利用adams建立简单的滚珠丝杠机构
基于ADAMS软件的四杆机构角速度曲线拟合
环命令用法三部分，它们建立在 ADAMS 命令语言 基础上，是 ADAMS/View 工程应用中进行二次开 发的有效工具。本文即把后处理模块的仿真结果分 析曲线存储为一维的数据矩阵，再以这些数据矩阵 为依据，用由 ADAMS 条件循环语句编写的遗传算 法优化程序进行曲线拟合的优化设计。
[3] Chen J S ， Control of Electric Power Steering Systems. SAE Transactions[R]，1998，1116：1702－1704.
[4] Seoul. S. G.， Control logic for an electric power steering system using assist motor [J ]. Mechatronics， 2002，(12)：447－459.
[5] 余志生. 汽车理论(第3版)[M]. 北京：机械工业出版社，2000.
(上接第45页)
变异就是以特定概率(一般在 0.001 到 0.01 之间 取值)使个体发生“突变”，以免程序陷于局部最优。 在实值编码中个体取值是连续的实数，本例将个体 中某一基因在允许值范围内随机取值。
4 实例分析
优化目标：设计适用于门窗开关装置的曲柄摇 杆机构，曲柄恒速主动(360°/s)，从动摇杆的角速 度曲线形状要求如图 3 中 TARGET CURVE 所示， 最大杆长比小于 8。
1 ADAMS 中参数化模型的建立
ADAMS/View 提供了 4 种模型参数化方法（：1） 使用参数表达式；（2）参数化点坐标；（3）运动参 数化；（4）使用设计变量。利用这几种方法可以方 便地建立参数化机械系统模型。在优化程序中只需 将模型的一个或多个参数重新赋值，就可以自动地 更新整个机械系统模型。
利用adams建立简单的滚珠丝杠机构
2.4 滚珠丝杠的ADAMS建模本小节将具体介绍建模的过程。
首先是进入ADAMS时的选择，在gravity中选择重力模式，因为本文的机构是在有重力下工作的，所以选择普通的重力模式。
在units中选择如图的单位标准。
建立螺母和丝杠杆：然后进入ADAMS，在左侧的图标中选择第一排的第二个按键中的圆柱来作为滚动丝杠的杆。
设置长度为700mm。
由于本文分析的是滚珠丝杠整体的动力学，所以将螺母也用圆柱表示。
将螺母的长度设为60mm，并与丝杠杆共轴然后选择如图第六行第三个按键使得螺母的半径减去丝杠杆的半径成为一个刚好套住丝杠杆的空心圆柱。
然后在约束副中选择第四行的螺纹副，施加对象为丝杠杆和螺母并在选中螺纹副鼠标右键modify选项中的pitch中设置螺距为10mm。
建立转动副：在约束副选项中选择第一个旋转副，由于杆件的转动是相对地面的，并且主动件是丝杠杆所以施加对象设置为ground和丝杠杆。
在设置完转动副后，由于本文研究的主要对象是滚珠丝杠，所以只需要画出滚珠丝杠杆。
但缺少了动力源，所以我们在转动副上加一个转动的驱动。
驱动的添加是在图标中添加。
值得注意的是转动副的初始设定是绕z轴转动，但我们要使得丝杠杆转动需要设定转动是绕x轴转动就需要对转动副的方向做一个调整。
具体过程为鼠标右键选择转动副点击modify按键在图标中点击图标中的y方格就可以使得转动副的方向转动为绕x轴的转动。
建立圆柱副：由于单独的在螺母和丝杠杆间建立螺纹副，只能使得螺母在丝杠杆的带动下转动而不能变成直线运动。
所以要在螺母和丝杠杆之间加一个圆柱副保证他们能有水平方向的相对移动。
在约束副选项中选择第三行的第一个圆柱副，施加对象就定为螺母和丝杠杆。
在选择对象前先在圆柱副的下拉选项中选择如下的设置，这是因为本文作者在实践中做的一个优化的选择，因为如果不选择normal to grid这个选项会出现让你在选择完两个对象后选择运动的方向，而如果你的方向选择错误则不能仿真。
(完整版)Adams运动仿真例子--起重机的建模和仿真
1起重机的建模和仿真，如下图所示。
1）启动ADAMS1. 运行ADAMS，选择create a new model;2. modal name 中命名为lift_mecha;3. 确认gravity 文本框中是earth normal (-global Y)，units文本框中是MKS；ok4. 选择setting——working grid，在打开的参数设置中，设置size在X和Y方向均为20 m，spacing在X和Y方向均为1m；ok5. 通过缩放按钮，使窗口显示所有栅格，单击F4打开坐标窗口。
2）建模1. 查看左下角的坐标系为XY平面2. 选择setting——icons下的new size图标单位为13. 在工具图标中，选择实体建模按钮中的box按钮4. 设置实体参数；On groundLength :12Height:4Depth:85. 鼠标点击屏幕上中心坐标处，建立基座部分6. 继续box建立Mount座架部件，设置参数：New partLength :3Height:3Depth: 3.5设置完毕，在基座右上角建立座架Mount部件7. 左键点击立体视角按钮，查看模型，座架Mount不在基座中间，调整座架到基座中间部位：①右键选择主工具箱中的position按钮图标中的move按钮②在打开的参数设置对话框中选择Vector，Distance项中输入3m，实现Mount 移至基座中间位置③设置完毕，选择座架实体，移动方向箭头按Z轴方向，Distance项中输入2.25m，完成座架的移动右键选择座架，在快捷菜单中选择rename，命名为Mount8. 选择setting—working grid 打开栅格设置对话框，在set location中，选择pick 选择Mount.cm座架质心，并选择X轴和Y轴方向，选择完毕，栅格位于座架中心选择主工具箱中的视角按钮，观察视图将spacing—working grid ，设置spacing中X和Y均为0.510. 选择圆柱实体绘图按钮，设置参数：New partLength:10mRadius:1m选择座架的中心点，点击左侧确定轴肩方向，建立轴肩，单击三维视图按钮，观察视图11. 继续圆柱工具，绘制悬臂①设置参数：New partLength: 13mRadius: 0.5m②选择Mount.cm作为创建点，方向同轴肩，建立悬臂③右键选择新建的悬臂，在快捷菜单中选择part_4——Rename，命名为boom④选择悬臂，移动方向沿X轴负向，实现悬臂的向左移动：1）右键选择工具箱中的position按钮中的move按钮2）在打开的参数对话框中，选择vector，distance中输入2m，点击悬臂，实现移动⑤右键点击实体建模按钮，在弹出的下一级菜单中选择导圆角工具，设置圆角半径为1.5m⑥左键选择座架上侧的两条边，点击右键，完成倒角12. 选择box按钮图标，创建铲斗①设置参数：New partLength : 4.5Height: 3.0Depth: 4.0②选择悬臂左侧中心点，命名为bucket，建立铲斗③右键选择position按钮下一级按钮move按钮④在打开的参数对话框中，选择vector，distance中输入2.25m，选择铲斗，移动方向沿全部坐标系X轴负方向，实现铲斗的横向移动⑤在主工具箱中，选择三维视图按钮，察看铲斗⑥继续选择move按钮，设置参数中选择vector，distance中输入2.0m，选择铲斗，移动方向沿全部坐标系 Z轴负方向，实现铲斗的纵向移动⑦移动完毕，选择主工具箱中的渲染按钮render，察看三维实体效果，再次选择render按钮，实体图则以线框显示⑧右键点击实体建模按钮，再弹出的下一级按钮中选择倒角工具，在打开的参数设置对话框中，设置倒角Width为1.5m，⑨选择铲斗下侧的两条边，完毕单击右键，完成倒角⑩右键选择实体建模工具按钮，再下一级按钮中选择Hollow按钮，在打开的参数设置对话框中设置参数Thickness为0.25m选择铲斗为挖空对象，铲斗上平面为工作平面，完毕点击右键挖空铲斗3）添加约束根据图示关系，添加链接①在主工具箱中，选择转动副，下方的参数设置对话框中，设置参数2 bod ——1 loc和pick feature②选择基座和座架，然后选择座架中心Mount.cm，旋转轴沿y轴正向，建立座架与基座的转动副③继续用转动副按钮，建立轴肩与座架间的转动副，设置参数为2 bod——1 loc 和Normal to grid，选择轴肩和座架，再选择座架中心点，建立转动副④继续用转动副按钮，建立铲斗与悬臂间的转动副，设置参数为2 bod——1 loc 和Normal to grid，选择铲斗与悬臂，再选择铲斗下侧中心点，建立转动副⑤选择主工具箱中的平动副，设置参数2 bod——1 loc和pick feature，选择悬臂与轴肩，再选择悬臂中心标记点，移动方向沿X轴正方向，建立悬臂和轴肩间的平动副⑥右键点击窗口右下角的Information 信息按钮，选择约束按钮，观察是否按要求施加约束，关闭信息窗口⑦检查完毕，选择仿真按钮，对系统进行仿真，观察系统在重力作用下的运动4）添加运动①选择主工具箱中的旋转运动按钮，右键点击座架中心标记点，在弹出的选择窗口中，选择JOINT_mount_ground,给座驾与基座的转动副添加转动运动②选择俯视图按钮，观察旋转运动副的箭头图标③右键点击该运动，在弹出的快捷菜单中选择motion_mount_ground——modify在修改对话框中，修改function项为360d*time④重复上述动作，在轴肩和座架之间建立旋转运动Motion_shoulder_ground,⑤右键点击该运动，在弹出的快捷菜单中选择motion_shoulder_ground——modify在修改对话框中，修改function项为-STEP(time,0,0,0.10,30d)⑥重复上述动作，在铲斗和悬臂之间建立旋转运动Motion_bucket_boom⑦设置运动函数为45d*（1-cos（360d*time））⑧右键点击主工具箱中旋转运动按钮，选择下一级平行运动按钮，点击悬臂中心平动副，在悬臂和座架间建立平行运动⑨设置平行运动函数为STEP（time，0.8，0，1，5）⑩选择主工具箱中的仿真按钮，设置仿真参数END Time：1；Steps：100，进行仿真5）测量和后处理①鼠标右键点击铲斗，打开右键快捷键，选择测量measure②系统打开参数设置对话框，将Characteristic设置为CM Point，Component 设置为Y,测量Y向位移。
四连杆机构的Adams仿真
铰链四杆机构的仿真假设一个曲柄摇杆机构，其各个杆件尺寸为AB =280×40×20mm ，BC =520×40×20mm,CD =500×40×20mm,AD =720×40×20mm 。
已知主动曲柄角速度ω=30(°)/s , 试建立该机构的虚拟样机模型并分析摇杆的运动。
通过曲柄存在的条件可以判断出该机构为曲柄摇杆机构。
建模及仿真步骤如下：（1） 将储存位置设置为C:\Users\Administrator\Desktop\adma\1。
（2） 双击桌面图标Adams/View MD R3 或者通过开始→所有程序中找到Adams/View 进入ADAMS 欢迎界面，在Model name 中输入：crank_rocker,如图1所示，单击“OK”按钮进入ADAMS 主界面。
图1 欢迎界面（3） 按照给定的各个杆件长度建立机构模型，通常使用如下方法。
利用某时刻各杆形成的特殊形状关系来确定其位置，下面我们去曲柄和机架共线之一的位置，如图2所示。
图2 曲柄与计价的共线位置此时，可利用余弦定理来求解三角形BCD 的位置。
BD 的边长为： BD =AD −AB =720−280=440mm 根据余弦定理可求得：cos a =BD 2+CD 2−BC 22BD ·CD=0.3936，得a =66.82° 获得特殊位置角后，按下述步骤进行建模：●单击主工具栏图标，在参数设置中输入题目给定的机架尺寸，创建机架，如图3所示。
图3 机架建模●选中机架单击右键，按图4所示的步骤将其命名为frame。
图4 重命名机架●按照同样的方法在机架右端创建给定尺寸的摇杆，如图所示，将其命名为rocker。
右击摇杆选择Part:rocker,如图5所示。
图5 摇杆建模●将摇杆按图所求的角度旋转，选择旋转移动工具按钮，在选择旋转中心，在祝工作区选择摇杆旋转所围绕的中心点，输入所需转动的角度66.82°选择顺时针旋转按钮，如图6所示。
ADAMS教程-连杆机构
题5-6图为开槽机上用的急回机构。
原动件BC 匀速转动，已知mm a 80=，mm b 200=，mm l AD 100=，mm l DF 400=。
原动件为构件BC ，为匀速转动，角速度2/rad s ωπ=。
对该机构进行运动分析和动力分析。
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 newmodel ”，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 欢迎对话框题5-6图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 零件库中选择连杆（Link ）图标，长度为200mm(mm b200=)3-1所示。
ADAMS 绳索建立
开始之前，简单说一下上一次写了这个例子，论坛里大家提意见说要加接触的东西，这次加上另外一点，关于绳子参数的设置，这个东西每个人做的东西不一样，我怎么说呢，设置的根据肯定是你要模拟物体的性质了，这个东西还是自己查查资料吧。
第一步，打开ADAMS建立一个新模型，model name为shengzi。
如下图注意：model name要与以后要用到的cmd命令文件的名称一致第二步，创建一个圆柱，长50，半径10，圆柱方向如下图所示，右键 rename，将名字改为.shegnzi.PART_1第三步，将圆柱copy 300次，方法是点击tools>read cmmand file F2,选择相应的命令文件（关于命令文件的建立看文章最后的注意事项）。
这里，我的命令文件如下！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！defaults model model_name=.shengzivariable create variable_name=ip integer_value=1while condition=(ip<300)!set partpart copy part=.shengzi.part_1 new_part=(unique_name("part"))!set partvariable modify variable_name=ip integer_value=(eval(ip+1))end!whilevariable delete variable_name=ip ！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！第4步，移动复制的圆柱，依然是倒入相应的命令文件命令文件如下（c1,c2,c3代表的是移动的方向，这里我是向y方向移动的，所以y=50，50为一节圆柱的长度）！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！defaults model part_name = .shengzi.part_1variable create variable_name=ip integer_value=1while condition=(ip<300)move object part_name = (eval(".shengzi.part_"//(ip+1))) &c1=0 c2=50 c3=0 &cspart_name = (eval(".shengzi.part_"//(ip)))variable modify variable_name=ip integer_value=(eval(ip+1))end!whilevariable delete variable_name=ip ！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！移动完成后的图形如下第5步，调整working grid方向为global yz如下图第6步，建立一个半径为83.30127019的圆柱，长度随意，但是不能太短，位置如图说明一下半径的由来：我计划圆柱这条绳子绕一个圆柱（下文中称为转轮），绳子两端都朝下，这就需要绳子旋转一定角度，但是绳子是半径为10长50的圆柱组成，所以我希望，绕滑轮的每个圆柱都与滑轮相切。
第二讲 基于ADAMS软件的机械系统模型建立
本讲小结：
本次课主要介绍基于ADAMS仿真软件的机械系统样 机的模型建立，先从单个零部件的模型建立介绍到系统 的样机建立以及位置的调整和参数的修改；并详细介绍 了ADAMS软件在建立模型时与其它三维CAD 软件的转 换。
用ADAMS软件建立模型时，一定注意辅助线要及时 删除；删除零件时要彻底。
第二讲 基于ADAMS软件仿真 虚拟样机的模型建立
一、利用Adams软件建模工具
直接建立样机模型
二、利用其它软件建立模型
后输入Adams软件
三、实例分析
建模的预备知识： 1）几何体类型：实体、柔性体、点质 量、大地 2）几何体坐标 3）几何体的自由度 4）几何体的命名 5）鼠标的应用
建模前的建模前必须准备的工作：
按照屏幕下方状态栏 的提示，用鼠标选取 线1。
圆弧为 线1
折线为 线1
4、添加几何体细节结构
建模工具
挖孔
倒直 角
倒圆 角
凸台
壳体
倒圆角操作过程
选择图标
下 方 状 态 栏 设 置
倒角 半径
若选中， 倒角半径 是变化的
凸台操作过程
选择图标
凸台 半径
下 凸台 方 高度 状 态 栏 设 置 然后根据提示，左键先选择实体，再选择 凸台所在面，点击右键即可完成。
壳体操作过程
选择图标
壳体 厚度
下 方 状 态 向内或 栏 向外 设 置 然后根据提示，左键先选择实体，再选择 壳体开口所在面，点击右键即可完成。
5、修改几何形体
(1) 拖动热点
修改几何形体有 3种方法：拖动 热点、利用对话 框和编辑位置表。 热 点
(2) 利用对话框
几何体 名称
标 志 点 宽 度
基于ADAMS的滚珠丝杠式ISD悬架平顺性仿真研究_孙晓强
表 2 1 /4 ISD 模型参数表
参数 簧载质量 mb / kg 轮胎刚度 kt / （ kN·m － 1 ） 惯容系数 b / kg 第一级悬架刚度 k1 / （ kN·m － 1 ） 第二级悬架刚度 k2 / （ kN·m － 1 ） 第一级悬架阻尼系数 c1 / （ kN·s·m － 1 ） 第二级悬架阻尼系数 c2 / （ kN·s·m － 1 ）
摘 要： 为解决 I 型 ISD 悬架存在的惯容器 “击穿” 现象，提出 II 型 ISD 悬架，以提高 ISD 悬架实用性能． 基于 Pro / E 和 ADAMS 联合建模，通过 ADAMS 和 MATLAB 联合仿真，对滚珠丝杠式 ISD 悬架平顺性进行仿真分析． 对正弦输入、随机路面输入和阶跃输入作用下的 ISD 悬架动态性能进行初步研究． 结果表明： 与传统被动悬架 相比，提出的 II 型 ISD 悬架可以有效降低车身垂直振动加速度．
图 4 正弦输入下车身加速度响应
3. 2 随机路面输入 作为车辆振动输入的路面不平度，主要采用路
面功率谱密度描述其统计特性． 路面功率谱密度
Gq（ n） 一般用下式作为拟合表达式［10］
Gq （ n） = Gq （ n0） ［n / n0］－ w ，
（ 6）
式中： n 为空间频率 （ m －1 ） ，它是波长 λ 的倒数，
Abstract： In order to solve the “broken-down”problem in an inerter of the existing Inerter-SpringDamper （ ISD） suspension，the second generation of the ISD suspension was proposed for improving its performance. A ball-crew ISD suspension model was built in Pro / E and ADAMS，and its working process was simulated in ADAMS and MATLAB. The dynamic performance of the suspension was analyzed separately under the conditions of sinusoidal input，random input and step input. The results showed that the new-type suspension could significantly reduce the vertical vibration acceleration of the vehicle body， comparing with traditional passive suspensions.
反向式行星滚柱丝杠机构运动原理及仿真分析_党金良
r
s
2
c
nn s 0
(17) (18) (19)
L2 n n s
由式(3)和(17)得
nn k
由于滚柱和丝杠之间无相对位移，因此， L2 即为螺母 转动一周后丝杠的直线位移。则螺母转动任意角度时，丝 杠的直线位移为 t Ls n n n s 2 两边对时间 t 求导得，丝杠的直线移动速度为
2
n d n
4
c d c
2
，因此 (1) (2)
母 1、滚柱 2 和丝杠 3 等零件组成。
1 螺母 2 滚柱 3 丝杠 4 保持架 5 卡紧环
c
dn ( d 2d r ) ( k 2) n s n n 2d c 2( d s d r ) 2( k 1)
k
Motion Principle and Simulation Analysis of Inverted Planetary Roller Screw Mechanism
DANG Jin-liang, LIU Geng, MA Shang-jun, TONG Rui-ting, LUO Hao (School of Mechanical Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China)
ds dr
记螺母转动一周后，滚柱公转 c 角，绕自身轴线自转 r ，由于纯滚动状态下，滚柱自转转过的弧长与在丝杠上
图1 反向式行星滚柱丝杠机构结构图
滚过的弧长相等[7]，即
r dr
2
c d s
2
, 因此 (3)
螺母、滚柱和丝杠的螺距相等，螺母带有多头螺纹牙， 牙型为三角形， 牙型角为 90°； 丝杠外螺纹与螺母的内螺纹 具有相同的头数和牙型；滚柱为单头螺纹，螺纹牙侧面设 计成圆弧状，使得滚柱与螺母及丝杠的接触为点接触[5]。 为了消除螺母螺旋升角对滚柱产生的倾斜力矩，在滚柱与 丝杠两端均加工有直齿，且外啮合齿轮副的传动节圆直径 分别与滚柱传动节圆直径 d r 、丝杠传动节圆直径 d s 相同， 以确保滚柱轴线平行于丝杠轴线而正常滚动，并且为纯滚 动[4]。多个滚柱安装在保持架 4 内，沿圆周方向等距分布。 轴端部的保持架通过卡紧环 5 沿轴线方向被锁定在丝杠内部。
下肢关节康复医疗器械的设计毕业论文
6总结与展望28
6.1已完成工作28
6.2需要解决的问题28
参考文献30
附录A：杆1零件图32
附录B：杆2零件图33
附录C：杆3零件图34
附录D：杆4零件图35
附录E：杆5零件图36
附录F：杆6零件图37
附录G：连接杆1零件图38
附录H：连接杆2零件图39
图2.2方案二
如图2.2所示，该装置有4根杆件组成，机构杆件较为简单明了，设计简便。改装置的脚踏板还可以实现左右摆动，是踝关节得以多角度的训练。而且改装置的滚珠丝杆与电机在底座里面，密封性好。该装置机构简单，电机功率可以选小点，所以整个装置显得轻便些。
方案三：
图2.3方案三
可以看出，方案一的滚珠丝杆暴露在空气中，容易进灰尘等，寿命会减短。该装置的踝关节只能实现2个自由度的运动。且机构杆件较多，设计较复杂。方案二尺寸调节没有方案一方便。方案三结合了方案一、二的优点。该装置能够实现踝关节的左右摆动，机构杆件简单，设计简便，还可以实现大小腿的长度调节，且该装置滚珠丝杆与电机在底座里面，密封性比较好。
电机的选择与设计，根据滚珠丝杆的速度，转速，公称直径和公称导程计算。包括电机的型号，转速，功率。电机的参数选择直接影响整个装置的稳定性。本章就以上问题进行了深入讨论。
研究下肢关节康复医疗器械，主要是对要进行下肢关节康复训练的人来说，下肢关节康复医疗器械可以控制使其模拟正常人的行走动作、膝关节和踝关节的协调运动，实现对下肢的康复训练。下肢关节康复医疗器械可以实现正常人行走时膝关节和踝关节的收缩和伸展，锻炼下肢肌肉，恢复神经系统对行走能力的控制，达到恢复行走机能的目的。
2.2下肢关节康复医疗器械设计方案确定5
Adams课程作业杆机构
基于ADAMS 的曲柄滑块机构动力学分析及仿真第一章 模型设计该文介绍了曲柄摇杆机构的尺寸和自由度计算，简述利用Adams 仿真软件对曲柄摇杆机构进行建模，从而对机构进行运动学和动力学的分析，得出了机构中各个构件质量中心的位移、速度、角加速度等物理量的运动曲线，以及转动副受力的运动曲线。
采用ADAMS 软件环境，建立简单机械系统的动力学模型，借助软件进行求解计算和结果分析。
以单自由度六杆复合式组合机构为对象建立其动力学模型，由静止启动，选择一固定驱动力矩，绘制原动件在一周内的运动关系线图，具体机构及参数如下。
在图1.1所示的六杆复合式组合机构，已知l AB =150mm ，l Bc =500mm ，l DC =260mm ，l BE =250mm ，l AF =600mm ，l AF =410mm ，杆2（l BE ）和杆2（l Bc ）固结，BE 垂直于BC ，AF 垂直于AD 。
任何机构设计好之后，都需要对所设计的机构进行机构自由的计算。
机构自由度的计算公式：F=3n-2P L -P h ，而此机构的n=5，P L =7，P h =0，由此F=1，且该机构有一个原动件，原动件的个数=自由度的个数，故该机构有确定的运动。
图1.1 机构图运用Link命令创建杆lAB ，lBc，lDC，lBE，lAF构件。
运用Box命令创建滑块。
根据各杆长度，运用辅助Marker点、Move、Rotate等命令调整各构件的相对位置，并在各构件上单击右键，在修改命令中添加构建的质量信息，以及杆1滑块5的质量为0，创建完成后的机构模型如图2.1所示。
图2.1 曲柄摇杆机构建模在Interactive Simulation Controls命令中输入End Time=12s，Step=50,检测有无错误，完成仿真，观察机构运动情况。
图3.1 模型的仿真模型仿真过程的动画输出过程如图3.2所示a.在ADAMS | Post Processor 窗口中选择页面布置方式为Page _ Layout:2Views，side by side;b.单击右边的视窗；c.选择View | Load Animation菜单项，调入仿真动画模型；d.单击ISO view视图工具按钮；图3.2 模型动画输出第四章Adams仿真数据分析本节是针对曲柄摇杆机构的建模运用Adams的后处理的功能进行运动学分=30度/秒，设置的运动仿真时间是12秒，曲柄摇杆正好运动一个析，给予的ω1周期，可以清楚的看到其在周期上的运动情况。
基于ADAMS的滚柱直线导轨副的动态仿真
文章编号: 1001 - 2265 ( 2011 )10 - 0031 - 053 基于A D AM S的滚柱直线导轨副的动态仿真荣伯松1 , 2 ,宋现春1 ,姜洪奎1 ,唐文成1 ,李保民2 ,朱继生2 ,王志民2 ,李慧2 ,杜伟2 ( 1. 山东建筑大学机电工程学院, 济南272071 )250101; 2. 山东博特精工股份有限公司, 山东济宁摘要:针对于高速重载滚柱直线导轨副实际使用中存在的问题,以滚柱直线导轨结构设计和性能为分析重点,应用机械动力学理论、多体动力学理论及虚拟样机技术,在虚拟样机技术分析软件AD 2 AM S环境下对滚柱直线导轨副进行动态仿真研究,建立结构参数及性能与仿真输出结果联系,对结构参数进行优化设计,提高滚柱直线导轨设计效率及产品性能。
关键词: ADAM S;滚柱直线导轨;机械系统动力学;多体动力学;虚拟样机技术;结构参数中图分类号: TH16; TG65文献标识码: ABa sed on AD AM S the Ro l ler L i n e a r Gu ide s D ynam i c S i m u l a t i onRON G B a i2song1 , 2 , S ON G X i an2chun1 , J I A N G Hong2ku i1 , T AN G W en2cheng1 , L I B a o2m i n2 ,ZHU J i2sheng2 , WAN G Zh i2m i n2 , L I H u i2 , DU W e i2( 1. Schoo l of M e cha t r on i c s, Shandong J i anz hu U n i ve r sity, J i nan 250101 ,Ch i na; 2. Shandong B e s t P rec i2 si o n co. L td, J i n i ng 272071 , Ch i na)A b stra c t: F o r h ig h 2sp ee d heavy ro lle r l i n ea r g u i des t he p ro b l em s i n a c tu a l use, an a l yz es the s tru c tu r e andp rop e rti es of ro lle r lin ea r g u i des, w ith m ech an ica l dynam i cs, m u lti2body dynam i cs an a ly s i s and V irtua l P r o to typ e T e chno logy, In v i rtua l p ro to typ ing techn ica l ana ly s is sof t w a r e A D A M S env ironm en t to ansy lze the R o lle r L inea r G u id es fo r the dy nam ic s i m u la tion, es tab lish the s truc tu ra l p a ram e te rs and s i m u l a ti o n o u t p u t s li nks t o op ti m i ze the d es i gn p a r am e te r s of the s t ru c tu re, im p rove t he eff ic i ency of ro lle r lin ea rg u i de d es i gn and p ro d u c t p e rfo r m ance.Key word s: AD A M S; tu ra l p a ram e te rsm ech an ica l sy s t em dy nam ics; m u lti2body dy nam ics; s t ruc2ro lle r lin ea r gu ides;图纸方式研发及制造的飞机, 其设计、装配、性能评价及分析就是采用的虚拟样机技术; 美国航天局(NA S A )的喷气实验室设计的火星探测器成功实现火星软着陆,其在设计过程中, JPL 工程师同样是利用虚拟样机技术对飞船不同阶段的工作过程进行预测分析,模拟相互之间的相互作用,从而对设计飞船方案进行修改,最终保证火星登陆计划的成功。
基于ADAMS宏程序的桥塔检测机钢丝绳系统建模_杜子学
0 0 0 0 K55 0 V
0 0 0 0 0 K66
x Ｒy Ｒ z － θx θy θ
z
Ｒ
C11 0 0 0 0 0
C22 0 0 0 0
x Vy V z + ωx ωy ω
［3 ］
。轴套力的反作用
2． 2
添加轴套力宏程序 要使这 2013 段独立存在的小圆柱能够真实的模拟实际
钢丝绳的力学性能， 要通过宏程序在它们之间添加轴套力 ， 如图 3 所示。宏程序如下：
defaults model model_name = ． gs variable create variable_name = ip integer_value = 1 while condition = （ ip ＜ 2013 ） marker create marker_name = （ eval（ " ． Prober． gs_" / / ip / / " ． MAＲKEＲ_1" / / ip + 10 ） ） ＆ location = 0 ， （ eval（ ip） ） ， 0 ＆ orientation = 0d， 90d， 90d marker create ＆ marker_name = ＆
目前普遍采用的就是第三种即离散的方法， 然后选用轴 套力连接。离散后两小圆柱体之间的受力模型， 如图 1 所示。
▲图 1
两小圆柱体之间的受力模型
中此方法已得到了有限的验证 。
添加轴套力时， 在二个相互作用构件的受力作用点 ， 分 别建立两个 Marker 标 记。 首 先 在 一 个 构 件 上 建 立 标 记 点 Marker_I， 然后再另一个构件上建立标记点 Marker_J， 轴套力 的计算公式为：
ADAMS简单教程(上)
2.2 自由度
5
机械系统的自由度是指机械系统中各零件相对于地面所具有的独立运动的数 量。欲使机构具有确定的运动，则其原动件的数目必须等于该机构的自由度。
ADAMS中自由度（DOF）计算公式为
DOF 6(n 1) ni
其中 n－系统的部件数目（包括地面）； ni－系统内各约束所限制的自由度数目。
NIU JUNCHUAN
ADAMS简单教程
-Chapter 3: 环境介绍
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3.7 重要菜单(menu)_2
17
• •
Edit | Appearance ： 提供部件透明度、隐藏、颜色等设定 Edit | Activate：Determines whether or not an object is included in a simulation.
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-Chapter 3: 环境介绍
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3.7 重要菜单(menu)_7
22
NIU JUNCHUAN
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绝对原点 现有的坐标系统
你可以设定工 作网格的显示 状态
设定坐标平面...
绝对坐标轴向 Pre-defined axes, edges, or face normals Locations of existing CSs or vertices
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14
15
16 3
恢复/重做
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-Chapter 3: 环境介绍
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3.4 工作栅格
第二讲 基于ADAMS软件的机械系统模型建立
几何体线连接操作过程 选择图标 按照屏幕下方 状态栏的提示， 状态栏的提示， 用鼠标选取线2， 用鼠标选取线 ， 或更多。 和 或更多。1和2 组合以后成的 形体取线1的名 形体取线 的名 称。
按照屏幕下方状态栏 的提示， 的提示，用鼠标选取 线1。 。
圆弧为 线1
折线为 线1
4、添加几何体细节结构 、 建模工具
挖孔
倒直 角
倒圆 角
凸台
壳体
倒圆角操作过程 选择图标 下 方 状 态 栏 设 置
选 倒角
倒角
凸台操作过程 选择图标 下 方 状 态 栏 设 置 选择 凸台
凸台
凸台
选择
壳体操作过程 选择图标 下 方 状 态 栏 设 置
壳体
选择 体 壳体
选择
5、修改几何形体 、
(1) 拖动热点
修改几何形体有 3种方法：拖动 种方法： 种方法 热点、 热点、利用对话 框和编辑位置表。 框和编辑位置表。 热 点
长方 体
长方体的绘制过程 选择图标 下 方 状 态 栏 设 置 长 的
拉伸体的绘制过程
选择图标 下 方 状 态 栏 设 置
拉伸 拉 拉
注意由轮廓拉伸或旋转时， 注意由轮廓拉伸或旋转时，拉伸时下方 要关闭分析窗口。 要关闭分析窗口。
3、组合形体 、 建模工具
解体
合并 两相 交实 体
合并 两不 相交 实体
读入输入文件
输入文件编 辑对话框
文 件 格 式 要输入的文件
输入后adams文件名 文件名 输入后
② 在File Type栏，选择输入的 栏 选择输入的CAD文件 文件 格式，后缀为.x_t格式，显示输入的 格式， 格式，后缀为 格式 CAD文件对话框； 文件对话框； 文件对话框 ③ 在File To Read右边的空框内输入文 右边的空框内输入文 件名，方法为：鼠标放在空框内， 件名，方法为：鼠标放在空框内，点击 右键，选择browse，打开文件浏览对话 右键，选择 ， 找到已保存的后缀为.x_t的文件，双 的文件， 框，找到已保存的后缀为 的文件 击即可。 击即可。
ADAMS简单教程下
13-2 凸轮机构
1. 从动件运动方程
1.3 从动件回程运动方程
s402.752321sin3(3.5)
v601cos3( 3.5)
(7/6 11/6)
a1802sin3(3.5)
1.4 从动件近休程运动方程
s0,v0,a0 (11/62)
13-2 凸轮机构
2. 启动ADAMS 启动ADAMS
6. 创建旋转副 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
Attention！
13-1 六杆机构
⒊创建机构的各个部件 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
演示1
13-1 六杆机构
⒋ 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 Mass＝1.0E-11＝0kg
13-1 六杆机构
Ixx＝0 Iyy＝0 Izz＝0
⒋ Body特性修改
4.2 滑块2(part_6) 质量、转动惯量修改
在Part_6(Link)上右击鼠标 Mass＝1.0E-11＝0kg
13-1 六杆机构
Ixx＝0 Iyy＝0 Izz＝0
⒋ Body特性修改 4.3 摇杆3(part_4) 质量、转动惯量修改
13-1 六杆机构
7. 创建移动副
滚珠丝杠副的三维建模及仿真要点
滚珠丝杠副的三维建模及仿真1 滚珠丝杠副的结构滚珠丝杠副由滚珠、丝杠和螺母组成，其结构如图1所示图1 滚珠丝杠副的结构2 滚珠丝杠的建模在这里我建立模型只是为了更方便看清楚滚珠与丝杠和螺母之间的关系，并不能直接用这个建模后的模型仿真，但这个建模在一定程度上也为后来的仿真做了一些准备工作。
2.1 螺母的建模启动pro/e软件，在文件菜单下设置工作目录，选择方便使用的文件夹作为工作目录。
设置工作目录是为了方便存取文件，以后新建文件系统也会自动指向这个文件夹。
选择【文件】——【新建】，在“类型”里选择“零件”，在“子类型”中选择“实体”，在“名称”里输入“螺母”，不适用缺省模板，选择mmns-part-solid 模板，这种符合国家标准，单击“确定”随后进入pro/e零件建模模块。
选择【拉伸】进入实体操作状态按住右键选择“定义内部草绘”进入草绘状态后，绘制直径110mm、厚度15mm的螺母的凸缘造型，再【拉伸】以相同草绘平面绘制直径71mm、厚度65mm拉伸方向与上一步相同的螺母体的造型。
如图2所示图2 螺母体的造型在此选择【拉伸】命令，按住右键选择“移除材料”，接着定义内部草绘，草绘平面选择“使用先前的”进入草绘后在螺母体的一侧面绘制直径为49.5mm 的同心圆草图，在信息栏中选择改变拉伸方向，然后选择穿透；然后确定应用，完成通孔的造型；最后选择【插入】——【螺旋扫描切口】，完成螺母螺纹孔的造型。
在应用拉伸移除材料绘制螺母凸缘上一个阶梯孔的造型，用阵列命令完成六个空的造型。
为了方便观察用拉伸移除材料将螺母四分之一切掉，形成半刨视图。
螺母的三维建模完成，如图3所示特别指出这里切除四分之一的螺母只是为了后面建模成滚珠丝杠后能清楚的看清里面的结构。
图3 螺母的三维建模2.2 丝杠的建模启动pro/e软件然后按照与螺母建模相同的操作方法进行pro/e零件建模。
首先选择【插入】——【拉伸】，完成直径为49.5mm的丝杠圆柱的造型，再选择【插入】——【螺旋扫描切口】完成丝杠螺纹的造型，如图4所示。
基于ADAMS的滚珠丝杠副动力学建模与仿真
统 进行动力学仿真分析 ，绘制 出滚珠 间的碰撞 力 曲线 图和滚珠线速度 与 自旋速 度的变化 数据表 。结果 表明 ：滚珠 之间 的碰 撞 在滚道 内要 比在反 向过程 内剧烈 ，且 滚珠 的 自旋速度变化 比滚珠线速 度变化 强度大 。同时 ，验证 了滚珠在滚道 内的 自旋 速度和线速度变化确实 比在反 向过程中剧烈 。仿真结果证实 了所建 仿真模型 的有效性 ，为改善滚珠 丝杠副性 能 ，提高 流畅 性 提供 了技术支持 。
ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｓ ｉ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ． Ａｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｎ ｌ ｅ ｔ ｉ ｍｅ ，ｉ ｔ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｐ ｉ ｎ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｎｄ ａ ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｌ ｌ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｓ ｍｏ ｒ ｅ ｓ ｅ ｖ ｅ ｒ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｈａ ｔ ｔ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ． Ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｃ ｏ ｎ ｉ ｆ ｒ ｍ ｔ ｈ ｅ ｖ ｌｉ ａ ｄ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄｅ ｌ ，ｉ ｔ ｃ ａ ｎ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｔ ｅ ｅ ｈ — ｎ ｉ ｃ ｌ ａ ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｒ ｔ ｂ ｏ ｔ ｈ ｔ ｏ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｅｒ ｐ ｆｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｂ ａ ｌ ｌ ｓ ｃ ｒ ｅ ｗ ａ ｎ ｄ ｔ ｏ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ．
(adams)创建电动机几何构件
• 4、当模型比较复杂，而且是对多个构件进行编辑，可 以通过选择列表来选择构件。单击Edit—Select List后弹 出选择列表对话框。如图示，通过该对话框可以一次只 选择单个构件，也可以选择多个构件。
• 在Add Single Object 下的输入对话框中，单击鼠标右键， 可以在弹出的菜单中选择All下的Pick、Browse或 Guesses项，就可以选择单个构件，然后单击旁边的Add 按钮，选择的构件就会加入到左侧的列表中；要一次进 行多选，可以在Add/Remove Multiple Objects下面的选 项中，通过过滤的方式将满足条件的所有构件选中，如 果选择最下面的Add按钮就可以将满足条件的构件全部 加入到左侧的列表中，单击Remove按钮，可以将满足 条件的构件从左侧的列表中删除。
二、编辑构件 Ⅰ、在编辑构建前，可以先选择构件。 有4种方式可以进入构件编辑对话框： • 1、通过鼠标右键菜单
• 2、在图形区先用鼠标单击构件，表示选择该构件，然 后在单击Edit下的菜单，就可以打开相应的编辑对话框。 • 3、不先选择构件，而是先单击Edit下的菜单，之后就会 弹出数据库导航对话框，如下图，在数据库导航对话框 中选择相应的构件，单击OK按钮后就会弹出相应的编 辑对话框。
Ⅱ 、 修改构件的外观
• Ⅲ修改构件的名称和方位 • 单击Edit---Modify对话框，可以对构件进行多项修改。 在Category设置成Name and Position项，在New Name输 入框中输入构件的新名称，在Location中输入要移动的 位移，在Orientation输入框中输入旋转的角度就可以将 构件进行平动和转动，在Relative to输入框中输入某坐 标系，可以将构件相对于该构件进行平动和转动。