(完整版)曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)仿真

1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)院汽車與交通學(xué)院專業(yè)車輛工程學(xué)生姓名班級學(xué)號課程設(shè)計(jì)題目曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)仿真（1缸）要求：1. 掌握應(yīng)用CATIA軟件進(jìn)行三維建模的能力，模型建立要正確。2. 掌握應(yīng)用ADAMS軟件進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析的能力，運(yùn)動副及約束的添加要正確，仿真結(jié)果要合理3. 對分析結(jié)果進(jìn)行分析及說明。4. 課程設(shè)計(jì)說明書的內(nèi)容和格式要符合相關(guān)管理文件規(guī)定。任務(wù)：應(yīng)用CATIA軟件完成曲柄連桿機(jī)構(gòu)建模，利用ADAMS軟件完成曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)分析，并完成課程設(shè)計(jì)說明書。工作計(jì)劃：應(yīng)用CATIA軟件作為設(shè)計(jì)工具，完成曲柄連桿機(jī)構(gòu)的建模，并利用ADAMS進(jìn)行曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)分析。要求正確完成曲柄連桿機(jī)構(gòu)

2、的建模，并將模型導(dǎo)入到ADAMS中完成運(yùn)動學(xué)分析。對分析結(jié)果進(jìn)行必要的說明。進(jìn)度安排：1、理解題目要求，查閱資料，學(xué)習(xí)軟件，確定設(shè)計(jì)方案1天2、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的實(shí)體建模4天3、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)仿真3天4、說明書撰寫1天5、答辯1天指導(dǎo)教師：201年月日專業(yè)負(fù)責(zé)人：201年月曰學(xué)院教學(xué)副院長：201年月曰目錄1緒論11.1 CATIAV5軟件介紹11.2 ADAMS軟件介紹11.3SIMDESIGNER軟件介紹21.4 本次課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及目的22曲柄連桿機(jī)構(gòu)的建模32.1活塞的建模32.2活塞銷的建模52.3 連桿的建模52.4 曲軸的建模62.5汽缸體的建模83曲柄連桿機(jī)構(gòu)的裝配103

3、.1 將各部件導(dǎo)入CATIA裝配模塊并利用約束命令確定位置關(guān)系104曲柄連桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)入ADAMS144.1 曲柄連桿機(jī)構(gòu)各個(gè)零部件之間運(yùn)動副分析144.2 曲柄連桿機(jī)構(gòu)各個(gè)零部件之間運(yùn)動副建立144.3 曲柄連桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)入ADAMS165曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)分析17結(jié)束語22參考文獻(xiàn)23II沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)1緒論1.1 CATIAV5軟件介紹CATIAV5(Computer-graphicsAidedThree-dimensionalInteractiveApplication)是法國Dassault公司于1975年開發(fā)的一套完整的3DCAD/CAM/CAE一體化軟件。它的內(nèi)容涵蓋了產(chǎn)品概念設(shè)

4、計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、三維建模、分析計(jì)算、動態(tài)模擬與仿真、工程圖的生成、生產(chǎn)加工成產(chǎn)品的全過程，其中還包括了大量的電纜和管道布線、各種模具設(shè)計(jì)與分析、人機(jī)交換等實(shí)用模塊。CATIAV5不但能保證企業(yè)內(nèi)部設(shè)計(jì)部門之間的協(xié)同設(shè)計(jì)功能而且還可以提供企業(yè)整個(gè)集成的設(shè)計(jì)流程和端對端的解決方案。CATIAV5大量應(yīng)用于航空航天、汽車及摩托車行業(yè)、機(jī)械、電子、家電與3C產(chǎn)業(yè)、NC加工等領(lǐng)域。由于其功能的強(qiáng)大而完美，CATIAV5已經(jīng)成為三維CAD/CAM領(lǐng)域的一面旗幟和爭相遵從的標(biāo)準(zhǔn)，特別是在航空航天、汽車及摩托車領(lǐng)域。法國的幻影2000系列戰(zhàn)斗機(jī)就是使用CATIAV5進(jìn)行設(shè)計(jì)的一個(gè)典范；波音777客機(jī)則使用CAT

5、IAV5實(shí)現(xiàn)了無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。另外，CATIAV5還用于制造米其林輪胎、伊萊克斯電冰箱和洗衣機(jī)、3M公司的粘合劑等。CATIAV5不僅給用戶提供了詳細(xì)的解決方案，而且具有先進(jìn)的開發(fā)性、集成性及靈活性。CATIAV5的主要功能有：三維幾何圖形設(shè)計(jì)、二維工程藍(lán)圖繪制、復(fù)雜空間曲面設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、三維計(jì)算機(jī)輔助加工制造、加工軌跡模擬、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動分析、標(biāo)準(zhǔn)零件管理。1.2 ADAMS軟件介紹ADAMS即機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)自動分析(AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystems)，該軟件是美國MDI公司(MechanicalDynamicsInc.)開發(fā)的虛擬樣機(jī)分析軟件

6、。目前，ADAMS己經(jīng)被全世界各行各業(yè)的數(shù)百家主要制造商采用。根據(jù)1999年機(jī)械系統(tǒng)動態(tài)仿真分析軟件國際市場份額的統(tǒng)計(jì)資料,ADAMS軟件銷售總額近八千萬美元、占據(jù)了51%的份額。ADAMS軟件使用交互式圖形環(huán)境和零件庫、約束庫、力庫，創(chuàng)建完全參數(shù)化的機(jī)械系統(tǒng)幾何模型，其求解器采用多剛體系統(tǒng)動力學(xué)理論中的拉格郎日方程方法，建立系統(tǒng)動力學(xué)方程，對虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析，輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線。ADAMS軟件的仿真可用于預(yù)測機(jī)械系統(tǒng)的性能、運(yùn)動范圍、碰撞檢測、峰值載荷以及計(jì)算有限元的輸入載荷等。ADAMS一方面是虛擬樣機(jī)分析的應(yīng)用軟件，用戶可以運(yùn)用該軟件非常方便地

7、對虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析。另一方面，又是虛擬樣機(jī)分析開發(fā)工具，其開放性的程序結(jié)構(gòu)和多種接口，可以成為特殊行業(yè)用戶進(jìn)行特殊類型虛擬樣機(jī)分析的二次開發(fā)工具平臺。ADAMS軟件有兩種操作系統(tǒng)的版本：UNIX版和WindowsNT/2000版。1.3 SimDesigner軟件介紹SimDesignerforCATIAV5系列產(chǎn)品是構(gòu)建于CAAV5的體系結(jié)構(gòu)上，并與DassaultSystemes公司達(dá)成密切合作伙伴關(guān)系而開發(fā)。Simdesigner使CATIA用戶能夠以集成和可擴(kuò)展的方式獲取MSC.Software公司仿真工具和技術(shù)，從而在整個(gè)產(chǎn)品生命周期中減少設(shè)計(jì)和物理試驗(yàn)的成

8、本。SimDesignerforCATIAV5產(chǎn)品家族由創(chuàng)成式(Generative)產(chǎn)品系列、接口類產(chǎn)品系列、垂直應(yīng)用產(chǎn)品系列和針對特定學(xué)科的配置組成。SimDesigner創(chuàng)成式產(chǎn)品系列將MSC.Software仿真解決方案無縫集成到CAD環(huán)境中，側(cè)重于對產(chǎn)品。進(jìn)行多學(xué)科綜合的特性評估，例如結(jié)構(gòu)線性、動力學(xué)、熱、結(jié)構(gòu)非線性等。SimDesigner接口類產(chǎn)品系列在CATIA環(huán)境與客戶所擁有的獨(dú)立的VPD產(chǎn)品之間提供了無縫的雙向鏈接。SimDesigner垂直應(yīng)用類產(chǎn)品可以在CATIAV5環(huán)境下進(jìn)行產(chǎn)品評估及流程知識的捕獲、存儲和重新利用，這些知識涉及產(chǎn)品制造、測試和驗(yàn)證等各個(gè)方面。SimD

9、esigner當(dāng)前提供了三個(gè)產(chǎn)品配置，為解決特定類型的相關(guān)問題提供了一組分析產(chǎn)品。1.4 本次課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及目的本次課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：利用CATIA軟件中的零件設(shè)計(jì)模塊對曲柄連桿機(jī)構(gòu)的所有零件進(jìn)行建模，然后利用軟件的裝配模塊把曲柄連桿機(jī)構(gòu)的所有組成零件按照一定的位置關(guān)系進(jìn)行裝配，最后利用ADAMS軟件對曲柄連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)仿真和分析。本次課程設(shè)計(jì)的主要目的：通過完成以上的內(nèi)容，對CATIA軟件零件設(shè)計(jì)模塊、裝配模塊和ADAMS軟件運(yùn)動仿真及分析的應(yīng)用有了更加深入的了解，對軟件的操作更加熟練，最終達(dá)到熟練掌握這門軟件的目的。2曲柄連桿機(jī)構(gòu)的建模2.1 活塞的建?；钊睆?6mm,高61m

10、m,裙部厚度3mm,活塞頂部厚20mm,活塞銷孔直徑18mm,活塞銷孔中心到活塞頂部距離28.5mm,繪制活塞三維圖步驟如下：(1)打開CATIA-開始-機(jī)械設(shè)計(jì)-零件設(shè)計(jì)，進(jìn)入繪制活塞的工作模塊(如圖2.1),點(diǎn)擊平面圖標(biāo)并選XOY平面，將XOY平面平移400mm。圖2.1零件設(shè)計(jì)模塊(2) 點(diǎn)擊草圖圖標(biāo)電并選平移后的平面，進(jìn)入草圖繪制模塊，點(diǎn)擊畫圓圖標(biāo)卜訂建圓,圓心坐標(biāo)為(0,0),半徑為38mm。(3) 點(diǎn)擊退出工作臺圖標(biāo)匚退出草圖，點(diǎn)擊凸臺圖標(biāo)創(chuàng)進(jìn)行拉伸，拉伸61mm。(4) 選擇下底面并點(diǎn)擊草圖圖標(biāo)虱進(jìn)入草圖，點(diǎn)擊畫圓圖標(biāo)建圓，圓心(0,0),半徑35mm,點(diǎn)擊直線圖標(biāo)做一條過圓心的

11、直線，再點(diǎn)擊平移圖標(biāo)，將直線向兩側(cè)各平移15mm。(5) 點(diǎn)擊斷開圖標(biāo)晏，將圓與兩條評議后的平行直線斷開，點(diǎn)擊快速修剪圖標(biāo)將多余部分修剪掉(如圖2.2)。h圖2.2繪制凹槽輪廓(6) 點(diǎn)擊退出工作臺圖標(biāo)邑退出草圖，點(diǎn)擊凹槽圖標(biāo)臥打凹槽，深度51mm。(7) 點(diǎn)擊草圖圖標(biāo)并選XOZ平面進(jìn)入草圖，點(diǎn)擊畫圓圖標(biāo)以(0,371.5)為圓心，半徑9mm建圓。(8)點(diǎn)擊退出工作臺圖標(biāo)J退出草圖，點(diǎn)擊凹槽圖標(biāo)凰，選中鏡像范圍，向兩邊各拉伸38mm(如圖2.3)。圖2.3打活塞銷孔2.2 活塞銷的建?；钊N直徑18mm，長度73mm，繪制活塞銷三維圖步驟如下：(1) 打開CATIA-開始-機(jī)械設(shè)計(jì)-零件設(shè)計(jì)，

12、進(jìn)入繪制活塞銷的工作模塊，點(diǎn)擊平面圖標(biāo)一并選XOZ平面，將XOZ平面平移-200mm。(2) 點(diǎn)擊草圖圖標(biāo)口并選平移后的平面進(jìn)入草圖繪制模塊，點(diǎn)擊畫圓圖標(biāo)、，以(0,0)為圓心，半徑9mm建圓。(3) 點(diǎn)擊退出工作臺圖標(biāo)u退出草圖，點(diǎn)擊凸臺圖標(biāo)拉伸73mm成圓柱體(如圖2.4）。尺寸a厚驚一卩腳様：草凰1圖2.4拉伸活塞銷2.3 連桿的建模連桿小頭的內(nèi)徑18mm，外徑27mm，厚28mm，連桿大頭內(nèi)徑43mm，外徑56mm，厚32mm，大頭中心與小頭中心距離150mm，桿身厚10mm,繪制連桿三維圖步驟如下:(1) 打開CATIA-開始-機(jī)械設(shè)計(jì)-零件設(shè)計(jì)，進(jìn)入繪制連桿的工作模塊。(2) 點(diǎn)擊

13、草圖圖標(biāo)訂并選XOZ平面進(jìn)入草圖繪制模塊，點(diǎn)擊畫圓圖標(biāo)，以(0,0)為圓心，做兩個(gè)同心圓，半徑分別為9mm，13.5mm，點(diǎn)擊退出工作臺圖標(biāo)退出草圖,點(diǎn)擊凸臺圖標(biāo)，選中鏡像范圍，向兩邊各拉伸14mm。(3)點(diǎn)擊草圖圖標(biāo)衛(wèi)并選平移后的平面進(jìn)入草圖繪制模塊，點(diǎn)擊畫圓圖標(biāo)。r以(0,-150)為圓心，做兩個(gè)同心圓，半徑分別為21.5mm，28mm點(diǎn)擊退出工作臺圖標(biāo)匚退出草圖，點(diǎn)擊凸臺圖標(biāo)，選中鏡像范圍，向兩邊各拉伸16mm。點(diǎn)擊草圖圖標(biāo)直并選XOY平面進(jìn)入草圖繪制模塊，點(diǎn)擊投影3D元素圖標(biāo)&將兩同心圓柱體的輪廓線投影在XOY平面，點(diǎn)擊雙切線圖標(biāo)/做直徑為18mm和43mm圓的切線，然后點(diǎn)擊斷開圖標(biāo)將

14、直徑為27mm與56mm兩圓和兩條切線在交點(diǎn)處斷開，點(diǎn)擊快速修剪圖標(biāo)彳將多余部分修剪掉。(5)點(diǎn)擊退出工作臺圖標(biāo)退出草圖，點(diǎn)擊凸臺圖標(biāo)同，選中鏡像范圍，向兩邊各拉伸5mm(如圖2.5)。圖2.5鏡像拉伸連桿體2.4 曲軸的建模曲軸直徑41mm，長28mm，曲拐長128mm，寬66mm，厚20mm，兩曲拐間的距離為34mm，飛輪直徑80mm，厚4mm，繪制曲軸三維圖如下：(1)打開CATIA-開始-機(jī)械設(shè)計(jì)-零件設(shè)計(jì)，進(jìn)入繪制曲軸的工作模塊，點(diǎn)擊平面圖標(biāo)Q并選XOZ平面，將XOZ平面平移200mm。(2) 點(diǎn)擊草圖圖標(biāo)邑并選平移后的平面進(jìn)入草圖繪制模塊，點(diǎn)擊畫圓圖標(biāo)，以(0,0)為圓心，半徑為2

15、0.5mm建圓。(3) 點(diǎn)擊退出工作臺圖標(biāo)u退出草圖，點(diǎn)擊凸臺圖標(biāo)拉伸28mm。(4) 選擇圓柱體的一個(gè)底面并點(diǎn)擊草圖圖標(biāo)D進(jìn)入草圖，點(diǎn)擊畫圓圖標(biāo),分別以(0,0)和(0,62)為圓心，33mm為半徑建圓，點(diǎn)擊雙切線圖標(biāo)做兩圓的外切線，點(diǎn)擊斷開圖標(biāo)4將相切圓和相切直線在切點(diǎn)處斷開，點(diǎn)擊快速修剪圖標(biāo)，將多余的線修剪掉(如圖2.6)。圖2.6曲拐草圖(5) 點(diǎn)擊退出工作臺圖標(biāo)退出草圖，點(diǎn)擊凸臺圖標(biāo)拉伸20mm，選曲拐的另平面并點(diǎn)擊草圖圖標(biāo)辿進(jìn)入草圖，點(diǎn)擊畫圓圖標(biāo)，以(0,62)為圓心，半徑為28mm建圓。(6) 點(diǎn)擊退出工作臺圖標(biāo)退出草圖，點(diǎn)擊凸臺圖標(biāo)拉伸17mm，點(diǎn)擊鏡像圖標(biāo)$選中半徑為28mm

16、圓柱體的另一個(gè)面做全部實(shí)體的鏡像(如圖2.7)。圖2.7鏡像曲軸2.5 汽缸體的建模汽缸體長100mm,寬100mm,高362mm,曲軸中心到汽缸體上表面距離262mm,氣缸深度125.5mm，繪制汽缸體的三維圖如下：(1) 打開CATIA-開始-機(jī)械設(shè)計(jì)-零件設(shè)計(jì)，進(jìn)入繪制汽缸體的工作模塊，點(diǎn)擊平面圖標(biāo)Q并選XOY平面，將XOY平面平移1000mm。(2) 點(diǎn)擊草圖圖標(biāo)回并選平移后的平面進(jìn)入草圖繪制模塊，點(diǎn)擊居中矩形圖標(biāo)，繪制以(0,0)為中心，邊長為100mm的正方形。(3) 點(diǎn)擊退出工作臺圖標(biāo)J退出草圖，點(diǎn)擊凸臺圖標(biāo)拉伸362mm，選擇下底面并點(diǎn)擊草圖圖標(biāo)進(jìn)入草圖，點(diǎn)擊畫圓圖標(biāo)t以(0,

17、0)為圓心，半徑38mm建圓，點(diǎn)擊退出工作臺圖標(biāo)J退出草圖，點(diǎn)擊凹槽圖標(biāo)，凹槽深度342mm，點(diǎn)擊草圖圖標(biāo)口并選XOZ平面進(jìn)入草圖繪制模塊，點(diǎn)擊畫圓圖標(biāo)”以(0,738)為圓心，半徑20.5mm建圓，點(diǎn)擊退出工作臺圖標(biāo)凸退出草圖，點(diǎn)擊凹槽圖標(biāo)臥選擇鏡像范圍，凹槽深度向兩側(cè)各50mm，點(diǎn)擊草圖圖標(biāo)區(qū)并選YOZ平面進(jìn)入草圖繪制模塊，點(diǎn)擊投影3D元素圖標(biāo)丕將長方體的四個(gè)邊投影在YOZ平面上，點(diǎn)擊平移圖標(biāo)點(diǎn)擊平移圖標(biāo)I將上表面投影的直線向下平移145.5mm，將兩側(cè)面投影的直線分別向中間平移12mm，點(diǎn)擊斷開圖標(biāo)皐將平移后所得的直線在交點(diǎn)處斷開，點(diǎn)擊快速修剪圖標(biāo)將多余的線修剪掉，點(diǎn)擊退出工作臺圖標(biāo)凸退

18、出草圖，點(diǎn)擊凹槽圖標(biāo)雖選擇鏡像范圍，凹槽深度向兩側(cè)各50mm（如圖2.8）。尺寸3深康厚制定殳凹槽50mrn沒有選擇證像范圍匡轉(zhuǎn)方向更寥工，取消第一限制類型：限制；輪廊:;曲面選擇：草圖斗圖2.8繪制汽缸體193曲柄連桿機(jī)構(gòu)的裝配3.1將各部件導(dǎo)入CATIA裝配模塊并利用約束命令確定位置關(guān)系（1）打開CATIA-開始-機(jī)械設(shè)計(jì)-裝配設(shè)計(jì)，進(jìn)入裝配設(shè)計(jì)模塊（如圖3.1）。roajctlApplications-.：.m知左件彌卿V：-iz.好橋uc耶曲EhEZOAV5rfT-lHwuHiir7序口AMT皿k?狂歹般睫診X:于由巴蔻亠1疋迢b丘憶,”圖3.1裝配設(shè)計(jì)模塊（2）點(diǎn)擊現(xiàn)有部件圖標(biāo)四再點(diǎn)

19、擊裝配零件設(shè)計(jì)頁面左邊的逾F,出現(xiàn)選擇文件對話框（如圖3.2）。詵探夂件更找?s圍（1）.打開g立件名迫j-立件類型工取消顯示預(yù)覽(rjCATIA4我的電施所有文件C*.M只讀方式打開國）|-uoeal,CATPBrtjfiliuosaixiaosCTPait喝間langan.CATPart=；罰2|口&門口tl,CATPortjflquzkioufeilunau.CATPart圖3.2文件選擇對話框（3）依次點(diǎn)擊活塞，連桿，活塞銷，曲軸，汽缸體調(diào)出在CATIA零件設(shè)計(jì)中所有曲柄連桿機(jī)構(gòu)的零部件（如圖3.3）。-ipqigangti(qigangtil)甲耳】AA5岬War呵gtarqLizh

20、oLifeilLinzu(qLizhotifeifLinzu.G*-Appllt日tlore辱producH嚴(yán)扇hiKwsriiOiiJosai.l)huosaiKiao(huQSdixic.l)-右錄Ihrigan(lncian.i)圖3.3CATIA零件設(shè)計(jì)中所有曲柄連桿機(jī)構(gòu)的零部件（4）點(diǎn)擊相合約束，再點(diǎn)擊連桿小頭軸線和活塞銷軸線，將活塞銷和連桿小頭軸向定位（如圖3.4）。圖3.4活塞銷和連桿小頭軸向定位（5）點(diǎn)擊操作圖標(biāo)為，將活塞銷插入到連桿小頭襯套內(nèi)（如圖3.5）。圖3.5活塞銷插入到連桿小頭襯套內(nèi)(6) 點(diǎn)擊操作圖標(biāo)憑，將活塞移動到和活塞銷，連桿小頭差不多的軸線位置，點(diǎn)擊相合約束燈

21、，再點(diǎn)擊活塞銷孔軸線和活塞銷軸線，將活塞銷和活塞銷孔軸向定位，點(diǎn)擊操作圖標(biāo)為，將活塞銷和連桿小頭插入活塞銷孔內(nèi)(如圖3.6)。圖3.6活塞移動到適當(dāng)位置(7) 點(diǎn)擊接觸約束圖標(biāo)加，選擇連桿大頭和曲軸，選擇曲面接觸，點(diǎn)擊操作圖標(biāo)，將活塞，活塞銷，連桿，曲軸裝配起來(如圖3.7)。圖3.7活塞、活塞銷、連桿、曲軸接觸約束(8) 點(diǎn)擊相合約束妙，再點(diǎn)擊活塞和汽缸體軸線，將活塞和汽缸體軸向定位，點(diǎn)擊接觸約束圖標(biāo)鬥，選擇曲軸和汽缸體上曲軸孔，選擇曲面接觸，點(diǎn)擊操作圖標(biāo)皿,選沿Y軸拖動，將汽缸體，活塞，活塞銷，連桿，曲軸飛輪組裝配成整體(如圖3.8)。圖3.8汽缸體、活塞、活塞銷、連桿、曲軸裝配成整體4曲

22、柄連桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)入ADAMS4.1曲柄連桿機(jī)構(gòu)各個(gè)零部件之間運(yùn)動副分析點(diǎn)擊桌面上SD圖總，進(jìn)入到仿真運(yùn)動平臺分析開始-數(shù)字模型-SDMotionWorkbench，點(diǎn)擊文件-打開，導(dǎo)入裝配零件(如圖4.1)。Iurt2PartJ(Par約束-AnpllcfltvinsParti(Parti.1)Part4(ParN.l)Parts(Parts.l)S3張結(jié)國任eg噸立件曰iUffliftg工flQ窗口回*凹don衆(zhòng)盼:二:口回図Part!(Pari圖4.1仿真運(yùn)動平臺任何一個(gè)機(jī)械要實(shí)現(xiàn)當(dāng)初預(yù)設(shè)的運(yùn)動，都需要在各個(gè)零部件之間建立各種運(yùn)動副，分析部分汽缸體模型，機(jī)架應(yīng)該選擇在汽缸體上，因?yàn)樗歉鱾€(gè)零部

23、件裝配的基體組，各個(gè)零件都通過汽缸體的承載來實(shí)現(xiàn)相互之間的運(yùn)動。曲軸和汽缸體之間應(yīng)該采用旋轉(zhuǎn)副，因?yàn)樗鼈冎g是軸承和孔之間的配合，所以曲軸和連桿大頭之間也應(yīng)該采用旋轉(zhuǎn)副?；钊N采用全浮式支撐，這樣活塞銷不僅可以在連桿小頭內(nèi)運(yùn)動，還可以在活塞銷孔內(nèi)運(yùn)動，使活塞銷磨損均勻?；钊推妆谥g應(yīng)該采用移動副，這樣才可以使活塞在汽缸壁內(nèi)運(yùn)動。4.2曲柄連桿機(jī)構(gòu)各個(gè)零部件之間運(yùn)動副建立一厘(1)點(diǎn)擊Insertarevolutejoint圖標(biāo)，在Definition中，F(xiàn)irstComponent選擇曲軸，SecondComponent選擇汽缸體，然后點(diǎn)擊曲軸的一端作為Location。再點(diǎn)擊曲軸的軸線，

24、作為AxisDirection。在Motion中，MotionType選擇速度(Velocity),ConstantValue中輸入轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)每分，點(diǎn)擊確定(如圖4.2)。圖4.2建立曲軸和汽缸體之間的旋轉(zhuǎn)副(2) 依次點(diǎn)擊曲軸和連桿大頭,在曲軸和連桿大頭結(jié)合處選擇約束添加的位置,再選擇旋轉(zhuǎn)中心線。(3) 依次點(diǎn)擊連桿小頭和活塞銷,在連桿小頭和活塞銷結(jié)合處選擇約束添加的位置,再選擇旋轉(zhuǎn)中心線。(4) 依次點(diǎn)擊活塞銷和活塞,在活塞銷和活塞結(jié)合處選擇約束添加的位置,再選擇旋轉(zhuǎn)中心線。(5) 點(diǎn)擊Defineagroundpart圖標(biāo)也，將汽缸體定義為機(jī)架，固定在大地上。(6) 點(diǎn)擊Insert

25、atranslationaljoint圖標(biāo)團(tuán)，在Definition中，F(xiàn)irstComponent選擇汽缸體，SecondComponent選擇活塞，然后點(diǎn)擊活塞的一端作為Location。再點(diǎn)擊活塞的軸線，作為AxisDirection,點(diǎn)擊確定。一蹈一、(7) 點(diǎn)擊Simulatethecurrentmotionmodel圖標(biāo)，運(yùn)動仿真時(shí)間0.1s，仿真的步數(shù)100,點(diǎn)擊Start，等計(jì)算結(jié)束后，關(guān)閉對話框(如圖4.3)。(8) 點(diǎn)擊PlaySOMresults圖標(biāo)皿，點(diǎn)擊開始按鈕，開始運(yùn)動仿真，仿真運(yùn)動結(jié)束,檢查無誤后，保存文件。圖4.3Simulate中設(shè)置仿真參數(shù)(9)點(diǎn)擊Expo

26、rtthecurrentmotionmodel圖標(biāo)a,菜單MotionModelExport中選擇WithGeometry,ResultsExport中選擇All,點(diǎn)擊確定。保存文件為*.cmd格式，并且保存在全英文目錄文件夾下。4.3曲柄連桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)入ADAMSr(1) 點(diǎn)擊桌面上ADAMS快捷方式圖標(biāo)，在開始出現(xiàn)菜單中的Startin目錄選擇到保存*.cmd文件目錄文件夾下，點(diǎn)擊OK。(2) 選擇File-import，在FileToRead的右邊框里右鍵，選擇Browse，選擇保存的*.cmd文件，點(diǎn)打開，再點(diǎn)OK(如圖4.4)，文件被成功導(dǎo)入。圖4.4文件導(dǎo)入對話框5曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)

27、分析(1)將*.cmd文件導(dǎo)入ADAMS(如圖5.1)。圖5.1ADAMS仿真界面liiaoiI(2)點(diǎn)擊運(yùn)行圖標(biāo)，運(yùn)行運(yùn)動仿真，設(shè)定運(yùn)動結(jié)束時(shí)間0.1,步數(shù)50,模擬曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動過程(如圖5.2)。MainTnct/OA：純0AEilpHAU*D亡也fVEndT0.1姊耳：.NoDetuq亍RerdeilFramn=l2圖5.2仿真參數(shù)的設(shè)置(3)右鍵選擇活塞,點(diǎn)擊Measure命令,Characteristic中選擇CMposition,即活塞的中心點(diǎn)的位移，Component中選擇Z軸，點(diǎn)擊OK,出現(xiàn)活塞關(guān)于Z軸方向上的位移曲線（如圖5.3）。圖5.3活塞關(guān)于Z軸上的位移曲線（4）同

28、上步，Characteristic中選擇CMvelocity，即活塞的中心點(diǎn)的速度，點(diǎn)擊0K,出現(xiàn)活塞關(guān)于Z軸上的速度曲線（如圖5.4）。圖5.4活塞關(guān)于Z軸上的速度曲線同上步，Characteristic中選擇CMacceleration，即活塞的中心點(diǎn)的加速度，點(diǎn)沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)擊OK,出現(xiàn)活塞關(guān)于Z軸上的加速度曲線（如圖5.5）。圖5.5活塞關(guān)于Z軸上的加速度曲線點(diǎn)擊Plotting圖標(biāo)必,進(jìn)入ADAMS/PostProcessor程序,在Measure列表中圖5.6活塞關(guān)于Z軸的位移-速度-加速度曲線右鍵選擇曲軸，點(diǎn)擊Measure命令，Characteristic中選擇CMpos

29、ition，即曲軸l9選擇Partl_MEA_l,點(diǎn)擊AddCurves按鈕，再選擇Partl_MEA_2和Partl_MEA_3，點(diǎn)擊AddCurves按鈕,得到活塞關(guān)于Z軸的位移-速度-加速度曲線（如圖5.6）。活塞運(yùn)動的速度是一條正弦曲線，符合活塞運(yùn)動的實(shí)際情況，活塞的節(jié)點(diǎn)運(yùn)動圖像也是正弦曲線。Ei&EdtenElolladsBtfcPlnixig宇H-1.nwcldl葉|jMt.lA*idXA*I2.CE-m-I吐阿fl.O-ilE+ioe-丸忙+眥-3CCEiM“-4EE-E11S-SEE-E-GS-fl.EE-i-WadabghfliUmFiHJHwriwFo如Now卡Ln2apm

30、.ACuMJSiiJlcvHrraiQrdiYAtfu曲*1Eiif.g3沁ti竝E二一!呂號DdfMi呂MAUiilARbj-1ej_1I3C=?*rtl_3JKZALIxc.1jJ!jjnzMmMTa5cv口*iAddGjasToCuiibPto=PutIndeperdeniAMi沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)的中心點(diǎn)的位移，Component中選擇Z軸，點(diǎn)擊OK,出現(xiàn)曲軸關(guān)于Z軸方向上的位移曲線（如圖5.7）。.unant-105.0rima:Ci.iO11375dTO.O圖5.7曲軸關(guān)于Z軸上的位移曲線（8）同上步，Characteristic中選擇CMvelocity，即曲軸的中心點(diǎn)的速度，點(diǎn)擊OK,出現(xiàn)曲軸關(guān)于Z軸上的速度曲線（如圖5.8）。Time-00S20OStoa