Adams对心滑块机构动力学仿真

1、目录1 对心曲柄滑块机构的参数化设计 21.1 对心曲柄滑块机构设计及仿真要求 21.2 对心曲柄滑块机构参数化设计 21.2.1 设置参数、工作空间和网格 21.2.2 创建曲柄滑块机构几何模型 31.2.3 添加运动副 81.2.4 添加驱动力 92 对心曲柄滑块机构模型的仿真与测试 102.1 模型仿真 102.2 模型测试 102.2.1 滑块位移测量 102.2.2 滑块速度和加速度测量 112.3 测试结果小结 123 结论 13主要参考文献 131对心曲柄滑块机构的参数化设计1.1对心曲柄滑块机构设计及仿真要求在图1所示的对心曲柄滑块机构中，已知曲柄为 100cm 10cm 5c

2、m的钢质杆，连杆 为200cm 10cm 5cm的钢质杆，滑块为50cm 50cm 50cm的钢质正方体，作用在曲柄 上的驱动力矩为 M120N |m。（1）试建立该曲柄滑块机构的虚拟样机模型；（2） 请仿真机构的虚拟样机模型，并测量获得滑块3在0s& 20s运动时间内的位移、速 度和加速度的变化规律。1.2对心曲柄滑块机构参数化设计1.2.1设置参数、工作空间和网格根据题目中的数据大小，在建模开始时可以对工作环境进行适当设定，如图2所示:图2工作空间和网格设置设置为国际单位制，图标大小设置为200。1.2.2创建曲柄滑块机构几何模型打开坐标显示窗口，之后按以下步骤创建曲柄滑块机构几何模型(1

3、) 创建曲柄单击Link按钮，按图3所示设置曲柄参数，LinkMew Part LengthOOO.Ocm) F Width| (10.0-emJI? Depth(5.0cm)图3曲柄参数设置在工作区域合适位置、合适方向创建曲柄模型，如图图4曲柄模型将曲柄名称更改为 Crank。(2) 创建连杆单击Link按钮，按图5所示设置连杆参数。Link| (5.0cm图5连杆参数设置以曲柄上端点为起点，(200,100,0)为终点创建曲柄，如图 6。图6创建连杆将连杆模型更名为 Link。之后调整连杆位姿，点击Position按钮，以曲柄上端点为轴顺时针转动连杆30得到如图7所示模型，连杆创建完毕。图

4、7曲柄和连杆（3）创建滑块点击Box按钮，按图8所示设置参数，以连杆右端点为起点建立滑块。点击Position按钮，按图9所示设置参数，然后在x、y、z三个方向分别移动 25cm,使滑块中心与连杆右端点重合。将滑块更名为Slider，得到如图10、图11所示模型。TranslateDistance| 55cm图9位姿调整参数设置K 3A回MlI k*i划D AeLhthIncremenl5 9E-0；AInlHl厠NVI 创M1HSmcE图10模型正视图WW忡图11模型右视图(4) 设置材料右击Crank,点选Modify，出现如图12所示窗口，默认材料为钢，与题目要求相符。XBodyCran

5、kCategoryMa&s PropertiesDefine Mass ByGeometry and Material Type4Material Type.zuayei.steelDensity7.80lE-00&kg/mm*3Youngs Tvlodjlus5.07E+005 newton/Poissons Ratio0.29Show calculated inertia .圄QKI Apply parcel I图12 Modify面板1.2.3添加运动副(1)首先创建转动副 JOINT_A。a单击Revolute Joi nt工具按钮，展开选项区；b 选择 1 Location 和 No

6、rmal To Grid ；c单击曲柄左下端点，转动副被创建，将其更名为JOINT_A ；创建转动副 JOINT_B和JOINT_C1a单击Revolute Joi nt工具按钮，展开选项区；b 选择 2Bod -1 Loc 和 Normal To Grid ；c单击曲柄 Crank,单击连杆 Link ；d单击曲柄和连杆的连接点，则转动副被创建，将其更名为Joint_B ；e单击连杆Link，单击滑块Slider ；f单击连杆和滑块的连接点，则转动副被创建，将其更名为Joint_C1。(3) 创建移动副 Joi nt_C2a单击Tran slation Joi nt工具按钮，展开选项区；b在

7、下拉列表框中选择2 Bod-1 Loc和Pick Feature ；c单击滑块Slider ；d单击导杆Link ；e单击滑块的中心；f移动光标，使方向沿着导杆方向，单击工作区，则移动副被创建，将该机构更名JOINT_C2。各转动副和移动副创建完毕后，模型如图13所示。图13机构的运动副建立M耳u4 2X1.2.4添加驱动力a单击Aplied force工具按钮，展开选项区；b 在下拉列表框 Run -time Directi on 中选择 Body Fixed ；c 在下拉框 Construction 中选择 Normal to Grid ；d 在 Characteristic 中选择 Co

8、nstant;e勾选Torque，数值填写20 ；f点击Marker_1，添加驱动力矩。点击Render，渲染机构。模型如图14所示。图14驱动力矩创建2对心曲柄滑块机构模型的仿真与测试2.1模型仿真a 在 Main Toolbox 中单击 In teractive Simulation Con trols 工具按钮，展开选项区; b选择End Time并将其值设置为20，选择Steps并将其设置为300;c单击Star or continue simulation工具按钮，则开始进行模型仿真。2.2模型测试2.2.1滑块位移测量a首先在滑块中心处创建一个标记( Marker_21)；b点击菜

9、单栏 Build -Measure-(Point-to-Point)-New，按图15所示设置相关参数，点击OK。图15测量滑块位移软件生成了如图16所示的曲线图。222滑块速度和加速度测量按照2.2.1的方法分别测量滑块的速度和加速度，分别得到图17、图18。1000.0-2000.0Time; 20.000 urren:-33 、-500.0 -1000.020.0图17滑块速度曲线图图18滑块加速度曲线图2.3测试结果小结图19为滑块的位移、速度和加速度的曲线图。300000I GOOD2LOefSOOD1 WOO fl(UHUj llace-lOD1 粧J一f aaa. 1-1 /B am IK HLV IMI KMI JKB-6000-100M02000( 01000 0 -500 0-5W0-ICCTn-15OT.01000 0DOAniMis Lati Run601DDTime (&k)图19滑块位移、速度和加速度曲线图10-3000 020020iad0l4l4K273结论运用ADAMS动力学仿真分析软件，可以快速方便的建立机构的模型，并对其进行运动与动力学模拟。由于虚拟样机本身的特点，有别于物理样机，只要能够表达机构真实的运动情况即可，并不需要完全再现机构本