最新adams曲柄滑块机构实例仿真
曲柄滑块机构运动仿真DOC
湖南农业大学工学院课程设计说明书课程名称：题目名称：班级：20 级专业班姓名：学号：指导教师：评定成绩：教师评语：指导老师签名：20 年月日曲柄滑块结构运动仿真一、概述二、各零件的创建1.曲柄·设置工作目录·创建曲轴的文档·选择好以毫米为单位点击工具栏的→→选择FRONT平面为草绘平面，RIGHT面为参考平面，进入草绘状态。
利用拉伸，选择一个拉伸面为草绘平面，以TOP面为参考平面，进入草绘状态→在第二次拉伸的中间位置创建一个平面平行于RIGHT平面为DTM1，利用镜像工具，将第二次拉伸的部分以DTM1镜像，得到利用拉伸和旋转创建出轴的其他部位如图利用创建平面工具，利用图示位置关系创建出一平面DTM2利用拉伸，以DTM2为草绘平面，创建键槽特征利用倒角选择倒角边和数据再利用倒圆角，选择倒圆角半径和需要倒圆角的边点击保存完成曲轴的创建。
2.连杆以及其他零件利用如曲轴的步骤，创建连杆和其他零件，如下只做出零件完成图连杆上部分连杆下盖活塞上盖底座三、零件的装配·设置工作目录·创建活塞的文档·选择好以毫米为单位进入装配界面后，点击装配将工作目录中的“di”文件放置到界面中，选择接下来逐一装配工作目录中其他零件，装配结果如下图点击应用程序中→机构进入运动仿真界面四、运动仿真点击右边工具栏定义伺服电动机选择如图所示轴定义如下点击确定后，进入运动分析选择分析类型点击运行后，机构将进行运动分析利用回放将运动过程制成运动图片接着利用测量进行分析五、整体爆炸视图。
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
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。
曲柄导杆机构Adams仿真
曲柄导杆机构的建模与仿真目录一、曲柄导杆机构的设计要求 (1)二、曲柄导杆机构的建模 (1)三、仿真机构模型并测量获取导杆角度、角速度和角加速度的变化规律 (2)四、根据仿真分析结果，计算机构的行程速比系数 (5)学习体会 (6)一、曲柄导杆机构的设计要求图1所示为一曲柄导杆机构。
已知曲柄长为a= 100mm ，曲柄回转中心A 与导杆摆动件中心C 的距离为b= 200mm 。
曲柄以1ω= 36()S ︒的角速度匀速转动。
（1）建立该曲柄导杆机构的虚拟样机模型；（2）仿真机构的虚拟样机模型，并测量获取导杆角度、角速度和角加速度的变化规律；（3）试根据仿真分析结果，计算求取机构的行程速比系数。
图1-1 曲柄导杆机构二、曲柄导杆机构的建模根据题目所给条件，在ADAMS 中建立曲柄导杆机构的模型，建模完成后如下图图2-1 模型创建完成三、仿真机构模型并测量获取导杆角度、角速度和角加速度的变化规律模型建立完毕后，通过对曲柄添加角速度进行仿真，仿真过程如下图：通过仿真得到导杆角度、角速度和角加速的变化规律如下图：图3-1 导杆角度随时间的变化规律图3-2 导杆角速度随时间变化规律图3-3导杆角加速度随时间变化规律对应的导杆角度、角速度、角加速度随曲柄角度的变化规律如下图：图3-4导杆角度随曲柄角度的变化规律图3-5导杆角速度随曲柄角度的变化规律图3-6导杆角加速度随曲柄角度的变化规律四、根据仿真分析结果，计算机构的行程速比系数分析图3-5可知，当1x = 210︒、2x = 330︒时，对应的纵坐标1y = 2y = 0。
即，当210︒< x < 330︒时，摇杆顺时针摆动；当0︒< x <210︒或 330︒< x <360︒时，摇杆逆时针摆动。
又由于曲柄的角速度恒定，故由机械原理相关知识得：行程速比系数K= 2100360330330210︒︒︒︒︒︒-+--= 240/120︒︒= 2学习体会通过这一章的学习，我掌握了ADAMS的相关操作，学会了使用ADAMS 软件建立连杆机构、齿轮机构、凸轮机构模型以及对其模型进行仿真的方法。
ADAMS仿真作业任务说明
ADAMS 仿真大作业说明1、对象为曲柄滑块机构（如图1所示），每个同学有自己对应的参数（曲柄长度l i ，连杆长度12，偏距e ），具体见附件1。
需要完成的内容有：建模过程 （包括构件、约束、驱动），仿真结果（包括随曲柄整周回转过程中滑块的位2、 提交作业的截止时间为第十一周第一次上课之前，由班长统一收齐电子版和 纸质版。
请各位同学合理安排时间，按时完成作业并提交。
3、 作业提交方式：每人各提交1份纸质版和电子版作业。
其中，纸质版只交报告（格式见附件2）；电子版中含报告一份，ADAMS 仿真源文件（*bin ），仿真 动画（*avi ）。
所有文件放到一个文件夹下，文件夹名字为“学号 J 生名”，比如 “1505040903_ 张三”。
4、 文档撰写过程中，机构简图需采用微软自带的 Visio 软件画图，公式要采用专用的公式编辑器（如Mathtype 等）。
机械原理课程组移、速2017年3月10日附件1:参数分配表附件2 :报告模板机械原理课程大作业基于ADAMS的曲柄滑块机构动力学分析及仿真学号:班级:姓名: 任课教师：日期：2017年3月10日、题目要求采用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所示的六杆复合式组合机构，已知l AB=150mm，gc=500mm ，bc=260mm，l BE=250mm，l AF=600mm，l AD=410mm，杆 2 和杆 2 '固结，BE垂直于BC，AF 垂直于AD ;曲柄1的驱动力矩为2000N m，方向为逆时针，作用在 A 点；构件质量m i=20kg ，m2=40kg ，m2' =20kg ，m3=30kg ，m4=70kg，滑块5质量忽略不计，构件6为机架；质心位置l csi=75mm ，l cs3=130mm，质心S s在点E,构件1、3绕质心的转动惯量J si=0.0375kg m2, J s3=0.176kg m2;该机构在工作行程时滑块受到摩擦力的作用，静摩擦系数0.5，动摩擦系数0.3，试分析曲柄回转一周过程中：(1)曲柄1与X轴正方向夹角随时间变化的关系，曲柄转动的角速度以及角加速度a1随时间变化的关系；(2)杆3与丫轴反方向夹角随时间变化的关系，杆转动的角速度以及角加速度a3随时间变化的关系；(3)滑块5与杆4的相对速度V5与加速度a5随时间变化的关系4 3图1六杆复合式组合机构运动简图、建立模型运用Link命令力创建杆1、2、2 ' 3、4构件。
机械系统动力学仿真
燕山大学机械系统动力学题目：基于adams曲柄滑块机构动力学仿真学院〔系〕：机械学院年级专业：机械工程学号：S12085202156学生姓名：柳婷婷指导老师：汪飞雪日期：2021年12月27号基于adams曲柄滑块机构动力学仿真摘要：本文主要介绍了利用adams动力学仿真软件进展曲柄滑块机构运动仿真和动力学分析。
曲柄滑块机构的应用很广泛，不同的构造设计可以应用于不同的领域，所以，研究曲柄滑块机构的运动特性，对于理解它的设计规律与方法，以及在今后学习工作中都是大有裨益的。
另外，对曲柄滑块机构的动力学仿真还旨在加深对于动力学这门课程的融汇贯穿，并学习动力学仿真软件adams。
关键词：曲柄滑块机构；adams动力学仿真；动力学分析；运动学分析。
第1章绪论曲柄滑块机构设计参数不同，其性能会有很大的差异，因此应用领域也就会千差万别。
下面列举几个应用曲柄滑块机构的实例。
图1中翻斗车的斗是通过一个曲柄滑块机构实现了它的提起与放平，驱动力作用在滑块上，斗的一局部作为曲柄。
图1.1翻斗车图2中的机械压力机也采用了曲柄滑块机构，通过前面的传动装置运动传动至曲柄轴处，在通过连杆，将运动传动至滑块，从而实现了凸模的上下运动，完成压模工序。
图1.2 机械压力机理论中采用曲柄滑块机构的实例还有很多，这里不再过多举例。
虚拟样机分析软件adams (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，是对机械系统的运动学和动力学进展仿真计算的商用软件，ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创立完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进展静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。
ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。
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
曲柄导杆滑块等机构测试仿真实验报告
曲柄导杆滑块等机构测试仿真实验报告一、引言曲柄导杆滑块等机构是一种常用于机械系统中的机构，用于将旋转运动转换为直线运动或反之。
在实际工程中，对于该机构的性能和运动特性进行测试和仿真实验，对于机构的设计、优化和功能验证都具有重要意义。
本实验报告将主要探讨曲柄导杆滑块等机构的测试方法、仿真实验步骤以及实验结果分析。
二、测试方法测试曲柄导杆滑块等机构的性能和运动特性，可以通过以下几种方法进行：1. 实际物理模型测试构建实际的曲柄导杆滑块等机构物理模型，通过测量和观察模型在运动过程中的性能和运动特性，获取相关数据，并进行分析和评估。
2. 数值仿真模拟使用计算机辅助设计软件对曲柄导杆滑块等机构进行建模，并进行数值仿真。
通过改变不同参数和条件，模拟机构的运动过程，获取相关数据，并进行分析和评估。
3. 动态仿真分析利用专业的仿真软件，对曲柄导杆滑块等机构进行动态仿真分析。
通过输入曲柄的运动轨迹和滑块的质量等参数，模拟机构在不同条件下的运动情况，获取相关数据，并进行分析和评估。
三、仿真实验步骤1. 建立模型首先，利用计算机辅助设计软件建立曲柄导杆滑块等机构的三维模型。
根据实际情况和设计要求，确定曲柄的形状和尺寸，导杆的长度和直径，滑块的质量和运动方式等参数。
2. 设置运动条件确定曲柄的运动轨迹和速度，以及滑块的初始位置和速度等运动条件。
根据实际应用需求，设置不同的运动条件，以观察和分析机构在不同条件下的性能和运动特性。
3. 进行仿真实验通过计算机仿真软件进行实验，利用物理引擎模拟机构的运动过程。
根据设定的运动条件，观察和记录机构在仿真中的运动轨迹、速度、加速度等数据。
4. 数据分析与评估根据实验结果，对机构的性能和运动特性进行分析和评估。
可以通过绘制曲柄导杆滑块等机构的运动曲线、速度曲线以及加速度曲线，来直观地了解机构的运动规律。
四、仿真实验结果分析通过数值仿真实验，我们可以获取曲柄导杆滑块等机构在不同参数和条件下的运动特性数据。
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。
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。
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
8044
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
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（． 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仿真作业任务说明
ADAMS仿真大作业说明1、对象为曲柄滑块机构（如图1所示），每个同学有自己对应的参数（曲柄长度l1，连杆长度l2，偏距e），具体见附件1。
需要完成的内容有：建模过程（包括构件、约束、驱动），仿真结果（包括随曲柄整周回转过程中滑块的位移、速度、加速度曲线；连杆中点的轨迹曲线）并分析。
图1 曲柄滑块机构2、提交作业的截止时间为第十一周第一次上课之前，由班长统一收齐电子版和纸质版。
请各位同学合理安排时间，按时完成作业并提交。
3、作业提交方式：每人各提交1份纸质版和电子版作业。
其中，纸质版只交报告（格式见附件2）；电子版中含报告一份，ADAMS仿真源文件（*.bin），仿真动画（*.avi）。
所有文件放到一个文件夹下，文件夹名字为“学号_姓名”，比如“1505040903_张三”。
4、文档撰写过程中，机构简图需采用微软自带的Visio软件画图，公式要采用专用的公式编辑器（如Mathtype等）。
机械原理课程组2017年3月10日附件1：参数分配表附件2：报告模板机械原理课程大作业——基于ADAMS的曲柄滑块机构动力学分析及仿真学号：班级：姓名：任课教师：日期：2017年3月10日一、题目要求采用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 AD=410mm，杆2和杆2’固结，BE垂直于BC，AF垂直于AD；曲柄1的驱动力矩为2000N·m，方向为逆时针，作用在A点；构件质量m1=20kg，m2=40kg，m2’=20kg，m3=30kg，m4=70kg，滑块5质量忽略不计，构件6为机架；质心位置l CS1=75mm，l CS3=130mm，质心S5在点E，构件1、3绕质心的转动惯量J S1=0.0375kg·m2，J S3=0.176kg·m2；该机构在工作行程时滑块受到摩擦力的作用，静摩擦系数0.5，动摩擦系数0.3，试分析曲柄回转一周过程中：（1）曲柄1与X轴正方向夹角随时间变化的关系，曲柄转动的角速度以及角加速度a1随时间变化的关系；（2）杆3与Y轴反方向夹角随时间变化的关系，杆转动的角速度以及角加速度a3随时间变化的关系；（3）滑块5与杆4的相对速度v5与加速度a5随时间变化的关系。
2-1曲柄滑块机构的动力学模拟
专业班级指导老师丁晚景
姓名同组人
地点CAD/CAM 1实验名称曲柄滑块机构的动力学模拟实验时间
一、实验目的
1．初步掌握多体动力学分析软件ADAMS中实体建模方法；
2．初步掌握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
ADAMS软件、CAD/CAM机房
(5)根据动力学分析结果，说明在设计中如何提高机器的动刚度。
五、实验小结
三、预习内容
1.ADAMS软件简介
2.利用ADAMS软件进行机构动力学模拟的一般步骤。
四、实验内容
(1)以曲柄滑块动力学性能仿真为例，叙述利用ADAMS进行几何建模过程（可以黏贴截图并加以说明）
(2)施加运动副和驱动（可以黏贴截图并加以说明）
(3)曲柄滑块动力学仿真分析（可以黏贴截图并加以说明）
(4)根据分析结果说明振动按产生的原因分为哪几类。列举
曲柄滑块机构建模与仿真
曲柄滑块机构建模与仿真一软件介绍机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)软件是集成建模求解，可视化技术一体的运动仿真软件，是当前世界上使用范围最广，最负盛名的机械系统动力学仿真分析平台。
简称ADAMSo该软件是美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚拟样机分析软件。
ADAMS 一方面是虚拟样机分析的应用软件，用户可以运用该软件非常方便地对虚拟机械系统进行静力学.运动学和动力学分析。
它使用交互式图形环境和零件库.约束库.力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器釆用多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学.运动学和动力学分析，输出位移-速度、加速度和反作用力曲线。
另一方面，又是虚拟样机分析开发工具，其开放性的程序结构和多种接口，可以成为特殊行业用户进行特殊类型虚拟样机分析的二次开发工具平台。
它分为四个模块：ADAMS/VIEW, ADAMS/Solver , ADAMS/Postprocessor 以及ADAMS/Insighto二几何模型建立建立一个偏置滑块机构，滑块在驱动力的作用下推动滑块运动，滑块曲柄力的作用下做往复运动。
主动杆长度为100mm,偏心距e二60mm,从动杆长300mm； w=3600r/min,两杆的截面尺寸为滑块长100mm,底面直径为80mm。
所有构件的材料为铸钢，密度为7800Kg/m s,弹性模量为E二*10俪6泊松比u=o1.设置建模环境双击Adams -View图标，启动Adams View程序，建立一个New model,输入Model Name,重力设置选择Earth Normal参数;选择系统默认的工作单位MMKS系统，进入到软件界面，在settings 菜单里选择栅格间距及大小，间距设定为10mm。
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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。
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。
图3-3 创建的副曲柄AC图3-4设置杆选项图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DF3.5 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。
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。
图3-9 创建的滑块F图4-1 设置Marker 点图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mm l AD100 。
我们可通过直角三角形的性质，计算出当MARKER_10点 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。
⒌在滑块上创建一个Marker 点5.1在ADAMS/View 零件库中选择MARKER 点图标，参数选择如5-1PART_6）， 然后选择点击Marker 点（PART_6.cm ），如图5-2所示．一个固 结在滑块（PART_6）上的Marker 点(MARKER_11)创建出来 。
如图5-3所示。
图4-4 选择属性修改命令图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 Location 栏的值（-50.0,540.0,2.5）修改为（-30.0,540.0,2.5） ，表示MARKER_11点向x 轴正方向移动了20mm ，然后 点击OK 确认，移动后的MARKER_11点的位置位于滑块 的右侧面，如图5-6所表示。
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者的两倍。
你也可以在生成机架前定义它的长、宽、高。
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,只要滑块的运动范围不超过机架就可 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)图5-4 选择属性修改命令图5-5 Marker_11点的属性对话框图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 /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。
图7-2 副曲柄上的旋转副图7-3 主曲柄和连接部分C之间的旋转副图7-4 副曲柄和连杆图7-5 滑块和连杆DF⒏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。