机械系统动力学仿真.docVIP

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： 学生姓名： 柳婷婷 指导教师： 汪飞雪 日 期： 2012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动力学仿真软件进行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，不同的结构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，对于了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通，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别，因而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，斗的一部分作为曲柄。 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 实践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行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，创建完全参数化的几何模型，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。 ,各种运动轨迹都清晰、直观地显示出来,不仅在视觉上带给设计人员更感性的认识,其模型也可以为后续工作所使用,而且由于adams仿真软件的参数化功能,又可以为今后产品的改良改型提供方便。  第2章 曲柄滑块机构的建模 在建模过程中，我参考了动力学课上的一个曲柄滑块机构，其模型如下图。曲柄的摆动最终转化为滑块的上下运动，此机构可以模拟自动擦玻璃机等实用器械。 图2.1 曲柄滑块机构三维模型 对曲柄滑块模型通过施加一定的运动副与约束，该机构的仿真分析模型就建立起来了。 第3章 adams仿真动力学分析 3.1. 仿真运动得到的运动视频见相应文件 3.2. 仿真运动得到的运动曲线 图3.2.1 零件2的Y方向运动速度曲线 图3.2.2 零件3的Y方向运动速度曲线 图3.2.3 零件4的Y方向运动速度曲线 图3.2.4 零件5的Y方向运动速度曲线 图3.2.5 零件6的Y方向运动速度曲线 图3.2.6 旋转副1的总力矩曲线 图3.2.7 旋转副2的总力矩曲线 图3.2.8 移动副7的合力曲线 总结 本文通过adams仿真软件对曲柄滑块机构进行了运动分析和仿真运动，得到了各个零件的运动规律，以及各个运动副上作用力情况，在此基础上可继续对个零件的强度进行校核计算，并改进结构，实现优化设计。这次仿真使我加深了对曲柄滑块机构运动规律的理解，我会继续加强对adams的学习，争取能够实现对该结构的更进一步优化设计。 最后，谢谢汪飞雪老师的指导。 参 考 文 献 [1] 李增刚.adams入门详解与实例.北京：国防工业出版社，2006.4. .