ADAMS简单教程下.ppt

1、ADAMS 简单教程 高阶机械系统动态分析软件Multi-body Simulation System ADAMS Basic Training,教材编号：ADAMS-20070526-1,R2005,牛军川 山东大学机械设计及理论研究所 TelEmail: 山东省济南市经十路73号山东大学机械工程学院 250061,ADAMS简单教程,2,第1章 软件介绍第2章 基本知识 第3章 环境介绍第4章 文档介绍 第5章 几何建模第6章 施加约束 第7章 施加载荷 第8章 施加驱动 第9章 运动仿真 第10章 后处理 第11章 参数化模型 第12章 最优设计 第13章

2、实例讲解,教程目录,0: 教程目录,ADAMS简单教程,3,第13章 实例讲解,实例1六杆机构,13-1 六杆机构,ADAMS简单教程,4,图示六杆机构，已知l1=0.12m, l3=l4=0.6m, l6=0.38m；曲柄1逆时针方向等速转动，转速n1=172r/min，构件质量m3=20kg, m4=15kg, m5=62kg，构件1,2的质量忽略不计，质心位置lCS3=0.3m, lCS4=0.3m, 质心S5在点E，构件3，4绕质心的转动惯量JS30.11kgm2，JS40.18kgm2，该机构在工作行程时滑块5受与行程相反的阻力Fx=110N。试求： 1）曲柄回转一周过程中，滑块5的

3、位移sE,速度vE,加速度aE及构件3,4的角速度3,4, 角加速度3, 4。 2）各运动副中的反力及应加在原动件AB上的平衡力Mb。,例13-1,13-1 六杆机构,ADAMS简单教程,5,本例将展示在ADAMS中先用未组装的形式构造部件，然后在仿真前让这些部件自动组装，最后仿真。这种方法比较适合构造由较多部件组成的复杂模型。,启动ADAMS,13-1 六杆机构,ADAMS简单教程,6, 设置工作环境,2.1 设置合适的网格尺寸和网格间距,Main menusettingworking grid Main tool boxPositionDefine the properties of wo

4、rking gird,Size:X=750mm,Y=1000mm Spacing:X=10mm,Y=10mm,2.2 选择合适的视图位置,用鼠标左键点击动态放大图标 （Dynamic Zoom）,用鼠标左键点击动态移动图标 （Dynamic Translate）,13-1 六杆机构,ADAMS简单教程,7,创建机构的各个部件,3.1 创建曲柄1,在ADAMS/View零件库中选择link图标,Links: new part Length=120mm Width=20mm Depth=20mm,3.2 创建摇杆3,在ADAMS/View零件库中选择link图标,Links: new part L

5、ength=600mm Width=20mm Depth=20mm,13-1 六杆机构,ADAMS简单教程,8,3.3 创建连杆4,在ADAMS/View零件库中选择link图标,Link: new part Length=600mm Width=20mm Depth=20mm,13-1 六杆机构,创建机构的各个部件,ADAMS简单教程,9,3.5 创建滑块2,在ADAMS/View零件库中选择link图标,Box: new part Length=60mm Width=30mm Depth=40mm,13-1 六杆机构,创建机构的各个部件,ADAMS简单教程,10,3.6 创建滑块5,在AD

6、AMS/View零件库中选择box图标,Box: new part Length=60mm Width=40mm Depth=30mm,13-1 六杆机构,创建机构的各个部件,ADAMS简单教程,11,3.7 创建机架6,在ADAMS/View零件库中选择box图标,Box: on ground Length=?mm Width=?mm Depth=?mm,13-1 六杆机构,创建机构的各个部件,演示1,ADAMS简单教程,12, Body特性修改,4.1 曲柄1(Part_3)质量、转动惯量修改,在Part_2上右击鼠标,Mass1.0E-110kg,Ixx0 Iyy0 Izz0,13-1

7、六杆机构,ADAMS简单教程,13,4.2 滑块2(part_6) 质量、转动惯量修改,在Part_6(Link)上右击鼠标,Mass1.0E-110kg,Ixx0 Iyy0 Izz0,13-1 六杆机构, Body特性修改,ADAMS简单教程,14,4.3 摇杆3(part_4) 质量、转动惯量修改,在Part_4(Link)上右击鼠标,Mass20kg,Ixx0 Iyy0.11kgm2 Izz0,13-1 六杆机构, Body特性修改,ADAMS简单教程,15,4.4 连杆3(part_5) 质量、转动惯量修改,在Part_5(Link)上右击鼠标,Mass15kg,Ixx0 Iyy0.1

8、8kgm2 Izz0,13-1 六杆机构, Body特性修改,ADAMS简单教程,16,4.5 滑块5(part_7) 质量修改,在Part_7(Box)上右击鼠标,Mass62kg,Ixx随意 Iyy随意 Izz随意,13-1 六杆机构, Body特性修改,演示2,ADAMS简单教程,17,在滑块上创建一个Marker点,5.1 为建立移动副在滑块5创建Marker,在ADAMS/View零件库中选择MARKER点图标，左击滑块PART_7，再点击点PART_7.cm，得到Marker_16。,13-1 六杆机构,ADAMS简单教程,18,5.2 修改在滑块5刚创建的Marker_16的位置

9、,在Marker_16上右击，点Modify，出对话框。,修改Location为（260.0, 0.0, 15.0）。,13-1 六杆机构,在滑块上创建一个Marker点,演示3,ADAMS简单教程,19,6. 创建旋转副,6.1 创建曲柄1与机架的转动副,选择ADAMS/View约束库中的旋转副（Joint: Revolute）,选2 Bod -1 Loc；Normal to Grid,分别点击曲柄1和Ground，再点击曲柄的Marker_3，创建Joint_1,13-1 六杆机构,ADAMS简单教程,20,6.2 创建摇杆3与机架的转动副,选择ADAMS/View约束库中的旋转副（Joi

10、nt: Revolute）,选2 Bod -1 Loc；Normal to Grid,分别点击曲柄1和Ground，再点击摇杆的Marker_5，创建Joint_2,13-1 六杆机构,6. 创建旋转副,ADAMS简单教程,21,6.3 创建曲柄1与滑块2的转动副,选择ADAMS/View约束库中的旋转副（Joint: Revolute）,选2 Bod -2 Loc；Normal to Grid,分别点击滑块2和曲柄1，再分别点击滑块的Part_6.cm和曲柄的Marker_4，创建Joint_3,13-1 六杆机构,6. 创建旋转副,Attention！,ADAMS简单教程,22,6.4 创

11、建摇杆3与连杆4的转动副,选择ADAMS/View约束库中的旋转副（Joint: Revolute）,选2 Bod -2 Loc；Normal to Grid,分别点击摇杆3和连杆4，再分别点击摇杆的Marker_6和连杆的Marker_7，创建Joint_4,13-1 六杆机构,6. 创建旋转副,ADAMS简单教程,23,6.5 创建连杆4与滑块5的转动副,选择ADAMS/View约束库中的旋转副（Joint: Revolute）,选2 Bod -2 Loc；Normal to Grid,分别点击滑块5和连杆4 ，再分别点击滑块的PART_7.cm和连杆的Marker_8 ，创建Joint_

12、4,13-1 六杆机构,6. 创建旋转副,ADAMS简单教程,24,7. 创建移动副,7.1 创建滑块2和摇杆3的移动副,选择ADAMS/View约束库中的移动副（Joint: Translational）,选2 Bod -2 Loc；Pick Feature,分别点击滑块2和摇杆3，再分别点击滑块的PART_6.cm和连杆的Part_4.cm。,这时出现白色箭头，移动鼠标，使白色箭头的方向与摇杆平行，双击，创建移动副。,13-1 六杆机构,ADAMS简单教程,25,7.2 创建滑块5和机架6的移动副,选择ADAMS/View约束库中的移动副（Joint: Translational）,选2

13、Bod -2 Loc；Pick Feature,分别点击滑块5和机架6，再分别点击滑块的Marker_16和机架上的Marker_？。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，双击，创建移动副。,13-1 六杆机构,7. 创建移动副,ADAMS简单教程,26,8. 创建驱动,在ADAMS/View驱动库中选择旋转驱动（Rotational Joint Motion）按钮,在ADAMS/View工作窗口中，用鼠标左键点击曲柄上旋转副（JOINT_1），一个旋转驱动创建出来,转速172r/min，Speed为172*360/60度每秒，逆时针,13-1 六杆机构,ADAMS简单教程,

14、27,9. 施加载荷,在ADAMS/View力库中选择单作用力按钮,选Body Moving, Pick Feature, 点选Force复选框写入110N,在滑块5上右击，点选Modify,13-1 六杆机构,Next Page,ADAMS简单教程,28,点more，进入function builder,13-1 六杆机构,9. 施加载荷,ADAMS简单教程,29,10. 保存模型,在ADAMS/View中，选择“File”菜单中的“Save Database As”命令。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sixlink.bin。如图所示。,13-1

15、六杆机构,ADAMS简单教程,30,最终模型,13-1 六杆机构,10. 保存模型,ADAMS简单教程,31,11. 模型仿真,11.1 简单仿真和动画回放,13-1 六杆机构,演示4,ADAMS简单教程,32,11.2 验证,对原动件的旋转副JOINT_1进行运动和力分析,13-1 六杆机构,11. 模型仿真,ADAMS简单教程,33,对原动件的驱动Motion_1进行转矩测量,13-1 六杆机构,11. 模型仿真,ADAMS简单教程,34,12. 后处理,进入Post Processor,13-1 六杆机构,ADAMS简单教程,35,动画输出,动画输出,12. 后处理,13-1 六杆机构,

16、ADAMS简单教程,36,滑块5的位移历程,滑块5的速度历程,13-1 六杆机构,12. 后处理,ADAMS简单教程,37,滑块5的加速度,滑块5所受力,13-1 六杆机构,12. 后处理,ADAMS简单教程,38,曲柄Joint_1的支反力,曲柄Motion_1的平衡力矩,13-1 六杆机构,12. 后处理,ADAMS简单教程,39,摇杆3的角速度,连杆4的角速度,13-1 六杆机构,12. 后处理,ADAMS简单教程,40,摇杆3的角加速度,连杆4的角加速度,13-1 六杆机构,12. 后处理,ADAMS简单教程,41,第13章 实例讲解,实例2凸轮机构,13-2 凸轮机构,ADAMS简单

17、教程,42,尖顶直动从动件盘形凸轮机构的凸轮基圆半径,已知从动件行程,推程运动角为,远休止角,回程运动角,近休止角为,从动件推程、回程分别采用余弦加速度和正弦加速度运动规律。对该凸轮机构进行模拟仿真。,13-2 凸轮机构,例13-2,ADAMS简单教程,43,1. 从动件运动方程,1.1 从动件推程运动方程,1.2 从动件远休程运动方程,13-2 凸轮机构,ADAMS简单教程,44,1.3 从动件回程运动方程,1.4 从动件近休程运动方程,13-2 凸轮机构,1. 从动件运动方程,ADAMS简单教程,45,2. 启动ADAMS,13-2 凸轮机构,启动ADAMS,ADAMS简单教程,46,3.

18、 设置工作环境,13-2 凸轮机构,设定ADAMS工作环境，网格设置,ADAMS简单教程,47,4. 用升程表创建凸轮轮廓曲线,4.1 创建盘装凸轮回转中心,在ADAMS/View零件库中选择球体(Sphere),在原点（0，0，0）（选择坐标原点，将为下面利用升程表创建凸轮轨迹带来方便）处创建一个球形观察点,13-2 凸轮机构,ADAMS简单教程,48,4.2 创建从动件件尖底与基圆的交点,在ADAMS/View零件库中选择球体(Sphere),在点（0，60，0）处创建第二个球体（Sphere）,13-2 凸轮机构,4. 用升程表创建凸轮轮廓曲线,ADAMS简单教程,49,4.3 创建旋转

19、副,在ADAMS/View约束库中选择旋转副（Joint: Revolute）,13-2 凸轮机构,4. 用升程表创建凸轮轮廓曲线,ADAMS简单教程,50,4.4 创建移动副,在ADAMS/View约束库中选择移动副（Joint: Translational）,13-2 凸轮机构,4. 用升程表创建凸轮轮廓曲线,ADAMS简单教程,51,4.5 给盘装凸轮加驱动,在ADAMS/View驱动库中选择旋转驱动（Rotational Joint Motion）,在速度（Speed）栏中，输入速度值360d，表示驱动装置每秒转360度，用鼠标左键点击球体（PART_2）上的旋转副（JOINT_1），

20、在旋转副上出现一个大的驱动图标，即为驱动装置（Motion: MOTION_1）,13-2 凸轮机构,4. 用升程表创建凸轮轮廓曲线,ADAMS简单教程,52,4.6 给从动件加驱动,在ADAMS/View驱动库中选择移动驱动（Translational Joint Motion）,13-2 凸轮机构,4. 用升程表创建凸轮轮廓曲线,ADAMS简单教程,53,4.7 修改从动件的运动规律,在球体（PART_3）上点击鼠标右键，选择Motion: MOTION_2Modify,Next Page,13-2 凸轮机构,4. 用升程表创建凸轮轮廓曲线,ADAMS简单教程,54,4.8 用Functi

21、on Builder建立从动件运动规律,在Function Builder中的Define a runtime function栏中输入如下语句:,IF(time-5/12:20*(1-cos(6/5*360d*time),40,IF(time-7/12:40,40,IF(time-11/12:40*(2.75-3*time+1/(2*pi)*sin(3*2*pi*time-3.5*pi),0,IF(time-1:0,0,0),可验证语法错误,13-2 凸轮机构,4. 用升程表创建凸轮轮廓曲线,ADAMS简单教程,55,4.9 进行仿真,选择仿真（Simulation）图标,将仿真停止时间（E

22、nd Time）设置为1，为了使由轨迹生成的凸轮轮廓曲线光滑，而又缩短计算机生成曲线的计算时间，综合这两方面的要求，我们这里将输出结果（轨迹）的总步数（Steps）设置为100,仿真结束点击,13-2 凸轮机构,4. 用升程表创建凸轮轮廓曲线,ADAMS简单教程,56,4.10 创建凸轮轨迹,在ADAMS/View菜单栏中，选择Review下拉菜单中的Create Trace Spline命令,在球体（PART_3）上右击鼠标，在弹出的Select对话框中选择PART_3.cm，之后点击对话框左下角的“OK”按钮，最后用鼠标左键点击Part_2球体，得凸轮的轨迹曲线（BSpline: GCUR

23、VE_3）,13-2 凸轮机构,4. 用升程表创建凸轮轮廓曲线,ADAMS简单教程,57,5. 创建凸轮实体,5.1 删除辅助球体Part_2,删除球体（PART_2）、驱动和运动副等,13-2 凸轮机构,ADAMS简单教程,58,5.2 删除辅助球体Part_3,删除球体（PART_3）、驱动和运动副等,13-2 凸轮机构,5. 创建凸轮实体,ADAMS简单教程,59,5.3 拉伸出凸轮,在ADAMS/View中零件库中选择拉伸图标,13-2 凸轮机构,5. 创建凸轮实体,ADAMS简单教程,60,6. 创建尖顶从动件,6.1 创建截锥体,在ADAMS/View中零件库中选择截锥体图标,修改

24、截锥体尺寸,13-2 凸轮机构,ADAMS简单教程,61,6.2 创建圆柱体,在ADAMS/View中零件库中选择圆柱体图标,13-2 凸轮机构,6. 创建尖顶从动件,ADAMS简单教程,62,7创建凸轮和尖顶从动件之间的接触（Contact）,创建接触（Contact）,选择ADAMS/View力库中的接触（Contact）按钮,表示尖顶和凸轮之间是点与线的接触,13-2 凸轮机构,ADAMS简单教程,63,8. 创建移动副和旋转副,8.1 创建移动副,在尖顶从动件上创建一个垂直方向的移动副,13-2 凸轮机构,ADAMS简单教程,64,8.2 创建转动副,凸轮做旋转运动，因此凸轮上需要加一

25、个旋转副,13-2 凸轮机构,8. 创建移动副和旋转副,ADAMS简单教程,65,9. 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逆时钟旋转360度,13-2 凸轮机构,ADAMS简单教程,66,10. 保存模型,13-2 凸轮机构,ADAMS简单教程,67,11. 模型仿真,11.1 观察模型,13-2 凸轮机构,11.2 演示,演示,ADAMS简单教程,68,11.2 测量从动件位移,BuildMeasurePoint-to-PointNew，系统弹出点与点之间测量的对话

26、框，点击From Point再点击To Point,13-2 凸轮机构,11. 模型仿真,ADAMS简单教程,69,11.3 测量从动件速度和加速度,位移,速度,加速度,13-2 凸轮机构,11. 模型仿真,ADAMS简单教程,70,位移,速度,12. 后处理,在Post Processor中输出动画,13-2 凸轮机构,ADAMS简单教程,71,加速度,在Post Processor中输出动画,13-2 凸轮机构,12. 后处理,ADAMS简单教程,72,13. 其它形式的凸轮,13-2 凸轮机构,用contact和point-curve constrain (not lift-off)建立

27、的凸轮副,ADAMS简单教程,73,13-2 凸轮机构,13. 其它形式的凸轮,凸轮动画,ADAMS简单教程,74,第13章 实例讲解,实例3齿轮机构,13-3 齿轮机构,ADAMS简单教程,75,有一对外啮合渐开线直齿圆柱体齿轮传动。已知,两个齿轮的厚度都是50mm。,13-3 齿轮机构,例13-3,ADAMS简单教程,76,1. 设置工作环境,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500mm，间距（Spacing）中的X和Y都设置成10mm。然后点击“OK”确定。,13-3 齿轮机构,ADAMS简单教程,77,2. 创