ADAMS实例建模仿真

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Adams 实例建模仿真
⽬录
Adams课程论⽂ (1)
第⼀章模型的建⽴ (2)
1、模型的介绍 (2)
2、启动ADAMS (2)
3、栅格设置 (3)
4、创建齿轮 (3)
5、创建连杆 (5)
6、创建滑块 (6)
第⼆章创建转动副，移动副，齿轮副，驱动⼒，仿真 (7)
1、创建转动副 (7)
2、创建移动副 (8)
3、创建齿轮副 (9)
4、创建驱动⼒ (10)
5、仿真 (11)
第三章计算结果后处理 (12)
1、滑块的速度曲线 (12)
2、滑块位移曲线 (12)
3、滑块加速度曲线 (13)
4、齿轮1与齿轮2转⾓曲线 (13)
5、连杆曲线图 (14)
6、录制动画并导出 (15)
第四章总结 (17)
第⼀章模型的建⽴
1、模型的介绍
如图⼀所⽰，该模型由齿数z为200，模数m为4，半径400mm的齿轮1，齿数z为100，模数m为4，半径200mm的齿轮2，以及连杆和滑块组成。

该模型的运动形式为齿轮1为驱动轮，带动齿轮2转动，齿轮2于连杆偏⼼连接，带动连杆推动滑块直线反复运动。

实质上是将齿轮的转动转化为滑块的平动。

图1-1 模型简图
2、启动ADAMS
2.1 在桌⾯点击ADAMS快捷键Adams - View x64 2013，或者Windows开始菜单启动：“开始”—“所有程序”—“MSC.Software”—“Adams x64 2013”—“A View”—“Adams-View”。

2.2 启动后出现Welcome欢迎窗⼝，如图1-1所⽰，点击New Model，出现Create New Model，Model Name为adams，Gravity为Earth Normal，Units为MMKS。

2.3 单击OK，进⼊ADAMS。

图1-2 启动ADAMS
3、栅格设置
3.1 点击Setting，选择Working Grid。

3.2 弹出的窗⼝设置⽹格范围尺⼨，如图1-2所⽰。

图1-3 修改栅格
4、创建齿轮
4.1 如图1-3所⽰，单击Bodies菜单栏中的圆柱体（Cylinder），在出现的对话框中设置圆柱的长度（Length）50mm和半径（Radius）400mm。

4.2 在点（0.0.0）处点击⿏标左键，然后上拉⿏标到点（0.50.0），⽣成圆柱
体，即齿轮1的模型。

4.3 对齿轮1进⾏位置转换，如图1-4所⽰，在ADAMS/View中位置/⽅向库中选择位置旋转图标，在⾓度(Angle)⼀栏中输⼊90，表⽰将对象旋转90度。

4.4 选择PART2，出现⽩⾊箭头，依照图1-4的箭头⽅向点击⿏标，将齿轮1反转90度。

4.5 如图1-5所⽰，按3.1⾄3.4的⽅法同样创建齿轮2。

齿轮2的位置为（600.0.0），上拉⿏标到位置（600.50.0）。

图1-4 创建齿轮1
图1-5 齿轮位置转换
图1-6 创建齿轮2
5、创建连杆
5.1 选择Bodies菜单栏中的Construction Geometry：Marker图标，创建标记
（1250.50.0）。

点。

在如图1-6所⽰的位置创建两个标记。

标记位置分别为（750.50.0），
5.2 左边菜单栏中⿏标右键选择MARKER3--Modify，跳出的对话框中修改Location为（750.50.-30），第⼆个标记点为（1250.50.-30）。

5.3 点击上⽅菜单栏中的Bodies中的连杆（Link），连杆第⼀个点选择MARKER3，第⼆个点选择MARKER4，⽣成如图1-6所⽰9位置的连杆。

图1-7 创建连杆
6、创建滑块
6.1 选择Bodies菜单栏中的Construction Geometry：Marker图标，创建标记点。

在如图1-7所⽰的位置创建标记。

标记位置为（1150.50.0）
6.2 左边菜单栏中⿏标右键选择MARKER7--Modify，跳出的对话框中修改Location为（1150.50.-25）。

6.3 点击上⽅菜单栏中的Bodies中的箱体（BOX），设置箱体的Length=200mm，Height=200mm，Depth=200mm，各⾃前⾯的框框打勾。

6.4 在⼯作区中选择MARKER7，创建滑块，如图1-7所⽰7位置所⽰。

6.5 整体的⼏何模型侧⾯形状如图1-7右下⽅图⽚所⽰。

图1-8 创建滑块
第⼆章创建转动副，移动副，齿轮副，驱动⼒，
仿真
1、创建转动副
1 选择ADAMS/View约束库中的旋转副（Joint: Revolute）的图标，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齿轮1（PART2），然后选择机架（ground），接着选择齿轮1上的PART_2.cm，如图2-1所⽰的2位置处，图中显亮的部分就是所创建的旋转副(JOINT_1) ，该旋转副连接机架和齿轮1,使齿轮1能相对机架旋转。

2选择ADAMS/View约束库中的旋转副（Joint: Revolute）的图标，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齿轮2（PART3），然后选择机架（ground），接着选择齿轮2上的PART3.cm，如图2-1所⽰的3位置处，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齿轮2,使齿轮2能相对机架旋转。

3选择ADAMS/View约束库中的旋转副（Joint: Revolute）的图标，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齿轮2（PART3），然后选择连杆（PARK4），接着选择齿轮2上的MARKER3，如图2-1所⽰的4位置处，图中显亮的部分就是所创建的旋转副(JOINT_3) ，该旋转副连接连杆和齿轮2,使连杆能相对齿轮2旋转。

4选择ADAMS/View约束库中的旋转副（Joint: Revolute）的图标，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滑块（PART5），然后选择连杆（PARK4），接着选择连杆上的MARKER4，如图2-1所⽰的5位置处，图中显亮的部分就是所创建的旋转副(JOINT_4) ，该旋转副连接连杆和滑块,使连杆能相对滑块旋转。

图2-1 创建转动副
2、创建移动副
选择ADAMS/View约束库中的移动副（Joint: Translational）的图标，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滑块（PART5），然后选择机架（ground），接着选择滑块底边中点，如图2-2所⽰的3位置处，图中显亮的部分就是所创建的移动副(JOINT_5) ，该移动副连接滑块和机架,使滑块能相对机架旋转。

图2-2 创建移动副
3、创建齿轮副
3.1 创建齿轮啮合点。

选择ADAMS/View零件库中的标记点⼯具图标，参数选择如图3-1所⽰。

选择坐标为（400，100，0），如图3-1所⽰，图中显亮的部分就是创建的啮合点（MARTKER20）
图2-3 创建齿轮啮合点
3.2 对上⾯做出的啮合点进⾏位置移动和⽅位旋转,使该啮合点位于两齿轮中⼼线上,并使啮合点的Z轴⽅向与齿轮旋转⽅向相同。

在ADAMS/View窗⼝中，在两个齿轮啮合处点击⿏标右键，选择MARKER20--Modify，如图2-4所⽰。

在弹出的对话框中，将Location栏的值400.0, 50.0, 0.0改为400.0, 25, 0.0(位置移动),将Orientation栏中的值0.0, 0.0, 0.0修改为0, 90, 0(⽅位旋转)。

如图2-4所⽰。

点击对话框下⾯的OK键进⾏确定，旋转后的啮合点（MARKER20）如图2-4所⽰。

从图中可以看出，啮合点的Z轴（蓝⾊）Z轴的⽅向与齿轮的啮合⽅向相同。

图2-4 修改啮合点位置
3.3选择ADAMS/View约束库中的齿轮副（Gear）图标，在弹出的对话框中的Joint Name栏中，点击⿏标右键分别选择JOINT_1、JOINT_2。

如图2-5所⽰。

在Common Velocity Marker栏中，点击⿏标右键选择啮合点（MARKER20）。

如
图2-5 所⽰2位置处，然后点击对话框下⾯的OK按钮，两个齿轮的齿轮副创建出来，如图2-5所⽰3位置处。

图2-5 创建齿轮副
4、创建驱动⼒
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旋转360度。

在ADAMS/View ⼯作窗⼝中，选择左边的齿轮（黄⾊的），⽤⿏标左键点击齿轮上的旋转副（JOINT_1），⼀个
旋转驱动创建出来，如图2-6所⽰3位置处，图中显亮的部分为旋转驱动。

图2-6 创建驱动⼒
5、仿真
点击仿真按钮，设置仿真终⽌时间（End Time）为1，仿真⼯作步长（Step Size）为0.001,然后点击开始仿真按钮，进⾏仿真。

图2-7 仿真
第三章计算结果后处理
1、滑块的速度曲线
1.1点击仿真对话框右下⾓曲线绘图按钮（Plotting），进⼊绘图界⾯。

1.2如图3-1所⽰，依次⿏标右击Objects-Body-PART_5-CM_Velocity-X-Add
⽣成速度曲线，由图可知该曲线为正弦曲线。

2.1 如图3-2所⽰，依次⿏标右击Objects-Body-PART_5-CM_Position-X-Add Curves，⽣成速度曲线，由图可知，该曲线为余弦曲线。

图3-2 滑块位移曲线
3、滑块加速度曲线
3.1 如图3-2所⽰，依次⿏标右击Objects-Body-PART_5-CM_Accelration-X-Add Curves，⽣成加速度曲线。

图3-3 滑块加速度曲线
4、齿轮1与齿轮2转⾓曲线
4.1点击Measure，选择Math中的angle，选择JOINT_1,然后点击Add Curves，⽣成齿轮1的转⾓曲线图。

4.2 点击Measure，选择Math中的angle，选择JOINT_2,然后点击Add Curves，⽣成齿轮2的转⾓曲线图。

4.3如图3-4所⽰，齿轮2的转⾓是720度，齿轮1的转⾓是360度.因为齿轮2的齿数为50，模数为4，半径为200mm，齿轮1的齿数为100，模数为4，半径为400mm，所以齿轮⼀转⼀圈，齿轮2要转两圈。

5.1 图3-5到图3-9所⽰分别为连杆的位移，速度，加速度，⾓速度，⾓加速度的曲线图。

3-5 连杆位移曲线
3-6 连杆速度曲线
3-7 连杆加速度曲线
图3-8 连杆⾓速度曲线
3-9 连杆⾓加速度曲线
6、录制动画并导出
6.1 在Plotting左上⾓，把Plotting换成Animation。

6.2 在右侧区域右击，选择Load Animation。

6.3 然后调整到⼀个所需的⾓度，点击播放，预览视频，调整到差不多时，选择重置Reset Animation，6.4 点击红⾊的R按钮，表⽰可以录制了
6.5 再点击播放即开始录制。

6.6 录制完后⾃动在⼯程⽬录下保存，如图3-10位置6所⽰。

图3-10 录制动画并导出
第四章总结
本⽂以Adams 2013 作为分析软件，在软件中创建虚拟样机模型，对模型添加约束，驱动⼒，并进⾏仿真与测试，绘制出了机
构中滑块和连杆的位移，速度加速度变化曲线，以及连杆的⾓速度，⾓加速度的变化曲线，最终录制并导出仿真动画。