弹簧挂锁的建模及仿真

1、、建立夹紧机构模型1、启动 ADAMS/View（ 1）打开 ADAMS/View ，欢迎对话框中选择 Create a new model 项，输入文件名 Latch，选 择 OK 按钮，如图 1 所示 。图 1 欢迎对话窗口（ 2）设置单位。在 Setting 菜单，选择 Units 命令，显示单位设置对话框，在 Length 栏，选 择 centimeter ，选择 OK 。（ 3）设置工作栅格。在 Setting 菜单，选择 Working Grid 命令，显示工作栅格设置对话框， 设置： size=25， spacing=1，如图 2 所示，选择 OK 按钮，设置好工作栅格。图 2

2、设置工作栅格对话框（4）设置图标。 在在 Setting 菜单，选择 Icons 命令，显示图标设置对话框， 在 New Size 栏， 输入 2.（5）按 F4 键显示坐标窗口。（6）在 File 菜单选择 Select Directory 命令，设置 ADAMS 默认存盘目录。2、建立夹紧机构模型1）创建参数点。在工具箱几何建模工具集，选择Point 工具 ，使用默认设置，如图3 所示。根据表 1 的坐标值，产生 A、B、C、 D、4 所示。E、 F6 个设计点，如图图 3 图 4 6 个设计点设计点变量名x 坐标y 坐标z 坐标APOINT 1000BPOINT 2330CPOINT 3

3、280DPOINT 4-10220EPOINT 5-1100FPOINT 6-6502）创建摇臂（ pivot ）。在工具箱几何建模工具集，选择工具，在参数设置栏设置 Thickness=1， Radius=1。依次选取 POINT_1 、POINT_2 及 POINT_3 、POINT_1 四点，按右键创建摇臂，如图 5 所示。图 5 摇臂模型鼠标右键，选择 part： PART_2，再选择 Rename，输入新 名.Latch.pivot3）创建手柄 （handle）在工具箱几何建模工具集，选择工具,依次选取 POINT_3 、POINT_4 创建手柄，如图 6所示。鼠标右键，选择 par

4、t： PART_3，再选择 Rename，输入新名 .Latch.handle 。图 6 创建手柄后的模型（ 4）创建锁钩（ hook）在工具箱几何建模工具集，选择工具，在 Length 中输入 1，根据表 2 给出的坐标值，依次选取各点 （若是点不好选可按住 ctrl） ，鼠标右键完成创建滑钩，如图 7 所示。 鼠标右键，选择 part： PART 4，再选择 Rename，输入新名 .Latch.hook 。点坐标x 坐标y 坐标z 坐标153023503-6604-14605-15506-15307-14108-12109-123010-530114203图7 创建钩锁后的模型（5）创建

5、滑杆（ slider ）在工具箱几何建模工具集，选择工具,依次选取 POINT_5 、POINT_6 创建滑杆，如图 8所示。鼠标右键，选择 part： PART_5，再选择 Rename，输入新名 .Latch.slider图 8 创建滑杆后的模型6）创建加紧固定支架 在工具箱几何建模工具集， 选择工具 ，由 New Part 改为 On Ground ，依次选取 （ -2,1,0, ）、 （-18,0,0 ）创建固定支架，如图 9 所示。鼠标右键，选择 Block ： BOX_11 ，再选择 Rename，输入新名 .Latch.ground.block 。（7）创建铰链副在 A 点处将摇

6、臂与基础框架连接。在主工具箱的连接工具集，选择铰链副置栏选择，选取 Point_1 点。添加滑钩与摇臂铰链副。在主工具箱的连接工具集，选择铰链副，在参数设置栏选择， 依次选择摇臂pivot ）、滑钩 （ hook）及 Point_2 点，完成设置。添加手柄与摇臂铰链副，选取铰链副后选择摇臂（pivot ）、手柄（ handle）及 Point_3。添加滑杆与手柄铰链副，选取铰链副后选择滑杆（slider ）、手柄（ handle）及 Point_5 。添加滑杆与滑钩铰链副，选取铰链副后选择滑杆（slider）、滑钩（ hook ）及 Point_6 。（8）添加点面约束副（低副）局部放大滑钩，

7、在 Build 菜单选择 Joint，显示连接对话框，如图 9 所示。选择工具，在参数栏设置依次选取固定支架（ ground.block ）、滑钩（ hook）、点（ -12,1,0 ），竖直向上拖动鼠标，按下左键。图 9 约束库9）创建弹簧在主工具箱施加力工具集选择拉压弹簧阻尼器工具输入 K=800 ，C=0.5 。选取点（ -14,1,0）处滑钩顶点，注意应选取钩上的顶点上（hook.Extrusion_9.v16 ），而不是坐标点上，再选取（ -23,1,0），如图 10 所示。图 10 创建弹簧后的模型（10）创建手柄力在主工具箱施加力工具集选择单作用力工具 ，设置 Space Fix

8、ed ， Pick Feature 及 Constant，选择 Force，输入 80。依次选取手柄 （ handle）、手柄末端点 （handle.Marker_5 ）、点（ -18,14,0），如图 11 所示。图 11 创建的夹紧机构模型（11）保存模型完成创建，保存数据库。 完成建模后的夹紧机构模型， 如图 11所示。在 File菜单，选择 Save Database As 命令，输入文件名： Latch.bin 选择 OK 按钮，保存数据。（12）仿真观看观看当前模型的运动情况在主工具箱，选择仿真工具 ，取 End Time=1.0 ，Step=50，开始仿真分析。二、运动仿真分析1

9、、测试模型（1）设置弹簧力的测量在弹簧处鼠标右键，在弹出菜单中选中选择 Spring： Spring_1，再选择 Measure，显示施加 测量对话框， 将 Characteristic 选项设置成 Force，如图 12 所示。 选择 OK 按钮，显示弹簧力 测量窗口。图 12 测量对话框（2）角度测量在 Build 菜单选择 Measure 项，再选择 Angle ，最后选择 New ，显示产生角度测量对话框。在 Measure Name 栏，将测量名称改为 overcenter_angle。在 Fist Marker 栏， 按鼠标右键选择 Marker ，再选择 Pick 。选择在 Po

10、int_5 处的任意一个标记 （ Marker ）。在 Middle Marker 栏，按鼠标右键选择 Marker ，再选择 Pick 。选择在 Point_3 处的任意一个 标记（ Marker ）。在 Last Marker 栏，按鼠标右键选择 Marker ，再选择 Pick 。选择在 Point_6 处的任意一个标 记（ Marker ）。设置完成如图 13 所示。选择 OK 按钮，显示角度测量窗口。图 13 角度测量对话框3）样机仿真分析开始仿真分析。在主工具箱，选择仿真工具 ，取 End Time=0.2 ，Step=100。选择按钮 测量结果可以显示结果，如图 14、图 15

11、所示。图 14 弹簧力测量曲线图图 15 角度测量曲线图 （4）创建角度传感器16 所示。在对话在 Simulate 菜单选择 Sensor，再选择 New ，显示创建传感器对话框，如图 框中设置或选择，按照图 16 设置。选择 OK 按钮，完成创建传感器。图 16 创建传感器对话框保存当前数据，在 File 菜单。选择 Save Database As 命令，输入文件名： test，选择 OK 按 钮，保存数据库。（5）进行样机仿真 在主工具箱，选择仿真，工具，取 End Time=0.2 ， Step=100。选择按钮 进行分析。仿真时测量窗口显示如图17、图 18 所示的测量结果。夹紧系

12、统在overcenter_angle ）等于 0 时停止80N 恒力作用下，由于传感器的作用，使得手柄到达角度（10仿真分析。图 17 、图 18 反映了在最后一次仿真分析中，夹紧力(Clamping )及角度(overcenter angle)随时间的变化曲线。图 17 弹簧力随时间的变化曲线图 18 角度 随时间的变化曲线2、验证模型(1)导入实验数据在 File 菜单，选择 Import ，显示输入对话框。 在 File type 栏，选择 Test Date，选择 Create Measure 选项。 在 File to Read 栏，鼠标右键，在弹出式菜单中选择 Browse ，选择

13、 MSC.Software 的安装 目录： aview/examples/latch/test_dat.csv 。 在 Model_Name 文本输入 .Latch ，如图 19 所示。选择 OK ，读入实验数据。11图 19 导入实验数据对话框 （2）绘制实验数据曲线图在 Review 菜单，选择 Postprocessing.命令进入后处理程序。在窗口左上方选择 Plotting ；在控制区， 选择 Measures，在 Simulation 列表中选择 test_dat； 在 Independent Axis 选项中选择 Data ，在对话框中选 MEA_1 ，选择 OK 。在 Meas

14、ure 列表选择 MEA_2 ；选择 Add Curves 按钮，绘制实验数据曲线图。（3）修改实验数据曲线图在窗口左侧的对象结构关系栏，选择Page_1 下属的 plot_1 项；在参数特性编辑区设置标题栏 Title=Latch Force vs.Handle Angle 。选择 haxis 项，在参数特性编辑区设置 y 轴标题 Label=Degrees 。选择 vaxis 项，在参数特性编辑区设置 x 轴标题 Label=Newtons 。（4）仿真曲线图在控制面板区，在 Simulation 列表中选择 last_run ；在 Independent Axis 选项中选择 Date， 在显示的对