn，cs3=130mm质心Ss在点E,构件1、3绕质心的转动惯量Jsi= m， Js3=- m ；该机构在工作行程时滑块受到摩擦力的作用，静摩擦系数，动摩擦系 数，试分析曲柄回转一

7、周过程中： (1) 曲柄1与X轴正方向夹角随时间变化的关系，曲柄 转动的角速度 以及角加速度a1随时间变化的关系； (2) 杆3与丫轴反方向夹角随时间变化的关系，杆转动的角速度 以及角加速度as随时间变化的关系； (3) 滑块5与杆4的相对速度v5与加速度as随时间变化的关系。 图1六杆复合式组合机构运动简图 二、建立模型 运用Link命令创建杆1、2、2、3、4构件。 运用Box命令创建滑块5构建和机架6。 根据各杆长度，运用辅助 Marker点Movefl、Rotate V等命令调 整各构件的相对位置，并在各构件上单击右键，在修改命令中添加构建的质量信 息，以及杆1、3绕质心的转动惯量，其

8、中滑块 5的质量位0,创建完成后的机 构模型如图2所示 图2机构模型图 三、添加约束与驱动 运用Joi nt中的Revolute命令在A、B、C、D E、F点处添加铰接约束, 其中杆1、杆3和滑块5均和机架6铰接，杆2和杆2用Joi nt中的Fixed命 令固结在- 起，形成“ L”型杆。 图3添加约束与驱动图 运用Joi nt中的Translational 命令在滑块5添加移动约束，使杆4在 滑块5上来回滑动，并右击移动副，运用Joi nt Friction 命令貉添加移动副的 摩擦力：静摩擦系数，动摩擦系数。 运用Creat forces 命令中的Torque命令0为曲柄1添加驱动力矩，大

9、小 为2000Nm方向为逆时针，作用在 A点上。添加约束与驱动后的模型如图3 所示。 四、进行仿真 在 In teractive Simulatio n Con trols 中输入 End Time=2s， Step=500，检测有无错误，完成仿真，观察机构运动情况。 五、测量构建运动参数 运用Build-Measure-Angle命令策略曲柄1与X轴正方向的夹角 随时间 变化的关系，以及杆3与丫轴反方向夹角随时间变化的关系。 运用Build-Measure-Selected Object 命令测量曲柄1转动的角速度 和 角加速度ai随时间变化的关系；杆 转动的角速度 和角加速度as随时间变化

10、 的关系。 运用Build-Measure-Point to Point命令测量滑块5与杆4的相对速度V5 与加速度a5随时间变化的关系。 六、查看运动曲线 运用后处理命令 查看第五步中所测量的各物理量随时间变化的规律。 1.曲柄1与X轴正方向的夹角 随时间变化的关系 图4 随时间变化图 分析：图4所示是曲柄从初始位置开始的随时间变化的曲线图，从图中可以 看出转角随时间越来越大，从 0曲线增长很慢且不稳定，这说明曲柄的角速度 一直在变化，后曲线近似于直线，说明曲柄角速度趋于恒定。 2.曲柄1转动的角速度 以及角加速度ai随时间变化的关系 TWO ACbOO C MWI C 右WO c woo

11、zogo c locnO r * M I cmwt 叭尸2 mea I 令已DO弓 0-0 -5 OECiM 图5曲柄1角速度和角加速度图 分析：图5中红色曲线位角速度，蓝色为角加速度，角速度从 0开始，后趋于稳 定，这与图4结论吻合。由图可知，在每个循环中，角速度最大时角加速度最小， 用ADAM仿真分析可知，当曲柄1转动到与杆2近似位一条直线时，角加速度最 大，如图6;角速度最大位置如图7。 4.杆 转动的角速度以及角加速度a3随时间变化的关系 图6角加速度最大位置图 图7角速度最大位置图 3.杆3与丫轴反方向夹角 随时间变化的关系 图8杆3与关系图 分析：由图8可知，杆3为从动杆，其无法整

12、周转动，只能随曲柄 1的转动作往 复摆动，由软件分析可知，其摆角范围 15 DC 0 2X0 1 KC Q HOC.ft IOCO C 0 ac o 1 JE * LH MR7 12 MLA 13 FAFTT, 1Z MEA 7 *0C 0 C iiVwg LMR* S3ECS 1 ZC1Z 1072541 to 图9杆3角速度和角加速度图 分析：图9中，红色为曲线位角速度，蓝色曲线为角加速度。用 ADAM仿真分析 可知，当曲柄1转动到与杆2近似为一条直线时，角加速度最大，这与曲柄角加 速度分析结果一致。 5滑块5与杆4的相对速度V5与加速度as随时间变化的关系 5 1 松 3iN 04 1 OEN 3 6E3M 4 PE JEW 54 QQQ4 D3 94 QJ 9.B AmMmi LMriPtiri rrr