曲柄搖桿機(jī)構(gòu).doc

1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)三用ADAMS驗(yàn)證曲柄連桿機(jī)構(gòu)如圖 3-1 所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)（曲柄搖桿機(jī)構(gòu)），AB桿為原動(dòng)件，逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，其角速度為，；對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證，是否為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；同時(shí)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析。圖 3-1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 、 了解 ADAMS軟件；認(rèn)識(shí) ADAMS工作界面。2 、 掌握 ADMAS的建模與仿真；3 、 驗(yàn)證鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄存在的條件?！緦?shí)驗(yàn)原理】1 、 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是指將 4 個(gè)桿件全部用轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接起來的機(jī)構(gòu)。2 、 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄存在的條件為以下兩點(diǎn)：（ 1） 曲柄為最短桿件或最短的相鄰桿件，此條件稱為最短構(gòu)件條件。（ 2） 最短桿件與最長(zhǎng)桿件

2、的長(zhǎng)度之和必須小于或等于其他兩桿件的長(zhǎng)度之和，即：此條件簡(jiǎn)稱為構(gòu)件長(zhǎng)度和條件?！緦?shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備】1 、 計(jì)算機(jī)。2、 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS 2019。3 、 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教材；實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書；實(shí)驗(yàn)報(bào)告。【實(shí)驗(yàn)步驟】1、 啟動(dòng) ADAMS。雙擊桌面上 ADAMS/View的快捷圖標(biāo)“”，打開ADAMS/View。在歡迎對(duì)話框如圖3-2中選擇“新建模型”（Create a new model），彈出如圖3-3 所示“創(chuàng)建新模型”（Create a new model）對(duì)話框。圖 3-2 歡迎對(duì)話框圖 3- 3 “創(chuàng)建新模型”對(duì)話框在“模型名稱”（Model name）欄中輸入：sparkp

3、lug；在“重力（Gravity）”欄中選擇“正常重”欄中選擇“在“單位（ UnitsMMKS）mm， kg， N，s，deg”；在“工作路徑”力（- 全局Y 軸）”；欄中選擇“ C:sparkplug”。2、 設(shè)置工作環(huán)境。2.1對(duì)于這個(gè)模型，網(wǎng)格間距需要設(shè)置成更高的精度以滿足要求。在ADAMS/View菜單欄中，選擇設(shè)置（Setting）下拉菜單中的工作網(wǎng)格（Working Grid）命令。系統(tǒng)彈出設(shè)置工作網(wǎng)格對(duì)話框如圖3-4 所示，選擇“矩形”方式顯示工作柵格；將網(wǎng)格的大小尺寸(Size)中的 X 和 Y 分別設(shè)置成750mm和 1000mm，間距（ Spacing ）中的 X 和 Y

4、都設(shè)置成50mm 。然后點(diǎn)擊“ OK”確定。2.2用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊動(dòng)態(tài)放大（Dynamic Zoom）圖標(biāo)在模型窗口中，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵并按住不放，移動(dòng)鼠標(biāo)進(jìn)行放大或縮小。（也可以使用快捷鍵，點(diǎn)擊鍵盤上的字母“Z”，按住不放，移動(dòng)鼠標(biāo)進(jìn)行放大或縮?。?.3用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊動(dòng)態(tài)移動(dòng)（Dynamic Translate）圖標(biāo)，在模型窗口中，按住鼠標(biāo)左鍵，移動(dòng)鼠標(biāo)選擇合適的網(wǎng)格。（也可以使用快捷鍵，點(diǎn)擊鍵盤上的字母“T”，按住不放，圖3- 4“工作網(wǎng)格”對(duì)話框移動(dòng)鼠標(biāo)進(jìn)行放大或縮小）2.4用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)（Dynamic Roate）圖標(biāo)，在模型窗口中，按住鼠標(biāo)左鍵，旋轉(zhuǎn)，至合適的視圖。（也可以使用快

5、捷鍵，點(diǎn)擊鍵盤上的字母“ R”，按住不放，移動(dòng)鼠標(biāo)進(jìn)行放大或縮?。? 、 建模3.1在 ADAMS/View零件庫中選擇連桿，創(chuàng)建機(jī)架在如圖 3-5 所示的實(shí)體零件庫中，點(diǎn)擊連桿（Link ）圖標(biāo)，在 ADAMS/View面版左側(cè)彈出連桿參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，將長(zhǎng)度為；寬度為 4cm；深度為 2cm，如圖3-6 所示。在 ADAMS/View工作窗口中先用鼠標(biāo)左鍵選擇點(diǎn)（ -300 ，0，0） mm(該點(diǎn)的位置可以選擇在其他地方 ) ，如圖然后沿著水平方向，點(diǎn)擊用鼠標(biāo)左鍵選擇點(diǎn)（300，0，0） mm，創(chuàng)建出機(jī)架DA（PART_2）3-7所示。圖 3-5實(shí)體零件庫圖 3-6機(jī)架參數(shù)設(shè)置對(duì)話框圖 3-

6、7創(chuàng)建的機(jī)架3.2在 ADAMS/View零件庫中選擇連桿，創(chuàng)建原動(dòng)桿件在如圖 3-5 所示的實(shí)體零件庫中，點(diǎn)擊連桿（Link ）圖標(biāo)，在 ADAMS/View面版左側(cè)彈出連桿參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，將長(zhǎng)度為；寬度為 4cm；深度為 2cm，如圖3-8 所示。在 ADAMS/View工作窗口中先用鼠標(biāo)左鍵選擇點(diǎn)（ -300 ，0，0） mm，然后大致沿著 120方向，點(diǎn)擊，如圖 3-9 所示。用鼠標(biāo)左鍵選擇另外一點(diǎn)，創(chuàng)建出原動(dòng)桿件AB（ PART_3）圖 3-8原動(dòng)桿件參數(shù)設(shè)置對(duì)話框圖 3-9 創(chuàng)建的原動(dòng)桿件3.3在 ADAMS/View零件庫中選擇連桿，創(chuàng)建連架桿在如圖 3-5 所示的實(shí)體零件庫中，

7、點(diǎn)擊連桿（Link ）圖標(biāo)，在 ADAMS/View面版左側(cè)彈出連桿參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，將長(zhǎng)度為；寬度為 4cm；深度為 2cm，如圖3-10 所示。在 ADAMS/View工作窗口中先用鼠標(biāo)左鍵選擇點(diǎn)（ 300，0，0） mm，然后大致沿著 120方向，點(diǎn)，如圖 3-11 所示。擊用鼠標(biāo)左鍵選擇另外一點(diǎn)，創(chuàng)建出連架桿CD（ PART_4）圖3-10原動(dòng)桿件參數(shù)設(shè)置對(duì)話框圖 3-11創(chuàng)建的連架桿3.4在 ADAMS/View零件庫中選擇連桿，創(chuàng)建連桿在如圖 3-5 所示的實(shí)體零件庫中，點(diǎn)擊連桿（Link ）圖標(biāo)，在 ADAMS/View面版左側(cè)彈出連桿參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，將長(zhǎng)度根據(jù)原動(dòng)件與連架桿來確定

8、，寬度為4cm；深度為2cm，如圖 3-12 所示。點(diǎn)擊用鼠標(biāo)左鍵選擇原動(dòng)件（PART_3）一端的 MARK點(diǎn)，然后用鼠標(biāo)左鍵選擇連架桿（ PART_4），如圖3-13所示。一端的MARK點(diǎn)，創(chuàng)建出連架桿BC（PART_5）圖 3-12原動(dòng)桿件參數(shù)設(shè)置對(duì)話框圖3-13創(chuàng)建的連架桿4 、 創(chuàng)建固定副在 ADAMS/View鏈接庫中選擇固定副，如圖 3-14 ，創(chuàng)建機(jī)架。在 ADAMS/View面版左側(cè)彈出參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，選擇默認(rèn)的構(gòu)件方式。固定副將兩個(gè)構(gòu)件固定在一起，這里選擇將桿 AD（PART_2）圖 3-14 鏈接運(yùn)動(dòng)副庫 圖 3-15 固定副參數(shù)設(shè)置對(duì)話框與大地（ GROUND）固定在一起

9、作為機(jī)架。4.1首先將鼠標(biāo)移至工作柵格處，當(dāng)界面中出現(xiàn)（ground ）時(shí)，如圖3-16 所示，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵作為第 1 選擇的部件。4.2鍵作為第將鼠標(biāo)移至桿AD時(shí)，當(dāng)界面中出現(xiàn)（2 選擇的部件。PART_2）時(shí)，如圖3-17所示，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左4.3將鼠標(biāo)移至桿AD（ PART_2）中點(diǎn)時(shí)，界面中出現(xiàn)（PART_2.cm），如圖3-18點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，將固定副添加至桿AD（PART_2）中點(diǎn)處。則將桿AD（PART_2）與大地（GROUND）用固定副聯(lián)接在一起，如圖3-19 所示。所示，圖3-16選擇第1個(gè)部件圖 3-17選擇第 2 個(gè)部件圖 3-18選擇固定副施加點(diǎn)圖 3-19固定副樣例在 AD

10、AMS/View鏈接庫中選擇轉(zhuǎn)動(dòng)副，如圖3-205 、 創(chuàng)建轉(zhuǎn)動(dòng)副所示。在 ADAMS/View面版左側(cè)彈出參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，選擇默認(rèn)的構(gòu)件方式。當(dāng)界面中出現(xiàn)（ PART_2）時(shí)， 5.1 將鼠標(biāo)移至桿 AD時(shí)，如圖 3-21所示，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵作為第1選擇的部件。5.2將鼠標(biāo)移至桿 AB時(shí)，當(dāng)界面中出現(xiàn)（PART_3）時(shí)， 圖 3-20 轉(zhuǎn)動(dòng)副樣例如圖 3-22所示，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵作為第2選擇的部件。5.3將鼠標(biāo)移至桿 AD（ PART_2）左端點(diǎn)時(shí)，界面中出現(xiàn)（ PART_2.MARKER）1，如圖3-23 所示，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，將轉(zhuǎn)動(dòng)副施加在桿（PART_2.MARKER）1處，如圖 3-24

11、所示。圖 3-21選擇第 1個(gè)部件圖 3-22 選擇第 2 個(gè)部件圖 3-23 選擇轉(zhuǎn)動(dòng)副施加點(diǎn) 圖 3-24 轉(zhuǎn)動(dòng)副樣例和桿BC（ PART_5）用轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接；將桿BC5.4 根據(jù)上述操作方法和步驟，將桿AB（PART_3）（PART_5）和桿用轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接；如圖CD（PART_4）用轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接；將桿3-25 所示。CD（ PART_4）和桿AD（PART_2）圖 3-25運(yùn)動(dòng)副樣例圖3-26驅(qū)動(dòng)庫6、 創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)6.1 在 ADAMS/View驅(qū)動(dòng)庫中選擇轉(zhuǎn)動(dòng)副驅(qū)動(dòng)，如圖 3-26 所示，創(chuàng)建機(jī)架。在ADAMS/View面，如圖 3-27 所示。版左側(cè)彈出參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，將原動(dòng)件的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)置

12、為180（）圖 3-27鏈接運(yùn)動(dòng)副庫圖 3-28選擇驅(qū)動(dòng)施加點(diǎn)圖 3-29轉(zhuǎn)動(dòng)副驅(qū)動(dòng)樣例圖 3-30 實(shí)體渲染模式顯示6.2將鼠標(biāo)左鍵移至桿AD（PART_2）與桿 AB（ PART_3）聯(lián)接處的轉(zhuǎn)動(dòng)副（JOINT_2）如圖 3-28 所示。點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，在（ JOINT_2）處施加轉(zhuǎn)動(dòng)副驅(qū)動(dòng)，如圖3-29 所示。7 、 更改模型顯示樣式選擇菜單中“視圖”“渲染方式（ R）”“實(shí)體模式（ O）”，模型顯示如圖 3-30 所示。8 、 保存模型在 ADAMS/View中，選擇“文件（ File ）”菜單中的“把數(shù)據(jù)庫另存為（ Save Database As ）”命令，如圖 3-31 所示。系統(tǒng)彈出保存模型對(duì)話框，輸入保存的路徑和模型名稱，按 OK，保存曲柄搖桿機(jī)構(gòu)模型 sparkplug 如圖 3-32 所示。說明： ADAMS中文件的名稱中不能以單純的數(shù)字命名；可以用英文或英文與數(shù)字的組合；但不能識(shí)別純數(shù)字、漢字或者符號(hào)之類的名稱。圖3-319轉(zhuǎn)動(dòng)副驅(qū)動(dòng)樣例圖 3-32實(shí)體渲染模式顯示、 仿真點(diǎn)擊仿真庫中的仿真按鈕，彈出如圖 3-33所示的仿真控制對(duì)話框。設(shè)置仿真終止時(shí)間仿真終止時(shí)間（ End Time）為 4