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adams曲柄滑块机构实例仿真.doc

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题 6-6 图为开槽机上用的急回机构。原动件 BC 匀速转动,已知 a 80 mm , b  200 mm , l AD  100 mm , lDF  400 mm 。原动件为构件 BC, 为匀速转动,角速度 动分析和动力分析。   2 / rad s 。对该机构进行运 题 6-6 图 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。 创建过程 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”。如图 1-1 所示。 图 1-1 欢迎对话框 1
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 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 200 mm  ,长度为 200mm 连杆(Link)图标 b ),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。 图 2-1 设置 工作 网格 对话 3.2 在 ADAMS/View 零件库中选择连杆 图 3-1 设置杆选项 (Link)图标 ,参数选择如图 3-3 所示。在工作窗口 图 3-1 设置杆选项 图 3-2 创建的主曲柄 BC 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)。如图 3-3 所表示。 2
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 ,参数选择如图 3-4 所示。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,如图 3-5 所示。 图 3-4 设置杆选项 图 3-3 创建的副曲柄 AC 图 3-5 创建的连接部分 C 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, 如图 3-7 所示。 图 3-6 设置杆选项 图 3-7 创建的连杆 DF 3 图 3-8 设置长方体 参数
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) 如图 3-9 所示。 图 3-9 创建的滑块 F 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。如图 4-3 所示。 图 4-1 设置 Marker 点 图 4-2 选择副曲柄上的 Marker 点 图 4-3 创建的副曲柄上的 Marker 点 4
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,如图 4-4 所 示。 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 l AD  100 mm 。 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。 图 4-4 选择属性修改命令 图 4-5 Marker_10 属性对话框 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 MA RKER_10 点的位置将改变,如图 4-6 所示。 图 4-6 修改后的 MARKER_10 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 。如图 5-3 所示。 图 5-1 设置 Marker 点 的参数 图 5-2 选择滑块上的 Marker 点 5 图 5-3 创建的滑块上的 Marker 点
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,如图 5-6 所表示。 图 5-4 选择属性修改命令 图 5-5 Marker_11 点的属性对话框 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 图 5-6 修改后的 MARKER_11 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 ,参数选择如图 6-1 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,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)如图 6-2 所表示。 图 6-2 创建的机架 图 6-1 设置长方体 参数 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) 6 图 7-1 主曲柄上的旋转副
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。 图 7-2 副曲柄上的旋转副 图 7-3 主曲柄和连接部 分 C 之间的旋转副 图 7-4 副曲柄和连杆 图 7-5 滑块和连杆 DF 7
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。 。 图 7-6 白色箭头 图 7-7 连接部分 C 和副曲柄之间 的移动副 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。 图 7-8 白色箭头 图 7-9 滑块和机架之间 的移动副 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。 8
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