基于ADAMS的曲柄滑块压力机构力的仿真分析

0基于ADAMS的曲柄滑块压力机构力的仿真分析摘要本文主要是对曲柄滑块压力机构进行建立仿真，通过传感器测试施加于滑块上的力，通过这个力控制滑块的运动关键词ADAMS；曲柄滑块；传感器1目录1、曲柄滑块压力机构的设计要求31题目设计要求32求解步骤32、建立虚拟样机模型31设置工作空间和网格32创建曲柄滑块模型43添加传感器104施加运动123、仿真与测试121仿真模型122模型测试124、结束语13参考文献1421、曲柄滑块压力机构的设计要求（1）题目设计要求如图1所示为曲柄滑块压力机构简化模型。已知曲柄长为A100MM，连杆长度为B200MM，作用在曲柄上的驱动转矩。先用弹簧来模拟滑块与被压紧物体之间的力。设弹簧刚度为K1N/MM。为保证被压物体的安全，现需要设置一个力传感器。当传感器感知到压紧力的值大于或等于70N时，机构就停止运动。试完成这个力传感器的设计，并通过仿真机构验证其正确性。图1曲柄滑块力机构（2）求解步骤首先创建一个曲柄滑块机构模型以及弹簧，然后通过对曲柄施加运动以及传感器工作，对模型进行仿真。控制滑块的运动。2、建立虚拟样机模型1设置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3图2工作空间和网格设定2创建曲柄滑块模型1创建曲柄曲柄的创建过程是A单击LLNK工具按钮，展开选项区B选中LENGTH并输入100MM，选中WIDTH输入10MM，选中DEPTH并输入5MM。C单击工作区中的（0,0,0）位置D垂直上移光标，当出现导杆几何形体后，单击工作区，则曲柄被创建，如图3所示。将该构件更名为CRANK。4图3曲柄创建2创建连杆连杆的创建过程是A单击LLNK工具按钮，展开选项区B选中LENGTH并输入200MM，选中WIDTH并输入10MM，选中DEPTH并输入5MM。C单击曲柄上端捕捉点位置D移动光标，单击工作区（100，0,0）点，则连杆杆被创建，如图4所示。将该构件更名为LINK。E单击如图4所示按钮，将连杆逆时针旋转60度角。最终位置如图5所示。5图4图53创建滑块滑块的创建过程是1创建滑块模型创建滑块模型的方法是A单击BOX工具按钮，展开选项区B选中LENGTH并输入50MM，选中HEIGHT并输入50MM，选中DEPTH并输入50MMC单击连杆右端点，则滑块被创建，如图6所示。将该构件更名为SLIDER。6图62调整滑块的位置按如下的方法调整滑块的位置A单击位姿变换工具按钮，展开选项区；B单击选中的滑块SLIDER；C在DISTANCE文本框输入25MM；D单击左移工具按钮；E在DISTANCE文本框输入25MM；F单击下移工具按钮，如图7所示；G单击SELECT工具按钮；H单击SETTHEVIEWORIENTATIONTORIGHT工具按钮；I单击位姿变换工具按钮，展开选项区；J在DISTANCE文本框输入25MM；7K单击右移工具按钮，则滑块的几何中心被调整到与曲柄右端点重合的位置，如图8所示；图7图8机构右视图84机架的创建利用创建曲柄相同的方法，连接曲柄的起始点和滑块的中心点。命名为RACK1结果如图9所示。图95、弹簧的创建A在以创建滑块右端创建一滑块，使其与地面固定，作为弹簧的右连接点。B单击TRANSLATIONALSPRINGDAMPER工具按钮，展开选项区。C选中K并输入5，选中C并输入0；D单击左滑块与右滑块创建弹簧完毕。E使创建的弹簧随滑块联动。右击左滑块，选择MARKERMARKER_32|MODIFY菜单项，弹出MARKERMODIFY对话框。F在该对话框中奖LOCATION更改为LOC_RELATIVE_TO0,0,0,POINT_C1创建运动副1将RACK1与大地固连。单击FIXED按钮，按提示依次选取构件9RACK1和空白处，然后单击构件RACK1上任意一点。2创建转动副JOINT_A和JOINT_B、JOINT_CA单击REVOLUTEJOINT工具按钮，展开选项区；B选择CRANK和RACK1；C单击曲柄初始点位置，转动副被创建，将其更名为JOINT_A；D单击REVOLUTEJOINT工具按钮后，再单击曲柄上端点和连杆左端点，转动副被创建，将其更名为JOINT_B。E单击REVOLUTEJOINT工具按钮，展开选项区；F选择滑块和连杆；G单击滑块和连杆连接点；则转动副被创建，将其更名JOINT_C，（3）创建滑块与机架的移动副。A单击TRANSLATIONALJOINT按钮，展开选项区。B单击滑块和机架。C单击滑块与机架连接点，将箭头向右拉伸。则移动副被创建。将其命名为JOINT_D。最终结果图如图10所示。图103）添加传感器A按步骤选BUILD|MEASURE|SELECTEDOBJECT|NEW单击SPRING_1弹出如图11所示对话框。单击OK即可。B按步骤SIMULATE|SENSOR|NEW,如图12所示10图1111图124）施加运动根据“作用在曲柄上的驱动力矩”的要求，下面给曲柄施加一个运动。施加运动的方法是A在MAINTOORBOX中单击ROTATIONALJOINTMOTION工具按钮。B单击曲柄，然后单击曲柄与地面连接的转动副，则运动被加到了曲柄上。3、仿真与测试1仿真模型仿真模型的过程是A在MAINTOOLBOX中单击INTERACTIVESIMULATIONCONTROLS工具按钮，展开选项区；B选择ENDTIME并将其值设置为12，选择STEPS并将其设置为500；C单击STARORCONTINUESIMULATION工具按钮，则开始进行模型仿真。2模型测试1弹簧力的测量右击弹簧，然后单击MEASURE，按如图13所示点确定即可。12图13系统生成了弹簧力随时间变化的曲线，如图14所示，曲线的横坐标是时间轴，单位为秒；纵坐标轴为弹簧力，单位为牛。图14弹簧力随时间变化关系图实现了弹簧力达到70牛时，滑块停止的目的4、结束语通过运用ADAMS动力学仿真分析软件，回顾了上课时所学的知识，同时加深了对