adams曲柄滑块机构实例仿真设计
ADAMS 曲柄滑块
机电工程学院机械动力学项目训练学号：S3120700专业：机械制造及自动化学生姓名：哈工程任课教师：杨恩霞教授2012年11月Ⅰ项目训练要求：建立单自由度杆机构动力学模型，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。
我选择的机构为曲柄滑块机构，如图1-1所示，采用ADAMS 软件，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。
具体参数如下：AB杆（曲柄）：L=0.5m W=0.2 m D=0.1 m m=0.01kgBC杆（连杆）：L= 2m W= 0.2 m D= 0.1 m m =0.01kg滑块： L=0.7 m W=0.6 m D=0.6 m m =2 kg驱动力矩： M=200 N.m阻力： F=100N图1-1Ⅱ运用ADAMS建立模型：1）为了方便建立模型，将长度单位设为米。
2）选择设置（Setting）菜单中的工作网格（working Grid）命令，设定工作网格在X方向的长度为5米，工作网格和Y方向的间距为5米。
3）运用rigid body：link 功能按照已知的长宽高建立AB杆（曲柄）L=0.5m W=0.2 m D=0.1 m m=20kg；BC杆（连杆）L= 2m W= 0.2 m D= 0.1 m m =40kg。
4）运用rigid body：box功能，按照已知的长宽高建立滑块。
L=0.6m W=0.6 m D=0.6 m m =30kg建立如下图曲柄滑块机构模型图1-25）修改构件的质量，在各个构件位置点击右键，选择modify修改。
AB杆（曲柄）m=20kg; BC杆（连杆） m =40kg; 滑块m =30kg6）运用joint ：revolute 功能，建立曲柄与地面、曲柄与连杆、连杆与滑块之间的转动副。
7）运用joint：translational功能，建立滑块移动副。
图1-38) 施加力和力矩运用applied force:force，对滑块施加阻力100N。
基于ADAMS的单缸内燃机曲柄滑块机构建模与仿真.
图3 曲柄滑块机构建模
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3、依次在三个连接点上建立转动副约束，并在滑块与机 架之间建立沿水平方向的滑动副，在JIONT_1处添加旋 转约束。则模型基本建立，如下图3所示：
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图4 曲柄滑块机构模型添加约束
4、为了使得所建立的模型具有更好的柔性，可以 通过改变参数来修改模型，以达到高效最优的设计 目标，我们可以对模型进行参数化设计，即将先前 建立的三个Point点修改为参数化点。
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图16 解析法得到的活塞位移变化曲线图
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图17 解析法得到的活塞速度变化曲线图
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图18 解析法得到的活塞加速度变化曲线图
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通过以上的曲线图，我们可以看出：通过 解析法得到的活塞X方向的位移、速度和加 速度随时间的变化与使用ADAMS得到的变 化曲线基本一致; 位移在250mm~450mm之间变化；速度处 于±40000mm/s幅度内摆动；加速度大致 在-1.75×10^7~9×10^6之间变化，且在最 大加速度位置有持续性的小幅度的回落。 从而验证了ADAMS建模与运动学仿真的有 效性。
图2 单缸内燃机的曲柄滑块机构
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一、几何建模
1、启动Adams/View程序，创建一个新的模型，将文件名 改为ENGINE。 2、根据已知单缸内燃机曲柄连杆机构的几何尺寸建立三 个点，然后在这三个点上依次建立曲柄和连杆，分别命 名为Crank、Link，在第三点上用旋转体方式建立滑块 机构Slider。如图3所示：
图9 运动学仿真
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3、保存仿真分析结果，然后进入后处理窗口界面， 计算处理运动副上的位移、速度、加速度等的数 据。以下分别为滑块Slider的X方向的位移、速度 和加速度的图。
图10 滑块的X方向的位移变化图
Adams对心滑块机构动力学仿真
目录1 对心曲柄滑块机构的参数化设计 (2)1.1 对心曲柄滑块机构设计及仿真要求 (2)1.2 对心曲柄滑块机构参数化设计 (2)1.2.1 设置参数、工作空间和网格 (2)1.2.2 创建曲柄滑块机构几何模型 (3)1.2.3 添加运动副 (8)1.2.4 添加驱动力 (9)2 对心曲柄滑块机构模型的仿真与测试 (10)2.1 模型仿真 (10)2.2 模型测试 (10)2.2.1 滑块位移测量 (10)2.2.2 滑块速度和加速度测量 (11)2.3 测试结果小结 (12)3 结论 (13)主要参考文献 (13)1 对心曲柄滑块机构的参数化设计1.1 对心曲柄滑块机构设计及仿真要求在图1所示的对心曲柄滑块机构中，已知曲柄为100105cm cm cm ⨯⨯的钢质杆，连杆为200105cm cm cm ⨯⨯的钢质杆，滑块为505050cm cm cm ⨯⨯的钢质正方体，作用在曲柄上的驱动力矩为120M N m =。
（1） 试建立该曲柄滑块机构的虚拟样机模型；（2） 请仿真机构的虚拟样机模型，并测量获得滑块3在020s s 运动时间内的位移、速度和加速度的变化规律。
M 图1 曲柄滑块机构1.2 对心曲柄滑块机构参数化设计1.2.1 设置参数、工作空间和网格根据题目中的数据大小，在建模开始时可以对工作环境进行适当设定，如图2所示：图2 工作空间和网格设置设置为国际单位制，图标大小设置为200。
1.2.2 创建曲柄滑块机构几何模型打开坐标显示窗口，之后按以下步骤创建曲柄滑块机构几何模型（1）创建曲柄单击Link按钮，按图3所示设置曲柄参数，图3 曲柄参数设置在工作区域合适位置、合适方向创建曲柄模型，如图4：图4 曲柄模型将曲柄名称更改为Crank。
（2）创建连杆单击Link按钮，按图5所示设置连杆参数。
图5 连杆参数设置以曲柄上端点为起点，（200,100,0）为终点创建曲柄，如图6。
图6 创建连杆将连杆模型更名为Link。
范例_空间曲柄滑块机构推动小球使之与球瓶发生碰撞_机械系统动力学分析及ADAMS应用
5.6 ADAMS/View应用实例下面是一个应用ADAMS/View进行动力学建摸和仿真的实例。
在本实例中，将采用ADAMS/View的交互式建摸方式，依次进行几何建摸、添加约束和施加受力，最后对建立好的模型进行动力学仿真。
5.6.1 几何建摸本例是一个空间曲柄滑块机构推动小球使之与球瓶发生碰撞的例子，所包含的物体包括平台、曲柄、连杆、滑块、小球和球瓶，如图5-64所示。
图5-65 物体组成1. 平台建摸在本例中，用以作为机架的平台是一个立方体，其建模过程如下。
（1）工作栅格间距。
为了交互式建摸自动捕捉数据更准确，将ADAMS工作栅格的x 和y方向间距从默认值50mm改为10mm，如图5-65所示。
图5-65 修改工作栅格间距图5-66立方体参数（2）在主工具箱中用鼠标右键点击几何建模按钮（默认值是连杆工具）展开所有的几何建模工具（Rigid Body ）图标，点击立方体（Box ）建摸工具按钮，则在主工具箱的下半部分会出现是否指定立方体长宽高的三个数据编辑框，选中宽度（Depth ）选项，填入数值40.0cm ，将立方体的宽度定为40cm ，如图5-66所示。
（3）通过以下菜单路径打开坐标窗口：View —>Coordinates Window ，然后在主窗口栅格上的坐标（－650，0，0（mm ））附近按下鼠标右键，出现坐标输入窗口，如图5-67所示，在其中输入坐标（－650.0, 0.0, －200.0），点击“Apply ”按钮确定立方体左角点；继续在主窗口栅格上坐标（300，0，0（mm ））附近按下鼠标右键，输入坐标（300.0, －20, －200.0），点击“Apply ”按钮确定立方体右角点并建立立方体模型，如图5-68。
在本例中，此立方体模型作为机构支撑平台使用。
图5-68 平台模型2. 小球建摸图5-67 立方体左角点坐标和右角点坐标（1） 在主工具箱中用鼠标右键点击几何建模按钮，展开所有的几何建模工具（Rigid Body ）图标，点击球体（Sphere ）建摸工具按钮，然后在主窗口栅格上的坐标（－70，30，0（mm ））处按下鼠标左键，拖动鼠标至坐标（－70，0，0（mm ））处松开左键，建立完成小球模型，如图5-69。
adams曲柄滑块机构实例仿真
题6-6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 D F 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6-6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 )，其他参数合理选择。
ADAMS实验报告
ADAMS动力学建模与分析实验报告班级：姓名：学号：页脚内容12013年12月31 日页脚内容2实验一、空间曲柄——滑块机构运动学建模与仿真一、实验目的：1、熟悉ADAMS操作界面，掌握简单几何实体、转动铰、转动函数施加、直线运动约束等基本建模方法，熟练建模操作流程；2、建立空间曲柄——滑块机构运动学模型，进行仿真，获得仿真运动后处理结果。
二、实验要求：1、提交空间曲柄——滑块机构仿真建模流程、仿真模型及其后处理仿真结果曲线。
三、建模与仿真操作流程：结构图：页脚内容3曲柄OA和连杆AB长分别为0.08m和0.03m,曲柄OA作定轴转动，转动轴平行于x轴，角速度矢量沿x的负向，大小为sradw/2π=。
曲柄OA和连杆AB通过球铰连接，连杆AB和划款C在点B通过万向节连接，垂直轴分别为连杆AB的连体矢量m和支座的连体矢量n。
点B与滑块中心C重合。
滑块的滑槽沿x轴。
初始时刻，点O,点A、点B的坐标分别为O（0,0,0），A（0,0.08,0），B（0.2，-0.12,0.1），连体矢量m在公共基上的坐标阵为（0，-1，-2）/5。
要求计算滑块速度和加速度随时间的变化规律，并绘制曲线图。
主要步骤：1、建立刚体构件（1）、建立建立4各主要点（2）、建立连B1,B22、建立运动副和驱动约束（1）、建立转动铰o页脚内容4（2）、B1B2建立球铰A（3）、B2建立点线约束（4）、B2建立垂直约束（5）、在o处加转动铰滑块水平方向速度图：页脚内容5滑块水平方向加速度图：实验总结：学习掌握了ADAMS的使用，认识ADAMS在机械运动学仿真中的运用，模型的建立，约束的添加，驱动的添加以及实验结果的分析。
实验二、平面机械手运动学建模与仿真页脚内容6一、实验目的：1、熟练ADAMS操作，掌握复杂几何实体、固定铰、转动铰、直线运动施加等建模方法；2、建立平面机械手运动学模型，进行仿真，得出仿真运动后处理结果。
二、实验要求：1、提交平面机械手仿真建模流程、仿真模型及其后处理仿真结果曲线。
基于ADAMS的曲柄滑块压力机构力的仿真分析
北京航空航天大学研究生课程考核记录2013－2014 学年第一学期学号ZY1307307 姓名杨绍宝成绩课程名称：《产品设计与虚拟样机》论文题目：基于ADAMS的曲柄滑块压力机构力的仿真分析任课教师评语：任课教师签字：考核日期：年月日2013-1-5基于ADAMS的曲柄滑块压力机构力的仿真分析ZY1307307 杨绍宝北京航空航天大学机械工程及自动化学院（北京100191）摘要本文主要是对曲柄滑块压力机构进行建立仿真，通过传感器测试施加于滑块上的力，通过这个力控制滑块的运动关键词：ADAMS；曲柄滑块；传感器目录1、曲柄滑块压力机构的设计要求 (3)1) 题目设计要求 (3)2) 求解步骤： (3)2、建立虚拟样机模型： (3)1)设置工作空间和网格 (3)2)创建曲柄滑块模型 (4)3)添加传感器 (12)4)施加运动 (12)3、仿真与测试 ........................... 错误!未定义书签。
1) 仿真模型 (12)2) 模型测试 (12)4、结束语 (13)参考文献: (14)1、曲柄滑块压力机构的设计要求（1）题目设计要求如图1所示为曲柄滑块压力机构简化模型。
已知曲柄长为a=100mm，连杆长度为b=200mm，作用在曲柄上的驱动转矩。
先用弹簧来模拟滑块与被压紧物体之间的力。
设弹簧刚度为K=1N/mm。
为保证被压物体的安全，现需要设置一个力传感器。
当传感器感知到压紧力的值大于或等于70N时，机构就停止运动。
试完成这个力传感器的设计，并通过仿真机构验证其正确性。
图1 曲柄滑块力机构（2）求解步骤：首先创建一个曲柄滑块机构模型以及弹簧，然后通过对曲柄施加运动以及传感器工作，对模型进行仿真。
控制滑块的运动。
2、建立虚拟样机模型：1)设置工作空间和网格根据题目中的数据大小，在建模开始时可以对工作环境进行适当设定，如图2所示：图2工作空间和网格设定2)创建曲柄滑块模型1 创建曲柄曲柄的创建过程是：a 单击Llnk工具按钮，展开选项区;b 选中Length并输入100mm，选中Width输入10mm，选中Depth并输入5mm。
基于ADMAS的曲柄滑块机构参数化设计与仿真研究
２ Ａ Ｄ Ａ Ｍ Ｓ进 行参 数化 建立 机构 模型
２ ． １ 创建机构杆件
１ 曲柄滑 块机 构 的结构 设计 要 求 与简 图 分析
作 匀速 转动 ，在 构型 设计 时 ，考 虑 到抛光 距 离和 刚
性 要 求 ，要 求 为 ： 角速 度 ｃ ｏ ＝ ２ ｒ ｔ ｒ ａ ｄ ／ ｓ ，ａ ＝ ８ ０ ｍｍ， ｂ ＝ ２ ０ ０ ｍｍ， Ｉ Ｄ Ｆ ＝ ４ ０ ０ ｒ ｎ ｌ Ｔ ｌ 。 曲柄 Ｂ Ｃ顺 时针 旋转 ，带
选择 点 （ 一 ８ ０ ， ０ ， ０ ）ｍｉ ｎ （ 该 点 的位 置 可 以选 择 在 其
磨抛机 为对 心 曲柄 滑 块机 构 。 原动件 为构件 Ｂ Ｃ ＡＤ ＡＭＳ ／ Ｖ ｉ ｅ ｗ 零件 库 中选择 连杆 （ Ｌ ｉ ｎ ｋ ）图标 ，
动 摇杆 （ 副 曲柄 ）Ａ Ｃ摆动 ，推动连 杆 Ｄ Ｆ带动 滑块
介 绍 了运 用 Ａ ＤＭＡＳ软 件 建 立 曲柄 滑 块 机 构 的 三 维 参 数 化 模 型 ，并 利用 此模 型仿 真运 动 ；对 虚 拟 干 涉 运
动进行 了分析，得 到了机构 的位移 、速度及加速度 曲线 。通过动力学仿真分析结果，验证 曲柄滑块机构设计 的合
理 性 ， 极 大地 提 高 了分 析 效 率 ，降低 了设计 和 生 产 成本 ， 探 索 出 了一 套 基 于 Ａ ＤＭＡＳ的 曲柄 滑 块 机 构 的设 计 方法 。
的压 力 ， 生成 的 力一 位 移 曲线 如 图 １ ７ 所示。 （ 也可选 择测 量机 架对滑 块 的支 持力 ，两力 是一 对作 用力和 反作用 力 ，大小相 等 ，方 向相反 。 ）
利用大 型化 造型 ， 通 过改变 曲柄滑 块 的一些基本 参数进行
机械原理课程设计adams仿真
机械原理及设计（一）a课程设计说明书设计题目：曲柄滑块专业班级： xxx设计者： xxx_____指导教师： xxx温州大学机电工程学院2008 年 6月 25 日内容第一章设计需求1.1设计内容:曲柄滑块机构，曲柄长70mm,连杆长100mm70m m100m m1.2原始数据曲柄的转动速度ω为10rad/s1.3数据要求计算滑块的位移s，速度v，加速度a第二章机构运动分析采用图解法或解析法进行机构的运动分析第三章虚拟样机实体建模与仿真3.1 样机模型建立3.1.1创建样机几何模型1、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 new model”，在模型名称（Model name）栏中输入：qubinghuakuai；在重力名称（Gravity）栏中选择“Earth Normal (-GlobalY)”；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2、设置工作环境(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Unit命令如图设置，点OK再选择设置（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300mm 和300mm，间距（Spacing）中的X和Y都设置成10mm。
然后点击“OK”确定。
(2) 用鼠标左键点击选择（Select）图标，控制面板出现在工具箱中。
(3) 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。
3 创建实体(1)在ADAMS/View中零件库中选择连杆图标,点并输入下列坐标值(0.0,0.0,0.0)(70,0.0,0.0)(170,0.0,0.0),如图3-1所示图3-1(2) 在ADAMS/View中零件库中选择连杆图标，参数选择New Part，点选POINT1,POINT2,建立LINK4,再点选POIN2,POINT3建立LINK5,再选择图标,设置depth数值为20,其它设置不选,建立滑块,如图3-2所示;图3-2-1右键,弹出如图3-2-2所示,选marker.marker5的modify,弹出marker modify窗口,设置location的值(150,10,-10)使滑块对称，如图3-2-3所示图3-2-2图3-2-33.1.2添加样机约束副（1）选择，并点选POINT1，建立Revolute接点JOINT1，在画面中显示;再选择Revolute 接點工具, 並修改Construction Mode 为 2 Bod-1 Loc, 並點取PART_3, PART_2和POINT_2，建立JOINT2；再建立点取PART_3, PART_4和POINT3，建立JOINT3（2）选择，修改Construction Mode 为 2 Bod-1 Loc，並點取PART_4, ground和POINT_3，建立JOINT4如图3-3所示3.1.3创建样机运动和动力选择，设定speed为10,点选JOINT_1，建立MOTION_1如图3-4所示图3-43.1.4样机仿真（1）检验检验工具1接点关系检验工具2输出自由度、限制条件等当出现Model verified successfully时，说明模拟成功（2）選擇Simulation 模擬工具, 設定End Time 為 5 秒, 500 Steps輸出, 再點取開始模擬, 結束後可點取Reset 鍵, 回復3.2 模型仿真分析3.2.1测量样机的运动学和动力学参数(1)将鼠标移到滑块上，右击，在弹出菜单中选Marker.cm,再在下级菜单中选Measure,弹出了Point measure对话框，如图5-1-1，5-1-2图5-1-1图5-1-2(2在图5-1-2中的Characteristic栏中选择Translational displacement，在Component栏中选择x，在Measure name 中重命名为.qubinghuakuai.cm_s如图10-5 所示。
曲柄滑块机构的虚拟样机参数化建模与仿真
《产品设计与虚拟样机》第3次作业姓名：杨绍宝学号：ZY1307307班级：ZY130732013-11-25曲柄滑块机构的虚拟样机参数化建模与仿真杨绍宝ZY1307307（北京航空航天大学北京100191）摘要本文主要是利用软件ADAMS对曲柄滑块机构创建参数化模型，进行建立仿真。
通过改变参数值，观察机构模型的变化。
关键词：ADAMS；曲柄滑块机构；参数化模型.一、曲柄滑块机构的设计要求如课本图4-71所示一对心曲柄滑块机构。
已知曲柄和连杆的初始长度为a= 100mm, b=200mm,试以杆长a,b和曲柄的转角件为可变参数，创建机构的参数化模型，更改参数值杆长变量和曲柄转角变量，观察机构模型的变化。
二、参数化模型建模过程U创建参数化点打开ADAMS软件，新建一个模型，取名为modelzuoye,在主工具箱中选择point工具按钮并双击该选项，展开选项区。
选中Add to ground和Don^ Attach, 单击工作区中心，分别创建三个点，并将这些点更名为POINT.A, POINT_B和POINT_C,如图1所示。
图1创建点2、创建曲柄和连杆构件在主工具箱中选择LinkZ具按钮，展开选项区。
下拉菜单选择“New part”, 不选中Length, Width值输入10和Depth值输入5,分别创建两根杆件，如图2所示。
图2创建完毕的曲柄和连杆3、创建设计变量创建分别表示曲柄和连杆杆长以及曲柄的转角®的三个设汁变量DV_a、DV_b和DV_angleo以设计变量DV_a的创建过程来阐述设讣变量的一般创建过程。
DV」的的创建结果如图3所示。
其创建过程如下：a 选择BuildIDesign VariablelNew 菜单项，弹出Create Design Variable 对话框；b在该对话框中将Name文本框中的DV_1更改为DV_a：c 选择Units 为length;d更改Standard Value文本框中的初始数值为100：e 选择Value Range by 为Absolute Min and Max Values；f将Min Value文本框中的数值更改为0；g将Max Value文本框中的数值更改为+200：h单击Apply按钮，完成设计变量DV_a的创建。
admas文档
ADMAS实例应用（二）――――曲柄滑块机构一． 曲柄AC以角速度§³＝60rad/s匀速绕C点旋转，销A在半径为90mm的圆上移动。
轴向带深孔的连杆OA绕O点转动，同时于销A相连的滑杆AO在其孔内往复运动，当在 =30¼时，试确定滑杆AO的轴向速度r和加速度r˝以及连杆AO加速度 Ó和角加速度 /õõ。
制作过程图示：1. 启动ADMAS/View1) 从ADMAS产品菜单中选择ＡDMAS/View。
2) 在Welcome对话框选择Create a new model。
3) 在Gravity选项栏中选择Earth Normal (-Global Y)。
4) 确认Units 文本框设定为MMKS－mm, kg, N, s, deg。
5) 选择OK。
2. 设定建模环境1）设置工作栅格大小及间距。
在Settings 下拉菜单，选择Working Grid …;在Size文本框中，Ｘ和Ｙ均输入300mm;在Ｓpacing文本框中，Ｘ和Ｙ均输入5mm。
2） 单击OK按钮，可以看到工作栅格已经改变。
3） 单击选择工具图标，在工具箱中显示Ｖiew控制工具图标。
4） 单击动态放大工具图标，然后在建模视窗中按下鼠标左键，并拖动鼠标缩放视窗，当视窗大小合适时释放鼠标。
如图所示为工作界面：3. 创建曲柄ＡＣ1) 在几何模型工具库中，单击连杆工具图标。
2) 在主工具箱的选项栏中选择Ｎew Part选项。
3) 选中Length选项，选择其并在其文本框中输入90mm，即为指定连杆长度为90mm。
4) 在建模视窗中选择点（0，0，0），然后在原点右侧横坐标轴上选择一点，定义连杆的方向，这样就创建了曲柄。
如下图：在创建连杆时应该打开坐标显示，热键F4即可。
显示当前鼠标所在位置的三维坐标。
或者通过菜单栏选择过程如下：单击View，显示下拉菜单选择coordinate window(坐标窗口)即可。
实验二-基于ADAMS的曲柄滑块机构动力学仿真实验.doc.deflate
实验二基于ADAMS的曲柄滑块机构动力学仿真实验一．实验目的1，掌握多体动力学分析软件ADAMS中实体建模方法；2，掌握ADAMS中施加约束和驱动的方法；3，计算出在该驱动作用下滑块运动的位移、速度和加速度。
二．实验设备和工具1，PC机一台；2，ADAMS软件；三．实验原理与方法1，ADAMS软件介绍ADAMS软件介绍见实验一2，实验原理图2-1 曲柄滑块机构模型按照曲柄滑块机构的实际工况，在软件中建立相应的几何、约束及驱动模型，即按照曲柄滑块机构的实际尺寸，建立曲柄、连杆和滑块的几何实体模型；把曲柄和连杆、连杆和滑块之间的实际连接简化成铰连接，滑块和滑道之间的连接简化成棱柱副连接，从而在软件中建立其连接副模型；把曲柄的驱动运动建立相应的驱动模型；然后利用计算机进行动力学模拟，从而可以求得曲柄、连杆和滑块零件在实际工况下的任何时间、任何位置所对应的位移、速度加速度，以及约束反力等一系列参数。
3，实验方法（1）启动ADAMS/View程序1）在windows XP的开始启动，选择所有程序，再选择MSC.software，然后选择MSC.ADAMS2005中的Aview，启动ADAMS/View程序；2）在欢迎对话框，选择Create a new model 项；在模型名称栏输入pistonpump；重力设置选择Earth Normal参数；单位设置选择MKS系统（M，KG，N，SEC，DEG，H）；3）选择OK按钮。
（2）检查和设置建模基本环境1）检查默认单位系统在Settings菜单中选择Units 命令，显示单位设置对话框，当前的设置应该为MKS系统。
2）设置工作栅格①在Settings菜单，选择Working Grid命令，显示设置工作栅格对话框；②设置Size X=2.0，Size Y=1.0，Spacing X=0.05，Show Working Grid=on；③选择OK按钮。
3）动态调整活动窗口在主工具箱中，选择工具，在窗口内上下拖动鼠标，使之显示整个工作栅格。
基于ADAMS的偏置曲柄滑块机构的运动学及动力学仿真研究
10 M Pa , 泊松比 ∃= 0 3 , 以此来研究滑块的位移、
5 [ 4]
图 4 滑块速度曲线
图 5 滑块加速度曲线
由滑块速度曲线可以看出来, 滑块速度上升的 斜率小于速度下降的斜率 , 正好对应于加速度曲线 当中的加速度的变化 , 由此可知当曲柄匀速转动的 时候, 滑块来回运动的速度, 加速度均不同 , 表明偏 置曲柄滑块机构的急回特性。
[ 1]
。该方法较
[ 2]
: x - vx = 0 y - vy = 0 z - vz = 0 = 0 = 0 = 0 ( 1)
手工计算或作图法效率高, 精确应用广泛
。现主
要研究 ADAM S /V ie w 对机构的建模分析, 从而得到 偏置曲柄滑块机构的运动学曲线和动力学曲线。
1 ADAM S 仿真基本流程
匀速转动 , 连杆长度 lB C = 300 mm, lAB 和 lBC 的截面尺 寸为 10 mm ! 25 mm, 滑块长为 100 mm, 底面直径为 80 mm, 偏心距 e 为 60 mm。所有构件的材料均为铸 钢: 密 度 #= 7 800 kg /m , 弹 性 模 量 E = 2 02 !
图 2 偏置曲柄滑块机构模型
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科
学
技
术
与
工
程
10 卷
图 6 滑块位移、 速度和加速度对应曲线
由滑块位移、 速度和加速度对应曲线很容易得 出这样的结论: 位移 达到峰值的时 候, 加速度 也到 达了反向的峰值, 这时候速度刚好为零。 由此可见 ADAMS 仿真形象直 观, 建立测 量方 便, 并具有功能强大的数据后处理模块。
The K inematic /D ynam ic Si m ulations in O ffset crank M echan is m Based on ADAM S
基于ADAMS的曲柄滑块机构运动学仿真分析
创建 ． 择铰接 副 ， 依次 选择 Ｐ Ｔ３ Ｐ Ｔ２ Ｐ ＮＲ ， 选 再 ＡＲ 、 ＡＲ 、 ＯＩ ２ 创建 第二个 转 动副 Ｊ ｉｔ． 择 铰接 副 ， ｏｎ２ 选 再依 次 选择 Ｐ Ｔ３ Ｐ Ｔ４ Ｐ Ｉ ＡＲ 、 ＡＲ 、 Ｏ ＮＲ３ 创建 第三 个转 动副 Ｊ ｉｔ． ， ｏｎ３
械 和 工程 机械 中得 到广 泛应 用 ， 还应用 于人 造卫 星 太 阳能板 的展 开机 构 、 械手 的传 动机 构 等口 ． 机 ］ 曲柄 滑 块 机构 是铰 链 四杆机 构 的演化 形 式 ， 曲柄 滑块 机构 进行 运动 学仿真 意义 重大 ． 对 ］ 本文 将采用 三维 仿真 软 件 ＡＤ ＡＭＳ对 曲柄 滑块 机 构进行 运 动学 仿 真． ＡＭＳ软件 的仿 真 可用 于预 测 机械 系统 的 性 能 、 动 范 ＡＤ 运
第 ２ ７卷 第 ６期
Ｖ ｏ１ ２ Ｎ ｏ ． ７， ．６
２１ ０ １年 １ ２月
Ｄ ｅ ．， ０１ ｃ ２ Ｉ
基 于 ＡＤＡＭ Ｓ的 曲柄 滑 块 机 构 运 动 学 仿 真 分 析
王 国 明
ＴＪ
（． 州 学 院 自动 化 系 ， １滨 ２ 滨 州 学 院 自动 控 制 研 究 中 心 ： 东 滨 州 ２ ６ ０ ） ． 山 ５ ６ ３
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采 ｒ／ 并 ｃａｉ ｍ／ ｒ 滨 摘 要 ： 用 Ｐ ｏ Ｅ 进 行 偏 置 曲柄 滑 块 机 构 的 建 模 ， 通 过 接 口软 件 Ｍ ｅｈ ｎｓ Ｐ ｏ导 入
ＡＤＡＭＳ中进 行 运动 学仿 真分 析． 过 对偏 置 曲柄 滑块 机构进 行仿 真 分析 ， 时得 到 滑块的 运动 通 实
收 稿 日期 ：Ｏ １—１ ２ｌ Ｏ一１ ３
ADAMS机构设计与分析
曲柄滑块机构的仿真与分析：图中件1、2、为齿轮，按圆柱建模，其中齿轮2半径350mm、厚度50mm ;齿轮1半径150mm、厚度40mm ;件3连杆（宽150mm;厚60mm ）、件4长方体滑块（长600mm、宽300mm、高400mm）,要求整个模型与栅格成对称状态。
其中：齿轮1材料密度为7.8 10-3kg/cm2;连杆 3 质量Q=65kg ,惯性矩lxx=0.132kg.m 2, lyy=6.80kg.m 2, lzz=6.91kg.m 2;滑块4材料为铝。
绘图步骤简介: 步骤1:启动ADAMS/View 程序1）选择MD Adams>Adams-view MD 20102）在打开的对话框中选择create a new model。
3）选择start in后在单击二J,在自己指定的工作目录下新建的一个文件夹，以保存样机模型。
4）在model name栏中输入模型名称：model」ixiang5）在gravity 选项栏中选择earth normal（-global Y ）。
6）在units 文本框设定为MMKS —mm、kg、N、s、deg 。
7）单击ok按钮。
如图：步骤3:样机建模 1、创建设计点1） 在集合建模工具集中，单击点工具图标 ”2） 在主工具箱的选项栏中选择添加到零件上add to grou nd 。
3） 在建模视窗中，先点击 grou nd ，再选择该点，点击右键，打开修改点对话框，修改坐标 为 A （-800，-20,20），重复此过程，依次创建点 B （-300,0,25 ）、C （ 0,0,0）、D （ 1000,0,0）Loc X Loc Y ILoc.Z IPOINT^l ■800.0 *20.0 20.0 P0INT 2■300.0 0.0 25.0 P0INT 30.0 00 00 P0INT 41000.00.00.02、创建驱动齿轮11）在集合建模工具集中，单击圆柱工具图标 2） 在主工具箱的选项栏中选择新零件new part3） 在长度选项输入 40mm 、半径选项输入 150mm ，如图（1）。
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题6-6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6-6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 b 200 )，其他参数合理选择。
如图 3-1所示。
在ADAMS/View 工作窗口中先用 鼠标左键选择点（-80,0,0）mm(该点的位置 可以选择在其他地方)，然后按照和题目中 差不多的倾斜角，点击鼠标左键（本题选择 点（-200,160,0）mm)，创建出主曲柄BC （PART_2）。
如图3-2所表示。
3.2在ADAMS/View 零件库中选择连杆（Link ）图标，参数选择如图3-3所示。
在工作窗口中先用鼠标左键选择原点（0,0,0）mm(根据上面创建的主曲柄BC 的位置和题中的条件,副曲柄AC 的位置是唯一的)，然后按照和题目中差不多的倾斜角，点击鼠标左键（本题选择点（-230,290,0）mm ），创建出副曲柄AC （PART_3）。
如图3-3所表示。
3.3该步骤将创建主、副曲柄之间的连接部分C ， 在ADAMS/View 零件库中选择连杆（Link ）图标 ，参数选择如图3-4 所示。
在ADAMS/View 工图 2-1 设置工作网格对话框图3-1设置杆选项图3-2 创建的主曲柄BC图3-1设置杆选项作窗口中先用鼠标左键在主 曲柄（PART_2）和副曲柄 （PART_3）之间任意选择 一点（本题选择点(-270,190 ,0)），并与副曲柄（PART_3 ）近似平行，点击鼠标左键 连接部分C （PART_4）创建 出来，如图3-5所示。
3.4在ADAMS/View 零件库中选择连杆（Link ）图标，参数 选择如图3-6所示。
在ADAMS/View 工作窗口中，用鼠标左键在副曲 柄上侧的区域任意选择一点（本题中选择点（30,100,0）mm ），并使连 杆垂直向上，然后点击鼠标左键确定。
连杆DF （PART_5）创建出来， 如图3-7所示。
3.5 在ADAMS/View 零件库中选择长方体（Box ）图标，参数 选择如图3-8所示，参数可以任意选择，只要合理就可以。
在ADAMS/View 工作窗口中，用鼠标左键在副曲柄上侧的区域任意选择一点（本 题中选择点（-70,500,0）mm ），并点击鼠标左键确认。
滑块F （PART_6） 如图3-9所示。
图3-5 创建的连接部分C图3-6设置杆选项图3-7 创建的连杆DF图3-8设置长方体 参数⒋创建铰接点D4.1 在ADAMS/View零件库中选择MARKER点图标，参数选择如4-1所表示。
先用鼠标左键点击副曲柄（PART_3），然后选择点击Marker点（PART_3.cm），如图4-2所示．一个固结在副曲柄（PART_3）上的Marker点(MARKER_10)创建出来。
如图4-3所示。
4.2 在所创建的MARKER_10点上右击鼠标，在弹出的对话框中选--Marker: MARKER_10→Modify,如图4-4所示。
4.3 在弹出的属性对话框中，如图4-5所示，容易知道MARKER_10点的坐标为（-115.0,145.0,0.0）mm，而题目中铰接点D到原点（0,0,0）mm的距离mmlAD100。
我们可通过直角三角形的性质，计算出当MARKER_10点图4-1 设置Marker点的参数图4-2 选择副曲柄上的Marker点图4-3 创建的副曲柄上的Marker点图4-4 选择属性修改命令的坐标为（-62.1,78.3,0）mm 时，MARKER_10点到原点的 距离为100mm ，即此时MARKER_10点为所要的铰接点D 。
4.4 将属性对话框中的Location 的坐标（-115.0,145.0,0.0） mm 修改为（-62.1,78.3,0）mm ，然后点击OK 确定。
则MA RKER_10点的位置将改变，如图4-6所示。
所示．一个固 。
如图5-3所示。
5.2 在所创建的MARKER_11点上右击鼠标，在弹出的 对话框中选--Marker: MARKER_11→Modify ,如图5-4所示。
5.3 在弹出的属性对话框中，如图5-5所示，将对话框中-30.0,540.0,2.5） 20mm ，然后 点的位置位于滑块图4-5 Marker_10属性对话框图4-6 修改后的MARKER_10图5-1 设置Marker 点的参数图5-2 选择滑块上的Marker 点图5-3 创建的滑块上的Marker 点图5-4 选择属性修改命令⒍创建机架用工具Box建立机架，代表滑块滑动的平面。
在建立机架时，ADAMS/View 默认其宽度是长和高中较小在ADAMS/View 零件库中选择长方体 （Box ）图标，参数选择如图6-1 所示，参数可以任意选择，只要合理就 可以。
在ADAMS/View 工作窗口中，在 点（0,580,0）(机架的位置选择不是唯一 的,只要滑块的运动围不超过机架就可 以)点击鼠标左键，拖到点（10,200,0）点 击鼠标。
生成的机架（PART_7）如图 6-2所表示。
⒎创建旋转副7.1选择ADAMS/View 约束库中的旋转副（Joint: Revolute ） 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主曲柄（PART_2）， 然后选择机架（ground ），接着选择主曲柄上的PART_2.MARKER_1， 如图7-1所示。
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主曲柄，使主曲柄能相对机架旋转。
7.2选择ADAMS/View 约束库中的旋转副（Joint: Revolute ） 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副曲柄（PART_3）， 然后选择机架（ground ），接着选择副曲柄上的PART_3.MARKER_3， 如图7-2所示。
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副曲柄,使副曲柄能相对机架旋转。
7.3选择ADAMS/View 约束库中的旋转副（Joint: Revolute ） 图标，参数选择2 Bod-2 Loc 和Normal To Grid 。
在ADAMS图5-6 修改后的MARKER_11图6-1设置长方体参数图6-2 创建的机架图7-1 主曲柄上的旋转副图7-2 副曲柄上的旋转副/View工作窗口中先用鼠标左键选择连接部分C（PART_4），然后选择主曲柄（PART_2），接着先后选择连接部分C上的PART_4.cm和主曲柄上的PART_2.MARKER_2如图7-3所示。
图中显亮的部分就是所创建的旋转副(JOINT_3)，该旋转副连接主曲柄和连接部分C,使主曲柄和连接部分C之间作相对旋转运动。
7.4选择ADAMS/View约束库中的旋转副（Joint: Revolute）图标，参数选择2 Bod-2 Loc和Normal To Grid。
在ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键选择连杆DF（PART_5），然后选择副曲柄（PART_3），接着先后选择连杆DF上的PART_5.MARKER_7 和副曲柄上的铰接点D（PART_3.MARKER_10）如图7-4所示。
图中显亮的部分就是所创建的旋转副(JOINT_4)，该旋转副连接副曲柄和连杆DF,使副曲柄和连杆DF之间作相对旋转运动。
7.5选择ADAMS/View约束库中的旋转副（Joint: Revolute）图标，参数选择2 Bod-2 Loc和Normal To Grid。
在ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键选择滑块（PART_6），然后选择连杆DF（PART_5），接着先后选择滑块（PART_6）的PART_6.cm 和连杆DF上的PART_5.MARKER_8，如图7-5所示。
图中显亮的部分就是所创建的旋转副(JOINT_5)，该旋转副连接滑块和连杆DF, 使滑块和连杆DF之间作相对旋转运动。
⒏创建移动副8.1选择ADAMS/View约束库中的移动副（Joint: Translational）图标，参数选择2 Bod-2 Loc和Pick Feature。
在ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键选择连接部分C（PART_4），然后选择副曲柄（PART_3），接着先后选择连接部分C上的PART_4.cm 和副曲柄上的PART_3.cm，这时出现白色箭头，移动鼠标，使白色箭头的方向与副曲柄平行，如图7-6所示。
然后连续点击鼠标左键两次，这样定义了连接部分C在副曲柄上做移动运动。
如图7-7所示，图中显亮的部分就是所创建的移动副(JOINT_6)，该移动副联结连接部分C和副曲柄,使连接部分C和副曲柄之间作相对移动运动。