2013ADAMS弹簧挂锁设计摘要.docx

2013ADAMS弹簧挂锁设计1.ADAMS ADAMS，机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，该软件是美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚拟样机分析软件。 ADAMS软件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。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。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。1.1 弹簧挂锁设计问题首先根据物理样机模型如图1所示，运用Adams软件建造虚拟模型图2，并且满足设计要求：能产生至少800N的夹紧力；手动夹紧，用力不大于80N；手动松开时做功最少；必须在给定的空间内工作；有震动时，仍能保持可靠夹紧。1.2 利用adams软件解决弹簧挂锁的问题1.2.1 adams软件应用的基本设置（1）启动adams2013并建立一个新的数据文件(2)设置工作环境。在Setting菜单中选择Units，将长度单位设置为厘米（cm）(3)在Setting菜单中选择Working Grid,则工作栅格设置对话框就会弹出。将工作栅格尺寸设置为25，格距为1。（4）在Setting菜单中选择Icons,弹出Icons设置对话框，将Model Icons 的所有缺省尺寸改为2。（5）创建设计点。在中选择建立四个点。1.2.2 建立曲柄(1)在选择，将厚度与半径均设置成1CM。用鼠标选中Point_1、Point_2、Point_3，点击右键使曲柄闭合。右键点击曲柄在part：part_2中选rename进行重命名，改为pivot。(2)建立手柄。左键在Point_3、Point_4之间建立连杆，并改名为handle。(3)用转动铰链连接各构件。选择-在Point_1建立一个铰链，再选一次-，选取曲柄、手柄和Point_3再建一个铰链。(4)模拟模型运动。选择-为1秒钟，为50步，单击进行模拟。（5）用鼠标右键打开工具包，选择设置长度为1cm，用鼠标左键按下表所列值选取位置，最后敲击鼠标右键使之闭合。X位置Y位置Z位置530350-660-1460-1550-1530-1410-1210-1230-530420（6）再建两个设计点Point_8和Point_8_2，点击在拾取这两个点，并将连杆改为slider（7）用转动铰链连接构建。--建立铰链（1）手柄与连杆之间的point_8（2）钩子与连杆之间的point_8_2（3）钩子与曲柄之间的point_2。（8）模型运动仿真点击 Simulate 图标；进行时间为 1 秒、50 步的仿真；用 t Reset 回到模型的初始状态。1.2.3测试初始模型（1）生成地块（Ground Block）。右键单击打开工具包，选择，把生成方法New Part 改为 On Ground。在（-2,1,0）单击鼠标，拖到（-18,-1,0）,并改名为ground_block。（2）加一个inplane虚拟约束。在build菜单中选择joints,选择其中的将改为与，用鼠标左键依次点去钩子与地块，在（-12,1，0）点击鼠标左键，沿着钩子的内侧面将光标上移，直到出现向上的箭头，再点击鼠标左键。（3）加一个拉压弹簧。点击,，点取（-14,1,0）和（-23,1,0）放置弹簧。(4)加一个手柄力。右击。将改为将改为，依次选取手柄、手柄末端的标志点与位置（-18,14、0）。1.2.4结果输出(1) 测量弹簧力。光标放在弹簧上右击，选择measure，在characteristic中选择force，点击ok，再点模拟模型运动。选择- 为0.2秒钟，为50步，单击进行模拟，输出图像。(2)角度测试。在build菜单中点击measure-angle，选择new，在角度测量对话框中键入测量的名字overcenter_angle,在 First Point 输入栏中点击右键，从弹出的菜单中选择 Marker，再选 Pick ,按表 4 第一行所列选择标识，图例见图 7,同样方法完成 Middle Point、Last Point，输出图像为：(3)生成一个传感器。在Design Exploration菜单中选取，左键单击，