(机构动态仿真设计)adams

PAGEword文档可自由编辑工业大学课程设计资料袋机械工程学院（系、部）2013~2014学年第一学期课程名称虚拟样机技术与ADAMS应用实例教程指导教师职称讲师学生姓名专业班级机工1003班学号题目简易车床自动送料机构成绩起止日期2013年12月23日～2013年12月27日目录清单序号材料名称资料数量备注1课程设计任务书1份2课程设计说明书1份3456

虚拟样机技术与ADAMS应用课程设计设计说明书简易车床自动送料机构起止日期：2013年12月23日至2013年12月27日成员班级成绩指导教师(签字)机械工程学院（部）2013年12月27日

目录第一章简易车床自动送料机构的建模 -1-1.1简易车床自动送料机构的原始尺寸与设计要求 -1-1.2简易车床自动送料机构的建模 -2-1.2.1启动ADAMS并设置工作环境 -2-1.2.2创建减速机构虚拟样机模型 -3-1.2.3创建送料机构虚拟样机模型 -5-第二章简易车床自动送料机构模型的仿真与测试 -13-2.1仿真模型 -13-2.2测试模型 -14-2.2.1测量尖顶移动从动件的位移及速度 -14-2.2.2测量载物杆的位移、速度及加速度 -15-2.2.3模型仿真过程的动画输出 -16-第三章参数化模型及研究连杆长度对载物杆加速度的影响 -17-3.1参数化模型 -17-3.1.1创建设计变量 -17-3.1.2查看设计变量 -18-3.2连杆长度对载物杆加速度的影响 -18-3.2.1显示测量曲线 -18-3.2.2分析设计变量对载物杆加速度的影响 -19-设计总结 -22-参考文献 -23-

工业大学课程设计任务书2013—2014学年第1学期机械工程学院（系、部）机械工程及其自动化专业1003班级课程名称：虚拟样机技术与ADAMS应用课程设计设计题目：简易车床自动送料机构完成期限：自2013年12月23日至2013年12月27日共1周内容及任务利用ADAMS软件完成对简易车床自动送料机构的实体建模及运动仿真和运动分析。主要内容为：1.减速机构的建模与运动仿真；2.送料机构的建模与运动仿真；3.整个机构的运动分析。进度安排起止日期工作内容2013.12.23选择设计题目，机构的运动分解与分析2013.12.24~2013.12.25建立机构模型及仿真与测试分析2013.12.25~2013.12.26撰写设计说明书2013.12.27整理说明书，准备答辩主要参考资料[1]《虚拟样机技术与ADAMS应用实例教程》郭卫东主编，北京航空航天大学版社[2]《ADAMS实例教程》李军主编，北京理工大学出版社[3]《ADAM2005机械设计高级应用实例》郑凯主编，机械工业出版社指导教师：李兵华2013年12月27日系（教研室）主任：邱显炎2013年12月27日word文档可自由编辑第一章简易车床自动送料机构的建模1.1简易车床自动送料机构的原始尺寸与设计要求简易车床自动送料机构如图1-1所示。该系统由一级减速机构和凸轮连杆机构组成。其中减速机构的两齿轮齿数分别为,，模数；凸轮连杆机构中凸轮的基圆半径为,从动件位移运动规律如图1-2所示。图1-1简易车床自动送料机构图1-2从动件运动规律从动件运动方程为：按摆线运动规律时推程为（）按匀速运动规律时回程为（）1.2简易车床自动送料机构的建模1.2.1启动ADAMS并设置工作环境1.启动ADAMS双击桌面上的ADAMS/View的快捷图标,启动ADAMS/View。2.创建模型名称如图1-3所示，按以下步骤创建模型名称：a.在欢迎对话框中选中CreateaNewmodel；b.在Modelname文本框中输入jycczdsljg；c.单击OK按钮，模型名称被创建。图1-3模型名称的创建3.设置工作环境单位设置保持系统默认值；工作网格设置如图1-4所示；图标设置如图1-5所示。图1-4工作网格的设置图1-5图标的设置1.2.2创建减速机构虚拟样机模型1.创建齿轮1（1）创建齿轮1这里采用圆柱体来代替齿轮。齿轮的创建过程如图1-6。a.单击Cylinder工具按钮，展开选项区；b.选中Length并输入10，选中Radius并输入16.5；c.单击工作区中的（84,0,0）位置；d.水平右移一段距离后，单击工作区域，则齿轮1被创建。将圆柱体的名称更名为gear_1。（2）调整齿轮1的位姿按照图1-7调整齿轮1的位姿：单击位姿变换工具按钮，展开选项区单击拾取旋转中心工具按钮，拾取（84，0，0）为旋转中心单击齿轮1在Angle文本框中输入90单击转动工具按钮，使gear_1绕y轴旋转90度。图1-6齿轮1的创建图1-7调整齿轮1的位姿（3）齿轮1的几何特征修改按照图修改齿轮1的几何特征：右击gear_1弹出快捷菜单，选择Cylinder：CYLINDER_1|Modify菜单项，弹出GeometryModifyShapeCylinder对话框在对话框中，将SideCountForBody和SegmentCountForEnds都改为50单击OK按钮即完成齿轮1的几何特征修改。2.创建齿轮2齿轮2的创建过程和齿轮1的创建过程完全一样。在此，就不再用语言描述，其齿轮创建、位姿调整和几何特征修改的过程分别如图、图和图所示。最后将圆柱体名称更名为gear_2。另外，为了判别齿轮的运动，在齿轮1上打一个直径为5mm的孔，在齿轮2上打一个直径为10mm的孔，如图1-8所示。图1-8创建好的齿轮对3.创建转动副在gear_1和ground之间创建转动副JOINT_A；在gear_2和ground之间创建转动副JOINT_B，如图1-9所示。注：在创建转动副时，首先选中gear_1(或gear_2)，然后选中ground。图1-9转动副的创建4.创建齿轮副（1）创建Marker单击Marker工具按钮在Marker下拉列表框中选择AddtoPart在Orientation下拉表框中选择GlobalXY单击gear_2的中心，Marker被创建将该Marker重名为Marker_CV（2）调整Marker_CV的位姿将Marker_CV移到齿轮的节圆处，具体移动方法如图1-10所示。另外，标记点Marker_CV的z轴方向必须与齿轮在节点处的速度方向相同或相反。所以，要对Marker_CV进行旋转变换，变化步骤为：拾取Marker_CV为旋转中心单击Marker_CV在Angle文本框中输入90单击转动工具按钮，使Marker_CV绕x轴旋转90度，如图1-11所示。图1-10Marker_CV的位姿平移图1-11Marker_CV的位姿旋转（3）创建齿轮副创建齿轮副的步骤是：单击Gear工具按钮，弹出ConstraintCreateJointGear对话框在对话框中，在JointName文本框章输入JOINT_A,JOINT_B，在CommonVelocityMarker文本框中输入Marker_CV单击OK齿轮副即可创建。过程如图1-12所示。图1-12齿轮副的创建1.2.3创建送料机构虚拟样机模型1.创建凸轮机构采用ADAMS/View提供的应用相对轨迹曲线生成实体及“反转法”来设计凸轮。（1）创建尖端移动从动件按图1-13所示创建从动件，并重名为follower按图1-14所示在从动件尖端添加一个marker图1-13创建从动件图1-14创建Marker（2）创建凸轮板按图1-15所示操作创建一个200mm×200mm×10mm的长方体，重名为cam。（3）创建运动副在cam和ground之间创建转动副JOINT_R；在follower和ground之间创建移动副JOINT_T。图1-15创建凸轮板（4）施加运动按图1-16所示，在转动副JOINT_R上施加一个转动MOTION_R，其角速度为；在移动副JOINT_T上施加一个移动MOTION_T，其移动位移为图1-16施加运动（5）仿真模型及获取凸轮的轮廓曲线按图1-17所示操作对模型进行仿真。按图1-18所示，获取凸轮的轮廓曲线，步骤为：选择Review|CreateTraceSpline菜单项单击Marker21单击cam，则得到从动件相对于凸轮板的运动轨迹。（6）创建凸轮几何体按图1-19创建凸轮几何体，选取上一步获取的轮廓曲线作为拉伸曲线。（7）删除凸轮板、运动MOTION_T以及运动MOTION_R（8）创建凸轮副图1-17仿真模型图1-18获取凸轮轮廓曲线图1-19创建凸轮几何体按图1-20创建凸轮副，先后选取Marker21和凸轮轮廓曲线。图1-20创建凸轮副2.创建其余连杆机构（1）创建结构点在大地上创建8个结构点POINT_15,POINT_15_2……POINT_17,POINT_17_1,如图1-21所示。8个点的坐标如窗口所示。图1-21结构点的创建（2）创建摇杆如图1-22所示，创建摇杆。选取POINT_15和POINT_15_2为连杆的两端点。图1-22摇杆的创建（3）创建连杆如图1-23所示，创建摇杆。选取POINT_15_1和POINT_15_4为连杆的两端点。（4）创建滑块如图1-24所示，创建滑块。选取POINT_17_2为滑块定位点，创建一个20mm×30mm×20mm的滑块。图1-23创建连杆图1-24创建滑块（5）创建载物杆如图1-25所示，创建载物杆。选取POINT_15_5和POINT_15_6为载物杆的两端点。图1-25创建载物杆（6）创建推杆如图1-26所示，创建滑块。选取POINT_15_4为推杆定位点，创建推杆。图1-26创建推杆（7）创建转动副按图1-27所示操作创建4个转动副。图1-27创建转动副（8）创建移动副按图1-28所示操作创建2个移动副。3.组合凸轮机构与连杆机构运用布尔运算的“和”运算，将连杆机构的推杆与凸轮机构的尖顶从动件合成为一个零件，这样凸轮机构和连杆机构就组合成一个机构，如图1-29所示。图1-28创建移动副图1-29组合凸轮机构和连杆机构4.组合凸轮机构与减速机构凸轮机构机构与减速机构的组合得先创建一个轴零件，而后将凸轮机构的凸轮和减速机构的齿轮2分别进行布尔和运算，合成为一个零件，这样凸轮机构与减速机构就组合在一起了。过程及结果如图1-30所示。图1-30组合凸轮机构和减速机构至此，创建完成了简易车床自动送料机构的虚拟样机模型，如图1-31所示。图1-31简易车床自动送料机构的虚拟样机模型第二章简易车床自动送料机构模型的仿真与测试2.1仿真模型按图2-1所示操作及参数对模型经行仿真。图2-1模型的仿真2.2测试模型2.2.1测量尖顶移动从动件的位移及速度按图2-2所示操作及参数创建尖顶移动从动件位移和速度的测量。测量结果如图2-3、图2-4所示。图2-2尖顶移动从动件运动测量图2-3尖顶移动从动件位移测量结果图2-4尖顶移动从动件速度测量结果2.2.2测量载物杆的位移、速度及加速度按图2-5所示操作及参数创建载物杆位移、速度和加速度的测量。测量结果如图2-6、图2-7和图2-8所示。图2-5载物杆运动测量图2-6载物杆位移测量结果图2-7载物杆速度测量结果图2-8载物杆加速度测量结果2.2.3模型仿真过程的动画输出模型仿真过程的动画输出过程如图2-9所示a.在ADAMS|PostProcessor窗口中选择页面布置方式为Page_Layout：2Views，sidebyside；b.单击右边的视窗；c.选择View|LoadAnimation菜单项，调入仿真动画模型；d.单击ISOview视图工具按钮；图2-9模型动画输出第三章参数化模型及研究连杆长度对载物杆加速度的影响3.1参数化模型3.1.1创建设计变量1.打开列表编辑器如图3-1所示，右击POINT_15_3弹出快捷菜单，选择Point：POINT_15_3|Modify菜单项，对话框TableEditorforPointsonLatch被显示出来。图3-1结构点编辑命令2.创建设计变量由于本章主要是研究连杆长度对载物杆加速度的影响，所以用连杆与摇杆铰接点的纵坐标和连杆与推杆铰接点的横坐标作为设计变量。如图3-2和图3-3所示，创建设计变量的步骤是：a.单击POINT_15_3的Loc_Y。b.右击顶部的文本框，弹出快捷菜单，选择Parameterize|CreateDesignVariable|Real菜单项，则设计变量DV_1被创建。该变量用来表示POINT_15_3的Y坐标值。图3-2设计变量的创建图3-3设计变量的创建c.重复上述操作，创建设计变量DV_2。3.1.2查看设计变量在TableEditorforRealVariablesonLatch对话框中选中Variables，系统给出全部设计变量的列表，包括设计变量的值和变化范围等，如图3-4所示。图3-4设计变量的列表3.2连杆长度对载物杆加速度的影响3.2.1显示测量曲线按图3-5所示操作将载物杆加速度曲线重新显示出来。图3-5测量曲线的显示a.选择Build|Measure|Display菜单项，弹出DatabaseNavigator对话框；b.在该对话框中选择zaiwugan_jiasudu；c.单击OK按钮，完成测量曲线的显示。3.2.2分析设计变量对载物杆加速度的影响如图3-6所示，按以下步骤分析设计变量对载物杆加速度的影响：a.选择Simulate|DesignEvaluation菜单项，弹出DesignEvalutionToo