机械原理ADAMS讲解
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零件 是制造的单元体。
ADAMS入门学习
知识复习1－机构的组成
运动副 由两个构件直接接触组成的可动连接称为运动副。
转动副 凸轮副
移动副
齿轮副
螺旋副
球面副
ADAMS入门学习
知识复习2－解析法作平面机构的运动分析
封闭向量方程： l1 l2 l3 l4 向X 轴和Y轴投影：l1 cos1 l2 cos2 l3 cos3 l4
ADAMS入门学习
知识复习2－解析法作平面机构的运动分析
型参数 M = 1： 表示给定1 时，3 有两个值分别对应C和C点。
3求出后，可解得2
：
2
arctan
l4
l3 sin 3 l3 cos3
Baidu Nhomakorabea
l1 sin 1 l1 cos1
对时间求导可得速度方程：
l11 cos1 l22 cos2 l33 cos3 l4
l1 sin 1 l2 sin 2 l3 sin 3
ADAMS入门学习
知识复习2－解析法作平面机构的运动分析
消掉2
l22 l12 l32 l42 2l3l4 cos3 2l1l4 cos1 2l1l3 cos1 cos3 2l1l3 sin 1 sin 3
后模型的各种信息都会保留，可以直接使用。 https://jingyan.baidu.com/article/48206aea8bea70216ad 6b333.html
ADAMS入门学习
ADAMS建模流程
创建必要元素
测试模型
细化模型
优化计算
构件 运动副 力 驱动 接触
测试 动画 模 拟 动态曲线
ADAMS入门学习 ADAMS应用过 程
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习
目录
1 虚拟样机与ADAMS介绍 2 ADAMS基本知识 3 连杆机构的虚拟样机设计与运动仿真
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习
MATLAB分析结果
曲柄角度theta1与摇杆角度theta3曲线图
注：MATLAB程序是MATLAB计算文件夹 下的“crank_rocker_mechanism.m”， 感兴趣的同学可以看一看
ADAMS入门学习
铰链四杆机构的虚拟样机建模
在 ADAMS/View 中 创 建 刚 性 构 件 ， 一 种 方 法 是 利 用 ADAMS/View提供的建模工具直接创建刚性构建，另一种 方法是通过ADAMS与其他CAD(Computer Aided Design) 的数据接口，直接导入CAD几何模型，通过适当的编辑后 就可以转变成ADAMS中的刚性构件。
ADAMS入门学习 铰链四杆机构的运动分析
题目及要求
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习
知识复习1－机构的组成
机构的组成要素——构件、运动副
构件 机构中的运动单元体，
组成机构的各个机件称为构件。 构件可能是一个零件，也可能 由几个零件固定连接而成。
一般较为复杂的装配体就不会直接在ADAMS中绘制， 而是使用Solidworks等三维造型软件，这类软件为用户提 供了更友好、更快速、功能强大的绘图功能。并且，现在 的三维软件基本上也都集成了仿真模块，能够进行简单的 动画制作、运动仿真。
ADAMS入门学习
铰链四杆机构的虚拟样机建模
1、.parasolid/.x_t格式 这种格式保留了构件的实体信息，但是诸如连接、驱
ADAMS入门学习 ADAMS实例1—连杆机构分析
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS实例2—无碳小车运动 仿真
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS实例3—四足连杆机器 人
ADAMS入门学习 ADAMS基本知识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS基本知识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
速度方程对时间求导可得加速度方程：
l112 cos1 l222 cos2 l22 sin 2 l332 cos3 l33 sin 3 l112 sin 1 l2 22sin 2 l22 cos2 l332 sin 3 l33 cos3
动等信息都会遗失，且有多个相同构件时需使用不同的名 字，不然ADAMS会认为是一个构件，这个问题也可以在 ADAMS中使用布尔运算解决。 https://jingyan.baidu.com/article/ca41422fc5fc481eae99e d0f.html
2、.adm格式（34R文件夹下有.adm的文件） 这种格式需要CAD软件具有仿真模块，导入ADAMS
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习
Beihang University
ADAMS入门学习
Beihang University
ADAMS入门学习 机 械 产 品 设 计 过 程
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门
ADAMS概述与介绍
北京航空航天大学机器人研究所 注：本课件改编自机械学院郭卫东老 师的产品设计与虚拟样机课程课件
ADAMS入门学习
目录
1 虚拟样机与ADAMS介绍 2 ADAMS基本知识 3 连杆机构的虚拟样机设计与运动仿真
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
与实验数据对 比
摩擦 柔性体 控制 力 驱动 中增加函数 设 计变量 参数化
DOE 优化 宏 客户化菜单 对 话框
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 铰链四杆机构的虚拟样机建模
ADAMS入门学习 铰链四杆机构的虚拟样机建模
ADAMS入门学习 铰链四杆机构的虚拟样机建模
ADAMS入门学习 ADAMS基本知识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS实例4—DELTA并联机 器人
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS实例5—小球跟随伺服 系统
Robotics Institute, Beihang University
l11 sin 1 l22 sin 2 l33 sin 3
从而解得：
3
l1 l3
sin(1 sin(3
2 ) 2 )
1
2
l1 sin(1 3 ) l2 sin(2 3 )
1
ADAMS入门学习
知识复习2－解析法作平面机构的运动分析
ADAMS入门学习 ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
改写为三角方程形式：
Asin3 B cos3 C 0
其中：
A sin1
B
l4 l1
cos1
C
l12
l32 l42 2l1l4
l22
l4 l3
cos1
解得
3 2 arctan x 2 arctan A M
A2 B2 C 2 BC
ADAMS入门学习 铰链四杆机构的虚拟样机建模
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 虚拟样机设计的过程
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS的相关软件
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS基本知识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习
目录
1 虚拟样机与ADAMS介绍 2 ADAMS基本知识 3 连杆机构的虚拟样机设计与运动仿真
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS基本知识
Robotics Institute, Beihang University
在当今动力学分析软件市场上，ADAMS独占鳌头，占据 了市场的70%份额。[1]
[1] http://wenku.baidu.com/view/98f3df649b6648d7c1c74626.htm
Beihang University
ADAMS入门学习 虚拟样机技术的特点
缩短产品设计的周期，提高工作效率 减少设计及制造的成本
进而可求出：
3
l112
cos(1
2 ) l222 l332 l3 sin(3 2 )
cos(3
2 )
2
l332
l112
cos(1 3 ) l222 l2 sin(2 3 )
cos(2
3 )
角加速度的正负可表明角速度的变化趋向：角加速度与角速 度同号表示加速，反之减速。
ADAMS入门学习 虚 拟 样 机 技 术 的 应 用
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS简介
Automatic Dynamic Analysis of Mechanism System 机械系统动力学自动分析—虚拟样机分析软件
ADAMS入门学习 参考教材：
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 参考教材：
Robotics Institute, Beihang University
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目录
1 虚拟样机与ADAMS介绍 2 ADAMS基本知识 3 连杆机构的虚拟样机设计与运动仿真
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知识复习1－机构的组成
运动副 由两个构件直接接触组成的可动连接称为运动副。
转动副 凸轮副
移动副
齿轮副
螺旋副
球面副
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知识复习2－解析法作平面机构的运动分析
封闭向量方程： l1 l2 l3 l4 向X 轴和Y轴投影：l1 cos1 l2 cos2 l3 cos3 l4
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知识复习2－解析法作平面机构的运动分析
型参数 M = 1： 表示给定1 时，3 有两个值分别对应C和C点。
3求出后，可解得2
：
2
arctan
l4
l3 sin 3 l3 cos3
Baidu Nhomakorabea
l1 sin 1 l1 cos1
对时间求导可得速度方程：
l11 cos1 l22 cos2 l33 cos3 l4
l1 sin 1 l2 sin 2 l3 sin 3
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知识复习2－解析法作平面机构的运动分析
消掉2
l22 l12 l32 l42 2l3l4 cos3 2l1l4 cos1 2l1l3 cos1 cos3 2l1l3 sin 1 sin 3
后模型的各种信息都会保留，可以直接使用。 https://jingyan.baidu.com/article/48206aea8bea70216ad 6b333.html
ADAMS入门学习
ADAMS建模流程
创建必要元素
测试模型
细化模型
优化计算
构件 运动副 力 驱动 接触
测试 动画 模 拟 动态曲线
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目录
1 虚拟样机与ADAMS介绍 2 ADAMS基本知识 3 连杆机构的虚拟样机设计与运动仿真
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MATLAB分析结果
曲柄角度theta1与摇杆角度theta3曲线图
注：MATLAB程序是MATLAB计算文件夹 下的“crank_rocker_mechanism.m”， 感兴趣的同学可以看一看
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铰链四杆机构的虚拟样机建模
在 ADAMS/View 中 创 建 刚 性 构 件 ， 一 种 方 法 是 利 用 ADAMS/View提供的建模工具直接创建刚性构建，另一种 方法是通过ADAMS与其他CAD(Computer Aided Design) 的数据接口，直接导入CAD几何模型，通过适当的编辑后 就可以转变成ADAMS中的刚性构件。
ADAMS入门学习 铰链四杆机构的运动分析
题目及要求
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习
知识复习1－机构的组成
机构的组成要素——构件、运动副
构件 机构中的运动单元体，
组成机构的各个机件称为构件。 构件可能是一个零件，也可能 由几个零件固定连接而成。
一般较为复杂的装配体就不会直接在ADAMS中绘制， 而是使用Solidworks等三维造型软件，这类软件为用户提 供了更友好、更快速、功能强大的绘图功能。并且，现在 的三维软件基本上也都集成了仿真模块，能够进行简单的 动画制作、运动仿真。
ADAMS入门学习
铰链四杆机构的虚拟样机建模
1、.parasolid/.x_t格式 这种格式保留了构件的实体信息，但是诸如连接、驱
ADAMS入门学习 ADAMS实例1—连杆机构分析
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS实例2—无碳小车运动 仿真
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS实例3—四足连杆机器 人
ADAMS入门学习 ADAMS基本知识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS基本知识
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ADAMS入门学习 ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
速度方程对时间求导可得加速度方程：
l112 cos1 l222 cos2 l22 sin 2 l332 cos3 l33 sin 3 l112 sin 1 l2 22sin 2 l22 cos2 l332 sin 3 l33 cos3
动等信息都会遗失，且有多个相同构件时需使用不同的名 字，不然ADAMS会认为是一个构件，这个问题也可以在 ADAMS中使用布尔运算解决。 https://jingyan.baidu.com/article/ca41422fc5fc481eae99e d0f.html
2、.adm格式（34R文件夹下有.adm的文件） 这种格式需要CAD软件具有仿真模块，导入ADAMS
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ADAMS入门学习 机 械 产 品 设 计 过 程
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ADAMS入门
ADAMS概述与介绍
北京航空航天大学机器人研究所 注：本课件改编自机械学院郭卫东老 师的产品设计与虚拟样机课程课件
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1 虚拟样机与ADAMS介绍 2 ADAMS基本知识 3 连杆机构的虚拟样机设计与运动仿真
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与实验数据对 比
摩擦 柔性体 控制 力 驱动 中增加函数 设 计变量 参数化
DOE 优化 宏 客户化菜单 对 话框
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ADAMS入门学习 铰链四杆机构的虚拟样机建模
ADAMS入门学习 铰链四杆机构的虚拟样机建模
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l11 sin 1 l22 sin 2 l33 sin 3
从而解得：
3
l1 l3
sin(1 sin(3
2 ) 2 )
1
2
l1 sin(1 3 ) l2 sin(2 3 )
1
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知识复习2－解析法作平面机构的运动分析
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改写为三角方程形式：
Asin3 B cos3 C 0
其中：
A sin1
B
l4 l1
cos1
C
l12
l32 l42 2l1l4
l22
l4 l3
cos1
解得
3 2 arctan x 2 arctan A M
A2 B2 C 2 BC
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1 虚拟样机与ADAMS介绍 2 ADAMS基本知识 3 连杆机构的虚拟样机设计与运动仿真
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在当今动力学分析软件市场上，ADAMS独占鳌头，占据 了市场的70%份额。[1]
[1] http://wenku.baidu.com/view/98f3df649b6648d7c1c74626.htm
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ADAMS入门学习 虚拟样机技术的特点
缩短产品设计的周期，提高工作效率 减少设计及制造的成本
进而可求出：
3
l112
cos(1
2 ) l222 l332 l3 sin(3 2 )
cos(3
2 )
2
l332
l112
cos(1 3 ) l222 l2 sin(2 3 )
cos(2
3 )
角加速度的正负可表明角速度的变化趋向：角加速度与角速 度同号表示加速，反之减速。
ADAMS入门学习 虚 拟 样 机 技 术 的 应 用
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS入门学习 ADAMS简介
Automatic Dynamic Analysis of Mechanism System 机械系统动力学自动分析—虚拟样机分析软件
ADAMS入门学习 参考教材：
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ADAMS入门学习 参考教材：
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1 虚拟样机与ADAMS介绍 2 ADAMS基本知识 3 连杆机构的虚拟样机设计与运动仿真