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Adams快速上手----曲柄滑块机构实例仿真

2012-11-11 14:48阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1763904565

Adams快速上手----曲柄滑块机构实例仿真
下图为开槽机上用的急回机构。原动件BC匀速转动，已知 a=80mm，b=200mm ，lad=100mm ，ldf=400mm 。原动件为构件BC，为匀速转动，角速度。对该机构进行运动分析和动力分析。

Adams快速上手----曲柄滑块机构实例仿真


开槽机上用的急回机构
在本例子中,将展示在ADAMS中可以先用未组装的形式构造急回机构的各个部件，然后在仿真前让这些部件自动地组装起来，最后进行仿真。这种方法比较适合构造由较多部件组成的复杂模型。
⒈启动ADAMS
　　　双击桌面上ADAMS/View的快捷图标,打开ADAMS/View。在欢迎对话框中选择“Create a new model”，在模型名称（Model name）栏中输入：jihuijigou ；在重力名称（Gravity）栏中选择“Earth Normal (-Global Y)”；在单位名称（Units）栏中选择“MMKS –mm,kg,N,s,deg”。
Adams快速上手----曲柄滑块机构实例仿真
图 2-1 设置工作网格对话框
⒉ 设置工作环境 2.1 对于这个模型，网格间距需要设置成更高的精度以满足要求。在ADAMS/View菜单栏中，选择设置（Setting）下拉菜单中的工作网格（Working Grid）命令。系统弹出设置工作网格对话框，将网格的尺寸(Size)中的X和Y分别设置成750mm和1000mm，间距（Spacing）中的X和Y都设置成10mm。然后点击“OK”确定。如图2-1所表示。
2.2用鼠标左键点击动态放大（Dynamic Zoom）图标，在模型窗口中，点击鼠标左键并按住不放，移动鼠标进行放大或缩小。
2.3 用鼠标左键点击动态移动（Dynamic Translate）图标 ，
Adams快速上手----曲柄滑块机构实例仿真
图3-1设置杆选项
在模型窗口中，按住鼠标左键，移动鼠标选择合适的网格。
⒊创建机构的各个部件
3.1 在ADAMS/View零件库中选择
连杆（Link）图标 ，长度为200mm( )，其他参数合理选择。如图3-1所示。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键选择点（-80,0,0）mm(该点的位置可以选择在其他地方)，然后按照和题目中差不多的倾斜角，点击鼠标左键（本题选择点（-200,160,0）mm)，创建出主曲柄BC（PART_2）。如图3-2所表示。

3.2在ADAMS/View零件库中选择连杆

（Link）
Adams快速上手----曲柄滑块机构实例仿真
图3-2 创建的主曲柄BC
图标。在工作窗口中先用鼠标左键选择原点（0,0,0）mm(根据上面创建的主曲柄BC的位置和题中的条件,副曲柄AC的位置是唯一的)，然后按照和题目中差不多的倾斜角，点击鼠标左键（本题选择点（-230,290,0）mm），创建出副曲柄AC（PART_3）。
3.3该步骤将创建主、副曲柄之间的连接部分C，
在ADAMS/View零件库中选择连杆（Link）图标。在ADAMS/View工
作窗口中先用鼠标左键在主曲柄（PART_2）和副曲柄（PART_3）之间任意选择
一点（本题选择点(-270,190,0)），并与副曲柄（PART_3）近似平行，点击鼠标左键
连接部分C（PART_4）创建出来。

3.4在ADAMS/View零件库中选择连杆（Link）图标 ，参数

选择如图3-6所示。在ADAMS/View工作窗口中，用鼠标左键在副曲柄上侧的区域任意选择一点（本题中选择点（30,100,0）mm），并使连杆垂直向上，然后点击鼠标左键确定。连杆DF（PART_5）创建出来.

3.5 在ADAMS/View零件库中选择长方体（Box）图标 ，参数

选择如图3-8所示，参数可以任意选择，只要合理就可以。在ADAMS/View工作窗口中，用鼠标左键在副曲柄上侧的区域任意选择一点（本题中选择点（-70,500,0）mm），并点击鼠标左键确认。滑块F（PART_6）
⒋创建铰接点D

4.1 在ADAMS/View零件库中选择MARKER点图标 ，

参数选择如4-1所表示。先用鼠标左键点击副曲柄（PART_3），然后选择点击Marker点（PART_3.cm），如图4-2所示．一个固结在副曲柄（PART_3）上的Marker点(MARKER_10)创建出来。

4.2 在所创建的MARKER_10点上右击鼠标，在弹出的

对话框中选--Marker: MARKER_10→Modify。
　4.3 在弹出的属性对话框中，如图4-5所示，容易知道MARKER_10点的坐标为（-115.0,145.0,0.0）mm，而题目
中铰接点D到原点（0,0,0）mm的距离。我们可通过直角三角形的性质，计算出当MARKER_10点的坐标为（-62.1,78.3,0）mm时，MARKER_10点到原点的距离为100mm，即此时MARKER_10点为所要的铰接点D。
　4.4 将属性对话框中的Location的坐标（-115.0,145.0,0.0）mm修改为（-62.1,78.3,0）mm，然后点击OK确定。则MARKER_10点的位置将改变。
⒌在滑块上创建一个Marker点

　5.1在ADAMS/View零件库中选择MARKER点图标，参数选择如5-1所表示先用鼠标左键点击滑块（PART_6），然后选择点击Marker点（PART_6.cm），如图5-2所示．一个固结在滑块（PART_6）上的Marker点(MARKER_11)创建出来。

5.2 在所创建的MARKER_11点上右击鼠标，在弹出的对话框中选--Marker: MARKER_11→Modify,如图5-4所
示。 5.3 在弹出的属性对话框中，如图5-5所示，将对话框中Location栏的值（-50.0,540.0,2.5）修改为（-30.0,540.0,2.5），表示MARKER_11点向x轴正方向移动了20mm，然后点击OK确认，移动后的MARKER_11点的位置位于滑块的右侧面。
⒍创建机架
　　用工具Box建立机架，代表滑块滑动的平面。在建立机架时，ADAMS/View默认其宽度是长和高中较小者的两倍。你也可以在生成机架前定义它的长、宽、高。
在ADAMS/View零件库中选择长方体（Box）图标，参数选择，参数可以任意选择，只要合理就可以。在ADAMS/View工作窗口中，在点（0,580,0）(机架的位置选择不是唯一的,只要滑块的运动范围不超过机架就可以)点击鼠标左键，拖到点（10,200,0）点击鼠标。生成的机架（PART_7）。
⒎创建旋转副
　7.1选择ADAMS/View约束库中的旋转副（Joint: Revolute）图标，参数选择2 Bod-1 Loc和Normal To Grid。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7-1所示。图中显亮的部分就是所创建的旋转副(JOINT_1)该旋转副连接机架和主曲柄，使主曲柄能相对机架旋转。

7.2选择ADAMS/View约束库中的旋转副（Joint: Revolute）图标 ，参数选择2 Bod-1 Loc和Normal To Grid。在
ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键选择副曲柄（PART_3），然后选择机架（ground），接着选择副曲柄上的PART_3.MARKER_3，如图7-2所示。图中显亮的部分就是所创建的旋转副(JOINT_2)该旋转副连接机架和副曲柄,使副曲柄能相对机架旋转。
7.3选择ADAMS/View约束库中的旋转副（Joint: Revolute）图标 ，参数选择2 Bod-2 Loc和Normal To Grid。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键选择连接部分C（PART_4），然后选择主曲柄（PART_2），接着先后选择连接部分C上的PART_4.cm和主曲柄上的PART_2.MARKER_2如图7-3所示。图中显亮的部分就是所创建的旋转副(JOINT_3)，该旋转副连接主曲柄和连接部分C,使主曲柄和连接部分C之间作相对旋转运动。

7.4选择ADAMS/View约束库中的旋转副（Joint: Revolute）图标 ，参数选择2 Bod-2 Loc和Normal To Grid。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键选择连杆DF（PART_5），然后选择副曲柄（PART_3），接着先后选择连杆DF上的PART_5.MARKER_7和副曲柄上的铰接点D（PART_3.MARKER_10）如图7-4所示。图中显亮的部分就是所创建的旋转副(JOINT_4)，该旋转副连接副曲柄和连杆DF,使副曲柄和连杆DF之间作相对旋转运动。

7.5选择ADAMS/View约束库中的旋转副（Joint: Revolute）图标 ，参数选择2 Bod-2 Loc和Normal To Grid。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键选择滑块（PART_6），然后选择连杆DF（PART_5），接着先后选择滑块（PART_6）的PART_6.cm和连杆DF上的PART_5.MARKER_8，如图7-5所示。图中显亮的部分就是所创建的旋转副(JOINT_5)，该旋转副连接滑块和连杆DF,使滑块和连杆DF之间作相对旋转运动。
⒏创建移动副
8.1选择ADAMS/View约束库中的移动副（Joint: Translational）图标，参数选择2 Bod-2 Loc和Pick Feature。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键选择连接部分C（PART_4），然后选择副曲柄（PART_3），接着先后选择连接部分C上的PART_4.cm和副曲柄上的PART_3.cm，这时出现白色箭头，移动鼠标，使白色箭头的方向与副曲柄平行，如图7-6所示。然后连续点击鼠标左键两次，这样定义了连接部分C在副曲柄上做移动运动。如图7-7所示，图中显亮的部分就是所创建的移动副(JOINT_6)，该移动副联结连接部分C和副曲柄,使连接部分C和副曲柄之间作相对移动运动。。
8.2选择ADAMS/View约束库中的移动副（Joint: Translational）
图标，参数选择2 Bod-2 Loc和Pick Feature。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键选择滑块（PART_6），然后选择机架（ground），接着先后选择滑块上的PART_6.MARKER_11，和机架上的ground.MARKER_12，这时出现白色箭头，移动鼠标，使白色箭头的方向与机架平行（垂直向上），如图7-8所示。然后连续点击鼠标左键两次，这样定义了滑块在机架上做移动运动。如图7-9所示图中显亮的部分就是所创建的移动副(JOINT_7)，该移动副联结滑块和机架,使滑块能在机架上移动运动。
⒐创建驱动
在ADAMS/View驱动库中选择旋转驱动（Rotational Joint Motion）按钮，在Speed一栏中输入-360，-360表示旋转驱动每秒钟顺时钟旋转360度。在ADAMS/View工作窗口中，用鼠标左键点击主曲柄上旋转副（JOINT_1），一个旋转驱动创建出来，如图9-1所示，图中显亮的部分为旋转驱动。
⒑ 保存模型
10.1在ADAMS/View中，选择“File”菜单中的“Save Database As”命令，如图10-1所示。系统弹出保存模型对话框，输入保存的路径和模型名称，按OK，保存急回机构模型jihuijigou.bin。
10.2 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（End Time）为3，仿真工作步长（Step Size）0.01,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10-3和图10-4分别表示未组装的急回机构和组装的急回机构。
⒒ 仿真验证
下面仅对原动件BC、连杆DF、滑块F进行运动分析和力分析，其他构件的分析可以此为参考进行。
11.1 对原动件BC的旋转副JOINT_1进行运动分析和力分析。在ADAMS/View工作窗口中用鼠标右键点击原动件BC的旋转副JOINT_1，选择Modify命令，如图11-1所示，在弹出的修改对话框中选择测量（Measures）图标 ,如图11-2所示。在弹出的测量对话框中，将Component栏设置为mag，将From/At栏设置为PART_2.MARKER_13（或者ground.MARKER_14）（选择前者，表示测量的是原动件BC对机架的压力，选择后者，表示测量的是机架对原动件BC的支持力，两力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反）其他的设置如图11-3所示。然后点击对话框下面的“OK”确认。生成的力-位移曲线如图11-4所示。

11.2 对原动件BC的旋转副JOINT_1进行如何角位移测量的运动分析，旋转副JOINT_1的角位移测量和其力测量过程几乎一样，在图11-3所示的对话框中，将Characteristic栏选为Ax/Ay/Az Projected Rotation，Component栏选为Z，将From/At栏设置为ground.MARKER_14（或者PART_5.MARKER_13），其他的设置如图11-5所示。然后点击对话框下面的“OK”确认。生成的力-位移曲线如图11-6所示。
当From/At栏设置为PART_5.MARKER_13时，生成的角位移和时间的曲线图如图11-7所示。图11-7和图11-6的区别在于符号的相反，绝对值大小相同。这就是设置From/At栏不同的参考点从而导致曲线的不同。

11.3 对连杆DF进行运动学分析。在此，运动分析以连杆DF的中点为参考点，确定其运动和构件DF绕其转动，也可以以连杆上的其他点为参考点。在ADAMS/View菜单栏中，选择Build→Measure→Point-to-Point→New，如图11-8所示，进行点与点之间的位移测量。系统弹出点与点之间测量的对话框，将光标放在被测量的点（To Point）栏中，按鼠标右键，选择Marker→Browse，如图11-9所示。
11.4 在弹出的Database Navigator的对话框中，选择PART_5下面的PART_5.cm(该MARKER点为连杆DF上的重心点)。然后点击该对话框下面的“OK”按钮。如图11-10所示。同样在图11-9中的参考点（From Point）栏中，按鼠标右键，选择Marker→Browse，在弹出的Database Navigator的对话框中，选择ground下面的MARKER_16（该点是坐标原点），然后点击该对话框下面的“OK”按钮。如图11-1

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