機(jī)械動力學(xué)大作業(yè)-2

機(jī)械動力學(xué)大作業(yè)——基于ADAMS的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)動力學(xué)分析及仿真學(xué)號：專業(yè)：機(jī)械工程學(xué)生姓名：任課教師：楊恩霞教授2013年10月21日一、題目要求采用ADAMS軟件或Matlab/Simulink環(huán)境，建立簡單機(jī)械系統(tǒng)的動力學(xué)模型，借助軟件進(jìn)行求解計算和結(jié)果分析。建立單自由度桿機(jī)構(gòu)〔有無滑塊均可〕動力學(xué)模型，由靜止啟動，選擇一固定驅(qū)動力矩，繪制原動件在一周內(nèi)的運(yùn)動關(guān)系線圖，具體機(jī)構(gòu)及參數(shù)自擬。二、所選題目我選擇的機(jī)構(gòu)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，如圖2-1所示，采用ADAMS軟件，建立簡單機(jī)械系統(tǒng)的動力學(xué)模型，借助軟件進(jìn)行求解計算和結(jié)果分析。具體參數(shù)如下：AB桿〔曲柄〕：L=0.5mW=0.2mD=0.1mm=20kgBC桿〔連桿〕：L=2mW=0.2mD=0.1mm=40kg滑塊：L=0.6mW=0.6mD=0.6mm=30kg驅(qū)動力矩：M=200N.m阻力：F=100N圖2-1三、建立模型1.啟動ADAMS在歡送對話框，選擇NewModel項；在模型名稱欄輸入qubing；重力設(shè)置選擇EarthNormal參數(shù)；單位設(shè)置選擇MKS系統(tǒng)〔m，kg，N，s，deg，〕如圖3-1圖3-12檢查和設(shè)置建模根本環(huán)境1〕檢查默認(rèn)單位系統(tǒng)在Settings菜單中選擇Units命令，顯示單位設(shè)置對話框，當(dāng)前的設(shè)置應(yīng)該為MKS系統(tǒng)。2〕設(shè)置工作柵格①在Settings菜單，選擇WorkingGrid命令，顯示設(shè)置工作柵格對話框；②設(shè)置SizeX=5.0，SizeY=5.0，SpacingX=0.1，SpacingY=0.1③選擇OK按鈕。如圖：3幾何建模1〕運(yùn)用rigidbody：link功能按照的長寬高建立AB桿〔曲柄〕L=0.5mW=0.2mD=0.1mm=20kg；如圖3-3，在ADAMS/View工作窗口中先用鼠標(biāo)左鍵選擇點(diǎn)〔0,0,0〕m，然后按照和題目中差不多的傾斜角，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵〔此題選擇點(diǎn)〔0.5,0,0〕m)，創(chuàng)立出桿AB〔PART2〕。如圖3-4所表示。圖3-3圖3-42〕運(yùn)用rigidbody：link功能按照的長寬高建立BC桿〔連桿〕L=2mW=0.2mD=0.1mm=40kg；如圖3-5，在ADAMS/View工作窗口中先用鼠標(biāo)左鍵選擇點(diǎn)〔0.5,0,0〕m，然后按照和題目中差不多的傾斜角，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵〔此題選擇點(diǎn)〔2.5,0,0〕m)，創(chuàng)立出桿BC〔PART3〕。如圖3-6所表示。圖3-5圖3-63〕運(yùn)用rigidbody：box功能，按照的長寬高建立滑塊。L=0.6mW=0.6mD=0.6mm=30kg圖3-7在ADAMS/View工作窗口中，用鼠標(biāo)左鍵在連桿上的區(qū)域任意選擇一點(diǎn)〔此題中選擇點(diǎn)〔1.9,-0.3,0〕m〕，并點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵確認(rèn)。滑塊C〔PART4〕建立如下列圖曲柄滑塊機(jī)構(gòu)模型圖3-8圖3-7圖3-8修改構(gòu)件的質(zhì)量，在各個構(gòu)件位置點(diǎn)擊右鍵，選擇modify修改。AB桿〔曲柄〕m=20kg;BC桿〔連桿〕m=40kg;滑塊m=30kg如圖3-9圖3-9運(yùn)用joint：revolute功能，建立曲柄與地面、曲柄與連桿、連桿與滑塊之間的轉(zhuǎn)動副。〔1〕參數(shù)選擇2Bod-1Loc和NormalToGrid。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠標(biāo)左鍵選擇主曲柄〔PART_2〕，然后選擇機(jī)架〔ground〕，接著選擇主曲柄上的PART_2.MARKER_1，如圖3-10所示。圖中顯亮的局部就是所創(chuàng)立的旋轉(zhuǎn)副(JOINT_1)圖3-10參數(shù)選擇2Bod-21Loc和NormalToGrid。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠標(biāo)左鍵選擇連桿〔PART3〕，然后選擇曲柄〔PART2〕，接著先后選擇主曲柄上的PART_2.MARKER_2如圖3-11所示。圖中顯亮的局部就是所創(chuàng)立的旋轉(zhuǎn)副(JOINT2)圖3-11參數(shù)選擇2Bod-21Loc和NormalToGrid。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠標(biāo)左鍵選擇連桿〔PART4〕，然后選擇曲柄〔PART3〕，接著先后選擇主曲柄上的PART_3.MARKER_4如圖3-12所示。圖中顯亮的局部就是所創(chuàng)立的旋轉(zhuǎn)副(JOINT3)圖3-12運(yùn)用joint：translational功能，建立滑塊移動副參數(shù)選擇2Bod-1Loc和PickFeature。在ADAMS/View工作窗口中先用鼠標(biāo)左鍵選擇滑塊〔PART_4〕，然后選擇機(jī)架〔ground〕，接著選擇滑塊上的PART4.BOX—3.V13，這時出現(xiàn)白色箭頭，移動鼠標(biāo)，使白色箭頭的方向與水平方向平行，如圖3-13所示就是所創(chuàng)立的移動副(JOINT_4)圖3-137〕施加力和力矩運(yùn)用appliedforce:force，對滑塊施加阻力100N。運(yùn)用appliedforce:torque，對曲柄AB施加驅(qū)動力200N。添加完如圖3-14圖3-14四、模型的運(yùn)動情況點(diǎn)擊主工具箱的仿真按鈕，設(shè)置仿真終止時間仿真終止時間2s仿真工作步長50,然后點(diǎn)擊開始仿真按鈕，系統(tǒng)進(jìn)行仿真，觀察模型的運(yùn)動情況圖4-1五、運(yùn)動曲線分析方法：曲柄作為參考對象，通過measure功能，可導(dǎo)出曲柄位移、速度、加速度、角速度、角加速度分別與時間關(guān)系圖。1，時間與X方向的位移關(guān)系導(dǎo)出時間與X方向位移關(guān)系圖時具體操作選項如下(以PART2為測量點(diǎn)〕:時間與X方向的位移關(guān)系圖5-12、時間與