机械电子工程实验II指导书

1、.“机械实验II”实验指导书Mechanical Experiment II“机械电子工程”学院目录实验一 基于ADAMS软件机构运动创新设计与分析实验5一、实验实训目标5二、实验实训内容5三、实验实训材料设备及条件5四、实验实训要求5五、实验实训方法与步骤5实验二 基于ADAMS刚体动力学仿真分析实验10一、实验实训目的10二、实验实训内容10三、实验实训材料设备及条件10四、实验实训目标10五、实验实训方法与步骤10实验三 基于ADAMS刚-柔混合仿真分析实验19一、实验实训目标19二、实验实训内容19三、实验实训材料设备及条件19四、实验实训要求19五、实验实训方法与步骤19实验四 基于

2、ADAMS的连杆滑块机构柔体动力学仿真实验25一、实验实训目标25二、实验实训内容25三、实验实训材料设备及条件25四、实验实训要求25五、实验实训方法与步骤25实验五 基于ADAMS的槽轮机构运动仿真实验30一、实验实训目标30二、实验实训内容30三、实验实训材料设备及条件30四、实验实训要求30五、实验实训方法与步骤30实验六 基于ADAMS的夹紧机构设计实验35一、实验实训目标35二、实验实训内容35三、实验实训材料设备及条件35四、实验实训要求35五、实验实训方法与步骤35实验七 基于ADAMS的夹紧机构优化设计与分析实验43一、实验实训目标43二、实验实训内容43三、实验实训材料设备

3、及条件43四、实验实训要求43五、实验实训方法与步骤43六、设计研究45学时分配及实训地点序号实验项目名称学时类型每组人数必做或选做实验室名称主要仪器设备1基于ADAMS软件机构运动创新设计与分析实验6演示性28必做现在机械工程仿真实验教学中心（6109）机构运动创新设计方案实验台 计算机（ADAMS 2012）2基于ADAMS刚体动力学仿真分析实验6综合性28必做现在机械工程仿真实验教学中心（6109）计算机（ADAMS 2012 Proe SolidWorks2012）3基于ADAMS刚-柔混合仿真分析实验6综合性28必做现在机械工程仿真实验教学中心（6109）计算机（ADAMS 2012

4、）4基于ADAMS的连杆机构柔体动力学仿真实验6综合性28必做现在机械工程仿真实验教学中心（6109）计算机（ADAMS 2012）5基于ADAMS的槽轮设计及运动仿真实验3演示性28必做现在机械工程仿真实验教学中心（6109）计算机（ADAMS 2012 Proe SolidWorks2012）6基于ADAMS的夹紧机构设计实验6设计性28必做现在机械工程仿真实验教学中心（6109）计算机（ADAMS 2012）7基于ADAMS的夹紧机构优化设计与分析实验6设计性28必做现在机械工程仿真实验教学中心（6109）计算机（ADAMS 2012）8上机测试3综合性28必做现在机械工程仿真实验教学中

5、心（6109）计算机（ADAMS 2012 Proe SolidWorks2012）实验数8演示性、验证性实验数2综合性、设计性、创新性实验数6综合性、设计性、创新性实验比例75%实验一 基于ADAMS软件机构运动创新设计与分析实验一、实验实训目标1、机构创新设计与运动分析实验是综合性实验，在掌握机构组成原理、基本机构的类型、结构、设计知识的基础上，以机构创意设计实验台作为操作平台，进行机构创新设计实验；2、培养学生运用创新思维方法，遵循机械设计的基本法则，对机构运动系统方案进行设计与研究。以期通过实验使学生创新意识、综合设计能力得到加强，实验技能得到提高；3、熟悉ADAMS仿真软件，利用仿真

6、软件对所设计的机构进行仿真分析。二、实验实训内容1、根据命题学生设计机构创新方案、画出机构运动简图；、学生把设计好机构方案，在机构创新设计实验台搭接、运行，满足机构设计要求；、基于ADAMS软件进行机构运动学分析；、学生根据实验全过程，将其设计思想、创新点、机构运动简图、机构构件参数、机构运动仿真，以实验论文形式提供实验报告。三、实验实训材料设备及条件1、机构运动创新设计方案实验台；2、计算机（ADAMS2012）；四、实验实训要求1、机构设计方案要具有创新特点；2、画机构运动简图要标注机构构件尺寸；3、在机构创新设计实验台搭接实施并满足机构设计要求；4、用ADAMS做机构运动学仿真时机构构件

7、尺寸要精确；5、学生自选一种简单运动机构并应用ADAMS软件分析，并完成实验论文。五、实验实训方法与步骤1、背景摆动导杆机构是一种应用比较广泛的平面连杆机构，例如牛头刨床上就用了这种机构。它将曲柄的旋转运动转换成为导杆的往复摆动。机构相对简单易懂，对于我们初学ADAMS的学生来说便于建模和分析。 2、利用ADAMS的优点：对于摆动导杆机构的运动分析，常用的方法有图解法和解析法。图解法：直观、方便，但精度不高，需要反复做图。解析法：人工计算运算量大，容易出错。 利用ADAMS可以产生复杂机械系统的虚拟样机，真实地仿真其运动过程。精确度很高，而且将计算工作交给计算机能省去大量人工，并且不容易出错。

8、3、建立力学模型图中为摆动导杆机构 曲柄AB为原动件 导杆BC为从动件 通过滑块B将曲柄AB的 连续转动转变为导杆BC的往复摆动。4、建立样机模型：首先是给定模型具体的参数：各杆的杆长以及曲柄AB的转速。利用ADAMS建立样机：根据几何关系确定A、B、C三点的坐标，可以假定C为坐标原点从而确定模型。再各零件之间建立相应的约束副。 固定副： 机架 转动副1：曲柄、机架 转动副2：曲柄、滑块 转动副3：导杆、机架 移动副： 滑块、导杆 右图为理论的样机图下图为实际做的时候建立的样机图，比较理论的样机图，我没有专门建立一个杆将其锁为机架，而是直接在坐标轴上建立了2个点，将坐标轴当作了ac杆。附图如下

9、 5、仿真分析通过已经建立好的模型给出曲柄的转速，就可以利用ADAMS自动输出构件的位移、速度、加速度等详细的参数。 并且利用这些输出值可以通过ADAMS/View以图形形式输出，从而能清晰地看出他们在仿真过程中的变化规律。6、具体参数W=5rad/s AB（主动件）=100mm AC（固连机架的杆）=350mm7、输出图本图为滑块的位移图。图中红色线为x方向的位移。蓝色线为y方向的位移，合成图为一直线。从图中可以看出滑块进行往复运动，轨迹为一个圆。本图为滑块的速度图。图中红色线为x方向的速度。蓝色线为y方向的速度，合成图为一直线。速度为匀速圆周运动。本图为滑块的加速度图。图中红色线为x方向的

10、加速度。蓝色线为y方向的加速度。本图为从动件（BC）的速度曲线本图为从动件（BC）的加速度曲线8、分析目的通过对不同的杆件的不同尺寸可以快速的得到其运动特性，从而可以得出实际应用中的最佳尺寸，达到优化设计的目的。也可以通过对机构不同杆件不同尺寸的分析可以得到其运动特性，从而能够最佳得利用其特性。本试验中只给出了一组尺寸杆件的运动学分析，同理可以改变其尺寸得到不同的运动学特性。本试验在于对利用ADAMS来进行力学分析，从而快速的得到其运动学特性，进而优化设计。9、总结采用ADAMS软件对摆动导杆机构虚拟样机进行运动学分析，得到了摆动导杆机构的运动曲线。实践表明，虚拟样机技术简便、直观、可靠，避免

11、了解析法繁琐的分析、推导和论证过程以及图解法反复绘图和精确不高的问题。运用ADAMS软件对机构进行分析和论证，仿真得到各个机构的运动特征，有利于机构设计初期方案的筛选和优化。实验二 基于ADAMS刚体动力学仿真分析实验一、实验实训目的1、掌握刚体模型的导入过程；2、通过实例掌握定义材料属性、施加驱动；3、掌握约束及仿真分析、后处理等操作步骤。二、实验实训内容1、通过一个偏转摩天轮刚体动力学仿真分析模型，使学生熟悉刚体建模、定义材料属性、施加驱动和约束及仿真分析、后处理等操作步骤，达到熟练掌握运用ADAMS 进行刚体建模的水平。其中，材料属性的定义和约束及驱动的施加、仿真分析及求解器的设置是本章

12、的重点；2、练习求解计算类型和后处理界面的相应操作，以及后处理的使用技巧、曲线编辑和仿真动画输出。三、实验实训材料设备及条件计算机（Proe Solidworks ADAMS2012 ）四、实验实训目标1、学会用CAD三维软件创建一个简单机械模型并导入ADAMS软件中；2、学生自选一种简单机械模型应用ADAMS软件进行刚体动力学仿真分析，并完成实验论文。五、实验实训方法与步骤5.1导入模型步骤1：鼠标双击桌面ADAMS/View图标，或者在开始菜单单击程序，再单击MSC.Software-ADAMS2012-Aview，系统弹出ADAMS2012界面。在开始界面上单击NEW MODEL.系统弹

13、出建立新模型对话框，如图所示。在Model Name栏输入模型的名字model-crane，然后单击OK按扭，进入ADAMS2012界面步骤2：单击界面的File菜单，单击Open Datebase，系统弹出提示菜单，单击NO关闭提示。系统弹出打开新新模型对话框，打开文件夹下的tumtable文件，如图所示，找tumtable.bin文件双击，打开文件。步骤3：单击界面的实体显示图标和三维显示图标。步骤4：右键单击小齿轮，从弹出的快捷菜单中选择Delete选项，删除小齿轮。步骤5：单击界面的File菜单，系统展开菜单，单击import，弹出导入模型对话框，在对话框的File Type栏下拉列表

14、中找到Parasolid选项，单击选中。步骤6：在File To Read栏中右键单击鼠标找到cha-05目录下的tuentable文件夹，单击选中gear.-t文件，然后单击OK按钮，导入模型gear.x-t。在File To Read栏下拉列表选中ASCII项，在Model Name栏单击鼠标右键，依次选中Model-guesses-turntale，给导入的模型命名。最后单击OK按钮完成齿轮模型的导入如图所示。步骤7：单击界面的File菜单，系统展开菜单，单击import，弹出导入模型对话框，在对话框的File Tyoe栏下拉列表中找到Parasolid选项，单击选中。在File To

15、Read栏中右键单击鼠标找到cha-05目录下tumtable文件夹，单击选中box.x-t文件，然后单击OK按钮，导入模型box.x-t。步骤8：在File Type栏下拉列表中选中ADCII项，在Modle Name栏单击鼠标右键依次选择Model-Guessed-uentable，给导入的模型命名，最后单击OK按钮完成箱体模型的导入。步骤9：移动小齿轮。右键单击界面图标，从弹出的图标选项中选择图标A，在Relocatethe栏选择part，在其后的选项中右键单击OKpick，在选择PART6。步骤:10：在Relative to the栏后选择marker在其后的栏中右键单击选择pick

16、，再选择PART6，在Translate下方的空格中输入70，单击图标，是PART6沿着X轴方向移动70mm，步骤11：在Translate下方的空格中输入54，单击图标，是PART6沿着Y轴方向移动55mm，在Rotable下的空格中输入6，单击图标，是PART6，沿着X轴方向移动6度，单击Cose按钮关闭对话框。 5. 2定义材料属性步骤1:单击ADAMS2012界面左端树结构下的Browse按钮，然后单击bodies按钮，系统展开吊车模型部件。步骤2：选择其中部件PART7键单击，选中Modify，如图所示，弹出修改模型对话框，在Category栏中选择Mass Properties选项

17、。步骤3：define Mass By栏下拉列表选项中Geometry and Material Type，在Material Type栏单击鼠标右键，依次选择Material-Guesses-steel，定义了材料属性后界面将显示材料的密度，（Destiny），杨氏模量（Yongs Mudulus）和泊松比（Possomms Ratio），单击OK按钮完成梁部件材料属性定义，如图所示。步骤4：其他部件材料属性定义域部件材料属性定义步骤一样。5. 3重命名部件步骤1：鼠标右键单击部件或鼠标双击部件，在弹出的菜单中选择Rename，系统弹出修改模型名称对话框，在对话框中输入模型的名字，如定义吊车

18、右端横梁Part2为rotate，如图所示。步骤2：模型中其他部件的命名方式和步骤与上一步一样，设置左端横梁Part3为shaff，Pa为big-gear，Part5为little-gear，Part7为plane。Part8为box，如图所示5. 4 渲染模型和布尔运算步骤1：右键单击 以弹出的选项中选择Solid:SoLD,然后单击右侧的箭头，从中rotate，选择Apparance,系统弹出渲染模型对话框。 在Color后的空白区域单击右键从弹出的选项中选择Color然后选择 Guesses,然后以中选择GREEN,单击OK按钮完成音B件的渲染。步骤2：其他部件的渲染，与上面相

19、同，渲染过程请参照第一步，渲染后的模型如图所示。 单击Bodies下的布尔运算图标回，单击大齿轮biggear,然后单击轴shaft完成。步骤3：单击Bodies下的布尔运算图标，单击大齿轮big-gear,然后单击轴shaft,完成布尔运算。5. 5 施加约束1.创建固定副步骤1：转轮(rotate)与大齿轮(big-bear)之间固定连接。鼠标单击固定副图标 弹出创建固定副对话框，如图所示。在Construction下拉列表中选择2 Bodies-l Location和Nornal To Grid,在First下拉列表中选择Pick Body，在Second下拉列表中选

20、择Pick Body。步骤2：单击转轮(rotate),再单击大齿轮(big_bear)，选择大齿轮(big_bearc作为固定连接点，单击重心，创建转轮(rotate)与大齿轮(big_bear)之间的固定连接副。2. 创建旋转副步骤1：旋转大齿轮(big_bear)与大地(ground)之间的旋转副。鼠杨单击旋转副图材，弹出创|建旋转副对话框，如图所示。在Construction下拉列表中选择2 Bodies-1 Location和Pick Geometry Feature,在First下拉表中选择Pick Body,在Second下拉列表中选择Pick Body.步骤2：单击大齿轮(bi

21、g.bear),再单击大地(ground),选择MARKER38作为旋 转副连接点，单击重心，移动鼠标，当鼠标指针指向Z轴正方向时，单击鼠标，创建大齿轮（big_bear)与大地(ground)之间的旋转副。步骤3：旋转小齿轮(little-bear)与大地(ground)之间的旋转副。鼠杨单击旋转副图标，弹出创建旋转副对话框。在Construction下拉列表中选择2 Bodies-1 Location和Pick Geometry Feature,在First下拉列表中选择 Pick Body,在Second下拉列表中选择Pick Body.步骤4：单

22、击小齿轮(little_bear),再单击大地(ground),选择小齿轮的中心(ittle _bear.cm)作为旋转副连接点，单击重心，移动鼠标，当鼠标指针指向Z轴正方向时，单击鼠标，仓建小齿轮(litte-bear)与大地(ground)之间的旋转副。3.创建接触力步骤1：单击桌面Forces按钮，显示所有的约束力，单击Spcial Forces其中的图标，系统弹出创建接触力对话框。步骤2：在I Solid(s)后面的空白区域单击右键，从弹出的选项中选择Pick,移动鼠柯至大齿轮处并单击左键。步骤3：:单击Friction Force后的栏，从中选择Coulomb,在

23、 Coulomb Friction后选择On,在Static Coeffcient后输入0.3,在Static Coefficient后输入0.1,在Stiction TransitionVel.后输入0.1.在Frition Transition Vel后输入10.步骤4：其余选项采用默认设置，单击OK按钮，完成接触的定义，如图所示。4.柔性球铰步骤1：单击球铰图标，弹出创建对话框。在Construction下拉列表中选择2 Bod-1 Loc和NormalToGrid.步骤2：单击旋转轮(rotate),然后单击平板(plane),移动鼠标指向平板的中心， 单击鼠标，完

24、成球铰的创建。步骤3：单击球铰图标，弹出创建对话框。在Construction下拉列表中选择2 Bod-1 Loc和Normal To Grid.步骤4：单击旋箱体(box),然后单击平板(plane),移动鼠析指向籍体的中心，单击鼠标，完成球铰的创建。5.6施加驱动步骤1：单击放转驱动按钮，弹出创建驱动对语框，在Rot.Speed中采用默认设置，单击旋转副Joint-2,创建旋转机构与大地之间的驱动。步骤2：右键单击旋转驱动按钮，从弹出的选项中选择Modify,弹出创建驱动对话框，在对话栏中的Function中输入-300.0d*time.单击OK按钮，完成驱动的创建。5.7求解器设置步骤1

25、：鼠杨单击菜单栏Settings,选择Solver,选择Display。在弹出的对话框的Show Messages鼠标勾选No,在Update Graphics下拉列表中选择Never,如图所示。步骤2：鼠材单击菜单栏Settings,选择Solver,选择Dymamic,系统弹出定义动力学选项，如图所示，在Integrator下拉列表中选择WSTIFF,在Formulation下拉列表中选择13，单击Close按钮完成求解器的设置。5. 8仿真步骤1：鼠标单击仿真按钮，弹出仿真对话框，如图所示。仿真时间(End Time) 设置为1s,仿真步长(Step Sizes)设置为0.1，其余采用默

26、认设置。步骤2：单击开始仿真按钮，,对模型进行一次1S的动力学仿真。仿真结束后单击按钮，将这一次的仿真保存为名为first的仿真，以备后处理。步骤3：单击菜单栏Settings,选择Solver,选择Dymamic,系统弹出定义动力学 选项，在Integrator下拉列表中，选择GSTIFF,在Formulation下拉列表中，选择SI2,单击Close按钮完成求解器的设置。步骤4：再次单击仿真按钮，对模型进行一次1S的动力学仿真。仿真结束后单击按钮当，将这一次的仿真保存为名为second的仿真，以备后处理。5.9后处理分析步骤1：单击仿真对话框中的后处理图标，打开后处理窗口。步骤2：在窗口的

27、Source下拉列表中选择Resut Sets,在Simulation中按住Ctr键连续选中first和second,在ResultSet列表中选big.gear,XFORM,Component列表中选择X.选中Surf复选框，即可显示接触1在定义接触前后X方向位移的时域图，如图所示。步骤3：在窗口的Source下拉列表中选择ResultSets,在Simulation中按住Ctr1键连续选中first和second,在ResultSet列表中选择+CONTACT_1,Component列表中选择TY,选中Surf复选框，即可显示接触副Y方向的力矩曲线，如图所示。步骤4：按照所示进行设置，选中

28、Surf复选框，在界面上显示角加速度曲线，如图所示。步骤5：单击界面图标，显示曲线的最大值和最小值以及其他的一些信息，如图所示。实验三 基于ADAMS刚-柔混合仿真分析实验一、实验实训目标1、掌握在ADAMS中直接生产柔性体的方法；2、通过实例掌握掌握柔性体的生成及刚-柔耦合建模过程和仿真。二、实验实训内容1、通过一个钟摆机构刚体离散及动力学分析，使学生了解在一些需要考虑构件变形的特殊情况下，完全把模型当作刚性系统来处理还不能达到精度要求，必须把模型的部分构件做成产生变形的柔性体来处理；2、练习简单的柔性体的生成及刚-柔耦合分析与刚形体分析，并对两种结果进行对比。三、实验实训材料设备及条件计算

29、机（Proe Solidworks ADAMS2012 ）四、实验实训要求1、学会用CAD三维软件创建一个简单机械模型并导入ADAMS软件中；2、学生自选一种简单机械模型应用ADAMS软件进行刚体动力学仿真分析；3、学生在掌握刚性体动力学仿真分析的基础上，应会利用ADAMS中刚-柔耦合分析去更贴近实际反映机械运动状态。五、实验实训方法与步骤5.1 创建模型步骤01 定义新模型。单击桌面快捷按钮，系统弹出对面框，在Model Name中输入model_pendulum，在Working Directory中双击左键，选择文件存储路径，如图5-1所示。图5-1 定义钟摆模型步骤02 单击OK按钮完

30、成新模型的定义。步骤03 建立模型。单击连杆按钮，在弹出创建连杆对话框里设置连杆相应参数，如图5-2所示。鼠标单击（0,0）点，移动鼠标当指向X轴正方向的时候，单击鼠标完成创建。图5-2 连杆创建示意图步骤04 创建球体。单击连杆按钮，在弹出创建连杆对话框里设置连杆相应参数，鼠标单击连杆右端的Marker_2点，单击鼠标完成创建， 如图5-3所示。图5-3 球杆创建示意图5.2 施加约束和驱动步骤01 创建旋转副。单击旋转副按钮，系统弹出创建旋转副对话框，左键分别单击连杆左端和大地，移动鼠标单击连杆的Marker_1点时，单击鼠标完成旋转副的创建，如图5-4所示。图5-4 连杆与大地旋转副创建

31、示意图 按同样过程创建球体与连接之间的旋转副，如图5-5所示。图5-5 球杆与连杆旋转副创建示意图步骤02 创建驱动。单击旋转驱动按钮，系统弹出创建旋转驱动对话框，在对话框中速度(speed)中输入360.0，移动鼠标单击连杆左端的旋转副（Joint_1），完成驱动的施加，如图5-6所示。图5-5 连杆与大地驱动创建示意图步骤03 设置驱动函数。右键单击驱动，在弹出的菜单中选择Modify，弹出设置驱动函数对话框，并在Function中输入如图函数step(time,0,0d,0.5,-90d)+ tep(time,0.501,0d,1.0,-90d)+ tep(time,1.01,0d,0.

32、5, 90d)+ tep(time,1.501,0d,0.5, 90d)+，单击OK按钮完成驱动函数定义，并在Joint Motion对话框中单击OK，完成驱动定义，如图5-6所示。图5-6 设置驱动函数5.3 仿真步骤01 仿真。单击仿真按钮，按如图5-7设定参数，单击开始仿真按钮，系统自动进行动力学仿真。图5-7 仿真步骤01 保存仿真。单击仿真界面的保存仿真按钮，弹出对话框，在对话框中输入rigid_sim，如图5-8所示。图5-8 保存刚性体仿真5.4 创建柔性离散连杆步骤01 离散连杆。单击按钮，在Name中输入liangan，如图设置参数，并在Marker 1栏单击鼠标右键，在弹出

33、的选项中选择Marker，再选择Pick，移动鼠标找到连杆左端的Marker_1，单击选中，按同样办法确定Marker 2对应点连杆右端的Marker_2。图5-8 离散连杆创建示意图步骤02 删除刚性连杆。在连杆上单击鼠标右键，在弹出的列表中单击Delet，完成删除工作。5.5 创建刚-柔体间的约束和驱动步骤01 创建旋转副。单击旋转副按钮，系统弹出创建旋转副对话框，左键分别单击连杆liangan_elem1和大地，移动鼠标单击连杆的liangan_elem1Marker_1点时，单击鼠标完成旋转副的创建，如图5-9所示。图5-9旋转副创建示意图 按同样过程创建球体与连杆liangan_el

34、em8之间的旋转副，如图5-10所示。图5-10 旋转副创建示意图步骤02 创建驱动。单击旋转驱动按钮，系统弹出创建旋转驱动对话框，在对话框中速度(speed)中输入360.0，移动鼠标单击连杆左端的旋转副（Joint_1），完成驱动的施加，如图5-11所示。图5-11 连杆与大地驱动创建示意图步骤03 设置驱动函数。右键单击驱动，在弹出的菜单中选择Modify，弹出设置驱动函数对话框，并在Function中输入如图函数step(time,0,0d,0.5,-90d)+ tep(time,0.501,0d,1.0,-90d)+ tep(time,1.01,0d,0.5, 90d)+ tep(t

35、ime,1.501,0d,0.5, 90d)+，单击OK按钮完成驱动函数定义，并在Joint Motion对话框中单击OK，完成驱动定义，如图5-12所示。图5-12 设置驱动函数5.6 仿真步骤01 仿真。单击仿真按钮，按如图5-7设定参数，单击开始仿真按钮，系统自动进行动力学仿真。步骤01 保存仿真。单击仿真界面的保存仿真按钮，弹出对话框，在对话框中输入flex_sim。5.7 后处理步骤01 后处理中分析结果。单击后处理按钮进入后处理界面，按图5-13设置，从而得到当刚性和柔性连杆仿真时，球体在X轴方向的加速度曲线如图所示。图5-13 X轴方向的加速度曲线示意图实验四 基于ADAMS的连

36、杆滑块机构柔体动力学仿真实验一、实验实训目标主要研究内容为柔体连杆机构在adams中的设计及其动态仿真。后续，根据输出的相应约束副的受力情况。力图真实还原柔体连杆机构在运动过程中的摆动过程。二、实验实训内容本节阐述了虚拟样机技术和ADAMS软件的特点及其应用，以柔体连杆机构为研究对象，对其进行动力学分析。主要运用我们学习过的材料力学、弹性力学等理论知识对柔体连杆机构动力学的相关计算；并记录相应信息，输出相应约束副的受力情况，充分展现虚拟样机技术的优越性，为虚拟样机技术的深入研究打下基础。三、实验实训材料设备及条件计算机（ADAMS2012 ）四、实验实训要求如下图所示为连杆机构二维模型，试建立

37、该柔体连杆机构的虚拟样机模型并分析约束副的受力情况。五、实验实训方法与步骤5.1 准备双击单面图标Adams/View进入界面，在Model name中输入linkage，如下图所示，单击“OK”按钮进入ADAMS主界面。5.2 创建模型在菜单栏中单击view，从列表中选择Coordinate Window F4，或者直接按快捷键F4打开系统捕捉工具。单击连杆按钮，在弹出创建连杆对话框里设置连杆相应参数，如图5-2所示。鼠标单击起始点（0，0，0）点，鼠标单击终点（190，140，0）点；若终点不要找到则鼠标左击得到Location Event，输入相应坐标，从而创建Part_2。单击连杆按钮

38、，在弹出创建连杆对话框里设置连杆相应参数，如图5-2所示。鼠标单击起始点（190，140，0）点，鼠标单击终点（660，0，0）点；若终点不要找到则鼠标左击得到Location Event，输入相应坐标，从而创建Part_3。单击圆柱滑块按钮，在弹出创建连杆对话框里设置连杆相应参数，如图5-2所示。鼠标单击起始点（660，0，0）点，鼠标单击终点（750，0，0）点；若终点不要找到则鼠标左击得到Location Event，输入相应坐标，从而创建Part_4。5.2 创建模型柔性化连杆Part_2。单击柔性按钮，系统弹出对话框，在Name栏输入link_1，Marker1栏中单击鼠标右键，依次

39、选择Marker -Pick，移动鼠标找到Part_2的Marker 1并选中，移动鼠标找到Part_2的Marker 2并选中，按下图参数创建柔性化连杆。柔性化连杆Part_3。单击柔性按钮，系统弹出对话框，在Name栏输入link_2，Marker1栏中单击鼠标右键，依次选择Marker -Pick，移动鼠标找到Part_3的Marker 3并选中，移动鼠标找到Part_3的Marker 4并选中，按下图参数创建柔性化连杆。柔性化圆柱滑块Part_4。单击柔性按钮，系统弹出对话框，在Name栏输入link_3，Marker1栏中单击鼠标右键，依次选择Marker -Pick，移动鼠标找到P

40、art_4的Marker5并选中，移动鼠标找到Part_4的Marker 6并选中，按下图参数创建柔性化圆柱滑块。删除刚性体。单击左侧的Browses按钮，单击Bodies左侧的+号，系统弹出所有部件，按住Ctrl键，同时选择Part_2 Part_3 Part_4，选中3个部件，右键单击，在弹出快捷菜单中选择Delete，而系统弹出信息，单击Delete ALL，就完成删除刚形体。5.3 创建约束副单击Revolute Joint工具按钮，按下图参数创建link_1_elem1与大地旋转副，并旋转中心位设定在Marker 1位置。单击Revolute Joint工具按钮，按下图参数创建lin

41、k_1_elem8与link_2_elem1旋转副，并旋转中心位设定在Marker 3位置。单击Revolute Joint工具按钮，按下图参数创建link_2_elem8与link_3_elem1旋转副，并旋转中心位设定在Marker 5位置。单击Translation Joint工具按钮，按下图参数创建link_3_elem1与大地移动副，移动副方向为X轴方向。5.4 施加运动载荷单击Rotational Joint Motion工具按钮，按下图参数施加Jiont1的角速度为72。/S驱动。5.5 仿真结果及后处理单击Simulation工具按钮，设定运动时间为5S，以及步长1000。单击

42、PostProcessor工具按钮，按下图输出JOINT_1处的受力曲线。实验五 基于ADAMS的槽轮机构运动仿真实验一、实验实训目标掌握槽轮机构结构，熟悉其间歇运动规律；在ADAMS软件导入槽轮机构模型并进行运动仿真分析。录制该机构运动的视频文件，从而还原了槽轮机构间歇运动过程。二、实验实训内容以典型槽轮机构为研究对象，对其进行运动学仿真实验。主要运用我们学习过的机械原理、机械设计等理论知识对机构进行运动学的相关理论计算；握三维软件建立零件模型，以及零件之间装配关系，文件保存格式，利用ADAMS软件与其它三维软件接合技术，直接导入三维模型到ADAMS软件，从而方便快捷完成模型创建；并在ADA

43、MS软件对零件相关信息（名字、材料、颜色）更改；重点在于如何加载接触力、扭簧。利用ADAMS软件在图形显示方面的优势，采用其基本模块ADAMS/View(界面模块)进行运动分析、动态模拟仿真工作。三、实验实训材料设备及条件计算机（ADAMS2012）四、实验实训要求一个槽轮演示机构如图所示，它由四个零件组成：机架，拔盘，圆销和槽轮。圆销固定在拔盘上，拔盘与机架之间都是转动副。拔盘连续回转，带动圆销间隙地进入槽轮的槽内，从而带动槽轮间隙地转动。现有一该机构装配体的Solidworks（caolun.SLDASM）文件，需要把它导入Adams中进行动力学仿真，最后要录制该机构运动的avi视频文件。

44、五、实验实训方法与步骤5.1 启动软件并设置工作环境（1） 启动Adams2012，选择【New Model】。（2） 设置新模型的属性。在出现的【Crete New Model】对话框中进行设置，如图（a）所示，即设置模型名为Sheave，重力方向为Other，长度的单位mm。按【OK】确定后在新弹出的重力设置对话框中选择-Z方向作为重力方向（图b），按【OK】关闭对话框。（3） 设置图标的大小。从【主菜单】-【Settings】-【Icons】打开图标设置对话框，设置如图4-96所示，把图标大小设置为10mm。5.2建模1. 导入Solidworks中生成的Parasolid装配体文件从【

45、主菜单】-【File】-【Import】打开文件导入对话框，设置如图所示。其中：（1） 文件格式是Parasolid格式；（2） 读入上面创建的d：workingcaolun.X_T文件；（3） 文件是ASCII格式的Parasolid文件；（4） 指明该模型是作为一个MODEL而导入的；（5） 指明导入的构件放在Sheave下面。 按【OK】按钮确定后导入了模型。浏览模型并把这四个构件重命名为BoPan，Xiao，CaoLun，JiJia。并相应渲染颜色便于观察，其对应关系如图所示。2. 设置物体的质量属性 在模型树中选择CaoLun，在其右键菜单中选择【Modify】，在弹出菜单中进行设置

46、，如图所示。其中：（1） 设定修改的对象是CaoLun；（2） 要修改其质量属性；（3） 要通过几何体和材料类型来定义质量属性；（4） 指定材料的类型是钢材； 按【OK】确定后接受输入，用类似的方式对BoPan，Xiao，JiJia进行质量设置。3. 创建约束按照表创建四个转动副。名称物体1物体2运动副点方向JOINT_1JiJiaGround固定副机架一角垂直于工作网格JOINT_2BoPanXiao固定副销质心直于工作网格JOINT_3BoPanJiJia转动副拨盘质心直于工作网格JOINT_4CaolunJiJia转动副槽轮质心直于工作网格4. 创建槽轮和销之间的接触力 从【功能区】-【

47、Forces】-【Special Forces】组中选择接触按钮，在I Solid（s）后面的编辑框中选择槽轮的实体；在J Solid(s)后面的编辑框中选择销的实体，其他保持为默认值如图所示，则槽轮和销之间的接触力被创建。5. 在槽轮和机架之间创建一个扭簧 从【功能区】-【Forces】-【Flexible Connections】组中选择扭簧，保持【属性栏】的默认设置，在主窗口中选槽轮，再选机架，最后选择槽轮的质心作为链接点，完成扭簧的创建。然后在主窗口中单击该扭簧，在其右键选择【Modify】，在弹出菜单中进行设置，如图所示。其中：（1） 意味着该扭簧忽略其弹性；（2） 意味着该扭簧的阻

48、尼系数很大，是200. 按【OK】后接受修改。6. 施加驱动 在JOINT-3上施加一个转动驱动，设置其转速是30（。）/s。（3） 仿真 这是一个动力学问题，需要进行动力学仿真。为了仿真四个槽都被用到，拔盘需要转动4圈，即48s。由于涉及碰撞的问题，需要给定较多的仿真步以查看比较平滑的输出，这里给定480步。从【功能区】-【Simulation】-【Simulate】组中选择交互仿真，在弹出的仿真控制对话框中进行设置，。设置完毕后，按下运行仿真。（4） 后处理 仿真结束后，录制动画的方式与上一道例题相同，不再赘述。并输出接触力曲线图。实验六 基于ADAMS的夹紧机构设计实验一、实验实训目标本

49、项目以夹紧机构为例，利用ADAMS提供的强大的建模工具完成较复杂的机构建模，并对其运动进行分析，以便后续的优化设计。二、实验实训内容以夹紧机构为例为研究对象，对其进行运动学分析。夹紧机构包括摇臂、手柄、锁钩、连杆和固定块等，并对机构添加约束和驱动。对夹紧机构进行参数化建模和后续的优化设计分析。利用ADAMS软件在图形显示方面的优势，采用其基本模块ADAMS/View(界面模块)进行一系列建模、运动分析和动态模拟仿真工作，验证模型的正确性，并对机构在整个周期内的可行性进行计算分析，记录相应信息，输出所需要的位置曲线，充分展现虚拟样机技术的优越性，为虚拟样机技术的深入研究打下基础。三、实验实训材料

50、设备及条件计算机（ADAMS2012）四、实验实训要求利用ADAMS建立如下图所示的夹紧机构，学习对机构添加弹簧和作用力，分析其运动，为后续的优化分析作准备。设计要求为：能产生至少800N的夹紧力；手动夹紧，用力不大于80N；手动松开时做功最少，必须在给定的空间内完成工作，有震动时，仍能保持可靠夹紧。夹紧机构五、实验实训方法与步骤5.1 设置操作环境（1）双击单面图标Adams/View进入界面，在Model name中输入Latch，如下图所示，单击“OK”按钮进入ADAMS主界面。（2）设置单位。在Setting菜单，选择Units命令，显示单位对话框，在Length栏，选择centime

51、ter，选择OK按键。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，spaceing=1，选择OK按键 （3）按F4键显示坐标窗口5.2 建立夹紧机构模型（1）创建参数化坐标点。选择Point工具，使用默认设置：Add to Gound和Dont Attach，根据下图的坐标值，建立6个设计点。（2）建立摇臂。选取工具，参数设置Thickness=1，Radius=1。依次选取Point_1，Point_2，Point_3，按右键创建摇杆。右键选择摇杆，选择part:PART_2，选择Rename，在对话框中输入新名字piv

52、ot，如下图。 （3）建立手柄。选取工具，参数设置如图，选择点Point_3和Point_4创建手柄。将其更名为：handle。（4）建立锁钩。选取工具，在Length中输入1，根据下图坐标值，依次在屏幕上选取各点，按右键完成创建。将锁钩更名为：hook。（5）建立滑杆。选取工具，依次选取Point_5和Point_6，创建滑杆，如图。将其更名为slider。（6）建立支架。选取工具，勾选Depth设置为2，将New Part改为On Ground，依次选取点（2，1，0）、（-18，0，0）创建支架，并将其更名为block。5.3 添加约束和力（1）添加铰链副。选取Revolute Join

53、t工具按钮，在参数设置栏内选择1 Location，Normal To Grid，选取Point_1点。选取Revolute Joint工具按钮，在参数设置栏内选择2 Bod-1 loc，Normal To Grid，依次选择摇臂，锁钩和Point_2点。选取Revolute Joint工具按钮，在参数设置栏内选择2 Bod-1 loc，Normal To Grid，依次选择摇臂，手柄和Point_3点。选取Revolute Joint工具按钮，在参数设置栏内选择2 Bodies-1 Location，Normal To Grid，依次选择滑杆，手柄和Point_5。选取Revolute Joint工具按钮，在参数设置栏内选择2 Bod-1 loc，Normal To Grid，依次选择滑杆，锁钩和Point_6点。（2）添加虚约束。选取工具，参数栏设置为2 Bodies-1 Location及Pick Geometry Feature。依次选取固定支架（ground.block）、锁钩（hook）、点（-12，1，0），向上竖直拖动鼠标，出现如下箭头，按下左键。（3）创建弹簧。选取工具，设置