(機構動態(tài)仿真設計)adams

PAGEword文檔可自由編輯工業(yè)大學課程設計資料袋機械工程學院（系、部）2013~2014學年第一學期課程名稱虛擬樣機技術與ADAMS應用實例教程指導教師職稱講師學生姓名專業(yè)班級機工1003班學號題目簡易車床自動送料機構成績起止日期2013年12月23日～2013年12月27日目錄清單序號材料名稱資料數量備注1課程設計任務書1份2課程設計說明書1份3456

虛擬樣機技術與ADAMS應用課程設計設計說明書簡易車床自動送料機構起止日期：2013年12月23日至2013年12月27日成員班級成績指導教師(簽字)機械工程學院（部）2013年12月27日

目錄第一章簡易車床自動送料機構的建模 -1-1.1簡易車床自動送料機構的原始尺寸與設計要求 -1-1.2簡易車床自動送料機構的建模 -2-1.2.1啟動ADAMS并設置工作環(huán)境 -2-1.2.2創(chuàng)建減速機構虛擬樣機模型 -3-1.2.3創(chuàng)建送料機構虛擬樣機模型 -5-第二章簡易車床自動送料機構模型的仿真與測試 -13-2.1仿真模型 -13-2.2測試模型 -14-2.2.1測量尖頂移動從動件的位移及速度 -14-2.2.2測量載物桿的位移、速度及加速度 -15-2.2.3模型仿真過程的動畫輸出 -16-第三章參數化模型及研究連桿長度對載物桿加速度的影響 -17-3.1參數化模型 -17-3.1.1創(chuàng)建設計變量 -17-3.1.2查看設計變量 -18-3.2連桿長度對載物桿加速度的影響 -18-3.2.1顯示測量曲線 -18-3.2.2分析設計變量對載物桿加速度的影響 -19-設計總結 -22-參考文獻 -23-

工業(yè)大學課程設計任務書2013—2014學年第1學期機械工程學院（系、部）機械工程及其自動化專業(yè)1003班級課程名稱：虛擬樣機技術與ADAMS應用課程設計設計題目：簡易車床自動送料機構完成期限：自2013年12月23日至2013年12月27日共1周內容及任務利用ADAMS軟件完成對簡易車床自動送料機構的實體建模及運動仿真和運動分析。主要內容為：1.減速機構的建模與運動仿真；2.送料機構的建模與運動仿真；3.整個機構的運動分析。進度安排起止日期工作內容2013.12.23選擇設計題目，機構的運動分解與分析2013.12.24~2013.12.25建立機構模型及仿真與測試分析2013.12.25~2013.12.26撰寫設計說明書2013.12.27整理說明書，準備答辯主要參考資料[1]《虛擬樣機技術與ADAMS應用實例教程》郭衛(wèi)東主編，北京航空航天大學版社[2]《ADAMS實例教程》李軍主編，北京理工大學出版社[3]《ADAM2005機械設計高級應用實例》鄭凱主編，機械工業(yè)出版社指導教師：李兵華2013年12月27日系（教研室）主任：邱顯炎2013年12月27日word文檔可自由編輯第一章簡易車床自動送料機構的建模1.1簡易車床自動送料機構的原始尺寸與設計要求簡易車床自動送料機構如圖1-1所示。該系統由一級減速機構和凸輪連桿機構組成。其中減速機構的兩齒輪齒數分別為,，模數；凸輪連桿機構中凸輪的基圓半徑為,從動件位移運動規(guī)律如圖1-2所示。圖1-1簡易車床自動送料機構圖1-2從動件運動規(guī)律從動件運動方程為：按擺線運動規(guī)律時推程為（）按勻速運動規(guī)律時回程為（）1.2簡易車床自動送料機構的建模1.2.1啟動ADAMS并設置工作環(huán)境1.啟動ADAMS雙擊桌面上的ADAMS/View的快捷圖標,啟動ADAMS/View。2.創(chuàng)建模型名稱如圖1-3所示，按以下步驟創(chuàng)建模型名稱：a.在歡迎對話框中選中CreateaNewmodel；b.在Modelname文本框中輸入jycczdsljg；c.單擊OK按鈕，模型名稱被創(chuàng)建。圖1-3模型名稱的創(chuàng)建3.設置工作環(huán)境單位設置保持系統默認值；工作網格設置如圖1-4所示；圖標設置如圖1-5所示。圖1-4工作網格的設置圖1-5圖標的設置1.2.2創(chuàng)建減速機構虛擬樣機模型1.創(chuàng)建齒輪1（1）創(chuàng)建齒輪1這里采用圓柱體來代替齒輪。齒輪的創(chuàng)建過程如圖1-6。a.單擊Cylinder工具按鈕，展開選項區(qū)；b.選中Length并輸入10，選中Radius并輸入16.5；c.單擊工作區(qū)中的（84,0,0）位置；d.水平右移一段距離后，單擊工作區(qū)域，則齒輪1被創(chuàng)建。將圓柱體的名稱更名為gear_1。（2）調整齒輪1的位姿按照圖1-7調整齒輪1的位姿：單擊位姿變換工具按鈕，展開選項區(qū)單擊拾取旋轉中心工具按鈕，拾?。?4，0，0）為旋轉中心單擊齒輪1在Angle文本框中輸入90單擊轉動工具按鈕，使gear_1繞y軸旋轉90度。圖1-6齒輪1的創(chuàng)建圖1-7調整齒輪1的位姿（3）齒輪1的幾何特征修改按照圖修改齒輪1的幾何特征：右擊gear_1彈出快捷菜單，選擇Cylinder：CYLINDER_1|Modify菜單項，彈出GeometryModifyShapeCylinder對話框在對話框中，將SideCountForBody和SegmentCountForEnds都改為50單擊OK按鈕即完成齒輪1的幾何特征修改。2.創(chuàng)建齒輪2齒輪2的創(chuàng)建過程和齒輪1的創(chuàng)建過程完全一樣。在此，就不再用語言描述，其齒輪創(chuàng)建、位姿調整和幾何特征修改的過程分別如圖、圖和圖所示。最后將圓柱體名稱更名為gear_2。另外，為了判別齒輪的運動，在齒輪1上打一個直徑為5mm的孔，在齒輪2上打一個直徑為10mm的孔，如圖1-8所示。圖1-8創(chuàng)建好的齒輪對3.創(chuàng)建轉動副在gear_1和ground之間創(chuàng)建轉動副JOINT_A；在gear_2和ground之間創(chuàng)建轉動副JOINT_B，如圖1-9所示。注：在創(chuàng)建轉動副時，首先選中gear_1(或gear_2)，然后選中ground。圖1-9轉動副的創(chuàng)建4.創(chuàng)建齒輪副（1）創(chuàng)建Marker單擊Marker工具按鈕在Marker下拉列表框中選擇AddtoPart在Orientation下拉表框中選擇GlobalXY單擊gear_2的中心，Marker被創(chuàng)建將該Marker重名為Marker_CV（2）調整Marker_CV的位姿將Marker_CV移到齒輪的節(jié)圓處，具體移動方法如圖1-10所示。另外，標記點Marker_CV的z軸方向必須與齒輪在節(jié)點處的速度方向相同或相反。所以，要對Marker_CV進行旋轉變換，變化步驟為：拾取Marker_CV為旋轉中心單擊Marker_CV在Angle文本框中輸入90單擊轉動工具按鈕，使Marker_CV繞x軸旋轉90度，如圖1-11所示。圖1-10Marker_CV的位姿平移圖1-11Marker_CV的位姿旋轉（3）創(chuàng)建齒輪副創(chuàng)建齒輪副的步驟是：單擊Gear工具按鈕，彈出ConstraintCreateJointGear對話框在對話框中，在JointName文本框章輸入JOINT_A,JOINT_B，在CommonVelocityMarker文本框中輸入Marker_CV單擊OK齒輪副即可創(chuàng)建。過程如圖1-12所示。圖1-12齒輪副的創(chuàng)建1.2.3創(chuàng)建送料機構虛擬樣機模型1.創(chuàng)建凸輪機構采用ADAMS/View提供的應用相對軌跡曲線生成實體及“反轉法”來設計凸輪。（1）創(chuàng)建尖端移動從動件按圖1-13所示創(chuàng)建從動件，并重名為follower按圖1-14所示在從動件尖端添加一個marker圖1-13創(chuàng)建從動件圖1-14創(chuàng)建Marker（2）創(chuàng)建凸輪板按圖1-15所示操作創(chuàng)建一個200mm×200mm×10mm的長方體，重名為cam。（3）創(chuàng)建運動副在cam和ground之間創(chuàng)建轉動副JOINT_R；在follower和ground之間創(chuàng)建移動副JOINT_T。圖1-15創(chuàng)建凸輪板（4）施加運動按圖1-16所示，在轉動副JOINT_R上施加一個轉動MOTION_R，其角速度為；在移動副JOINT_T上施加一個移動MOTION_T，其移動位移為圖1-16施加運動（5）仿真模型及獲取凸輪的輪廓曲線按圖1-17所示操作對模型進行仿真。按圖1-18所示，獲取凸輪的輪廓曲線，步驟為：選擇Review|CreateTraceSpline菜單項單擊Marker21單擊cam，則得到從動件相對于凸輪板的運動軌跡。（6）創(chuàng)建凸輪幾何體按圖1-19創(chuàng)建凸輪幾何體，選取上一步獲取的輪廓曲線作為拉伸曲線。（7）刪除凸輪板、運動MOTION_T以及運動MOTION_R（8）創(chuàng)建凸輪副圖1-17仿真模型圖1-18獲取凸輪輪廓曲線圖1-19創(chuàng)建凸輪幾何體按圖1-20創(chuàng)建凸輪副，先后選取Marker21和凸輪輪廓曲線。圖1-20創(chuàng)建凸輪副2.創(chuàng)建其余連桿機構（1）創(chuàng)建結構點在大地上創(chuàng)建8個結構點POINT_15,POINT_15_2……POINT_17,POINT_17_1,如圖1-21所示。8個點的坐標如窗口所示。圖1-21結構點的創(chuàng)建（2）創(chuàng)建搖桿如圖1-22所示，創(chuàng)建搖桿。選取POINT_15和POINT_15_2為連桿的兩端點。圖1-22搖桿的創(chuàng)建（3）創(chuàng)建連桿如圖1-23所示，創(chuàng)建搖桿。選取POINT_15_1和POINT_15_4為連桿的兩端點。（4）創(chuàng)建滑塊如圖1-24所示，創(chuàng)建滑塊。選取POINT_17_2為滑塊定位點，創(chuàng)建一個20mm×30mm×20mm的滑塊。圖1-23創(chuàng)建連桿圖1-24創(chuàng)建滑塊（5）創(chuàng)建載物桿如圖1-25所示，創(chuàng)建載物桿。選取POINT_15_5和POINT_15_6為載物桿的兩端點。圖1-25創(chuàng)建載物桿（6）創(chuàng)建推桿如圖1-26所示，創(chuàng)建滑塊。選取POINT_15_4為推桿定位點，創(chuàng)建推桿。圖1-26創(chuàng)建推桿（7）創(chuàng)建轉動副按圖1-27所示操作創(chuàng)建4個轉動副。圖1-27創(chuàng)建轉動副（8）創(chuàng)建移動副按圖1-28所示操作創(chuàng)建2個移動副。3.組合凸輪機構與連桿機構運用布爾運算的“和”運算，將連桿機構的推桿與凸輪機構的尖頂從動件合成為一個零件，這樣凸輪機構和連桿機構就組合成一個機構，如圖1-29所示。圖1-28創(chuàng)建移動副圖1-29組合凸輪機構和連桿機構4.組合凸輪機構與減速機構凸輪機構機構與減速機構的組合得先創(chuàng)建一個軸零件，而后將凸輪機構的凸輪和減速機構的齒輪2分別進行布爾和運算，合成為一個零件，這樣凸輪機構與減速機構就組合在一起了。過程及結果如圖1-30所示。圖1-30組合凸輪機構和減速機構至此，創(chuàng)建完成了簡易車床自動送料機構的虛擬樣機模型，如圖1-31所示。圖1-31簡易車床自動送料機構的虛擬樣機模型第二章簡易車床自動送料機構模型的仿真與測試2.1仿真模型按圖2-1所示操作及參數對模型經行仿真。圖2-1模型的仿真2.2測試模型2.2.1測量尖頂移動從動件的位移及速度按圖2-2所示操作及參數創(chuàng)建尖頂移動從動件位移和速度的測量。測量結果如圖2-3、圖2-4所示。圖2-2尖頂移動從動件運動測量圖2-3尖頂移動從動件位移測量結果圖2-4尖頂移動從動件速度測量結果2.2.2測量載物桿的位移、速度及加速度按圖2-5所示操作及參數創(chuàng)建載物桿位移、速度和加速度的測量。測量結果如圖2-6、圖2-7和圖2-8所示。圖2-5載物桿運動測量圖2-6載物桿位移測量結果圖2-7載物桿速度測量結果圖2-8載物桿加速度測量結果2.2.3模型仿真過程的動畫輸出模型仿真過程的動畫輸出過程如圖2-9所示a.在ADAMS|PostProcessor窗口中選擇頁面布置方式為Page_Layout：2Views，sidebyside；b.單擊右邊的視窗；c.選擇View|LoadAnimation菜單項，調入仿真動畫模型；d.單擊ISOview視圖工具按鈕；圖2-9模型動畫輸出第三章參數化模型及研究連桿長度對載物桿加速度的影響3.1參數化模型3.1.1創(chuàng)建設計變量1.打開列表編輯器如圖3-1所示，右擊POINT_15_3彈出快捷菜單，選擇Point：POINT_15_3|Modify菜單項，對話框TableEditorforPointsonLatch被顯示出來。圖3-1結構點編輯命令2.創(chuàng)建設計變量由于本章主要是研究連桿長度對載物桿加速度的影響，所以用連桿與搖桿鉸接點的縱坐標和連桿與推桿鉸接點的橫坐標作為設計變量。如圖3-2和圖3-3所示，創(chuàng)建設計變量的步驟是：a.單擊POINT_15_3的Loc_Y。b.右擊頂部的文本框，彈出快捷菜單，選擇Parameterize|CreateDesignVariable|Real菜單項，則設計變量DV_1被創(chuàng)建。該變量用來表示POINT_15_3的Y坐標值。圖3-2設計變量的創(chuàng)建圖3-3設計變量的創(chuàng)建c.重復上述操作，創(chuàng)建設計變量DV_2。3.1.2查看設計變量在TableEditorforRealVariablesonLatch對話框中選中Variables，系統給出全部設計變量的列表，包括設計變量的值和變化范圍等，如圖3-4所示。圖3-4設計變量的列表3.2連桿長度對載物桿加速度的影響3.2.1顯示測量曲線按圖3-5所示操作將載物桿加速度曲線重新顯示出來。圖3-5測量曲線的顯示a.選擇Build|Measure|Display菜單項，彈出DatabaseNavigator對話框；b.在該對話框中選擇zaiwugan_jiasudu；c.單擊OK按鈕，完成測量曲線的顯示。3.2.2分析設計變量對載物桿加速度的影響如圖3-6所示，按以下步驟分析設計變量對載物桿加速度的影響：a.選擇Simulate|DesignEvaluation菜單項，彈出DesignEvalutionToo