机械动力学大作业-2

机械动力学大作业——基于ADAMS的曲柄滑块机构动力学分析及仿真学号：专业：机械工程学生姓名：任课教师：杨恩霞教授2013年10月21日一、题目要求采用ADAMS软件或Matlab/Simulink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。建立单自由度杆机构〔有无滑块均可〕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，具体机构及参数自拟。二、所选题目我选择的机构为曲柄滑块机构，如图2-1所示，采用ADAMS软件，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。具体参数如下：AB杆〔曲柄〕：L=0.5mW=0.2mD=0.1mm=20kgBC杆〔连杆〕：L=2mW=0.2mD=0.1mm=40kg滑块：L=0.6mW=0.6mD=0.6mm=30kg驱动力矩：M=200N.m阻力：F=100N图2-1三、建立模型1.启动ADAMS在欢送对话框，选择NewModel项；在模型名称栏输入qubing；重力设置选择EarthNormal参数；单位设置选择MKS系统〔m，kg，N，s，deg，〕如图3-1图3-12检查和设置建模根本环境1〕检查默认单位系统在Settings菜单中选择Units命令，显示单位设置对话框，当前的设置应该为MKS系统。2〕设置工作栅格①在Settings菜单，选择WorkingGrid命令，显示设置工作栅格对话框；②设置SizeX=5.0，SizeY=5.0，SpacingX=0.1，SpacingY=0.1③选择OK按钮。如图：3几何建模1〕运用rigidbody：link功能按照的长宽高建立AB杆〔曲柄〕L=0.5mW=0.2mD=0.1mm=20kg；如图3-3，在ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键选择点〔0,0,0〕m，然后按照和题目中差不多的倾斜角，点击鼠标左键〔此题选择点〔0.5,0,0〕m)，创立出杆AB〔PART2〕。如图3-4所表示。图3-3图3-42〕运用rigidbody：link功能按照的长宽高建立BC杆〔连杆〕L=2mW=0.2mD=0.1mm=40kg；如图3-5，在ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键选择点〔0.5,0,0〕m，然后按照和题目中差不多的倾斜角，点击鼠标左键〔此题选择点〔2.5,0,0〕m)，创立出杆BC〔PART3〕。如图3-6所表示。图3-5图3-63〕运用rigidbody：box功能，按照的长宽高建立滑块。L=0.6mW=0.6mD=0.6mm=30kg图3-7在ADAMS/View工作窗口中，用鼠标左键在连杆上的区域任意选择一点〔此题中选择点〔1.9,-0.3,0〕m〕，并点击鼠标左键确认。滑块C〔PART4〕建立如下列图曲柄滑块机构模型图3-8图3-7图3-8修改构件的质量，在各个构件位置点击右键，选择modify修改。AB杆〔曲柄〕m=20kg;BC杆〔连杆〕m=40kg;滑块m=30kg如图3-9图3-9运用joint：revolute功能，建立曲柄与地面、曲柄与连杆、连杆与滑块之间的转动副。〔1〕参数选择2Bod-1Loc和NormalToGrid。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键选择主曲柄〔PART_2〕，然后选择机架〔ground〕，接着选择主曲柄上的PART_2.MARKER_1，如图3-10所示。图中显亮的局部就是所创立的旋转副(JOINT_1)图3-10参数选择2Bod-21Loc和NormalToGrid。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键选择连杆〔PART3〕，然后选择曲柄〔PART2〕，接着先后选择主曲柄上的PART_2.MARKER_2如图3-11所示。图中显亮的局部就是所创立的旋转副(JOINT2)图3-11参数选择2Bod-21Loc和NormalToGrid。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键选择连杆〔PART4〕，然后选择曲柄〔PART3〕，接着先后选择主曲柄上的PART_3.MARKER_4如图3-12所示。图中显亮的局部就是所创立的旋转副(JOINT3)图3-12运用joint：translational功能，建立滑块移动副参数选择2Bod-1Loc和PickFeature。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键选择滑块〔PART_4〕，然后选择机架〔ground〕，接着选择滑块上的PART4.BOX—3.V13，这时出现白色箭头，移动鼠标，使白色箭头的方向与水平方向平行，如图3-13所示就是所创立的移动副(JOINT_4)图3-137〕施加力和力矩运用appliedforce:force，对滑块施加阻力100N。运用appliedforce:torque，对曲柄AB施加驱动力200N。添加完如图3-14图3-14四、模型的运动情况点击主工具箱的仿真按钮，设置仿真终止时间仿真终止时间2s仿真工作步长50,然后点击开始仿真按钮，系统进行仿真，观察模型的运动情况图4-1五、运动曲线分析方法：曲柄作为参考对象，通过measure功能，可导出曲柄位移、速度、加速度、角速度、角加速度分别与时间关系图。1，时间与X方向的位移关系导出时间与X方向位移关系图时具体操作选项如下(以PART2为测量点〕:时间与X方向的位移关系图5-12、时间与