1、 1 Adams 实例 建模 仿真 目录 Adams 课程论文 . 1 第一章 模型的建立 . 2 1、 模型的介绍 . 2 2、启动 ADAMS . 2 3、栅格设置 . 3 4、创建齿轮 . 3 5、创建连杆 . 5 6、创建滑块 . 6 第二章 创建转动副，移动副，齿轮副，驱动力，仿真 . 7 1、创建转动副 . 7 2、创建移动副 . 8 3、创建齿轮副 . 9 4、创建驱动 力 . 10 5、仿真 . 11 第三章 计算结果后处理 . 12 1、滑块的速度曲线 . 12 2、滑块位移曲线 . 12 3、滑块加速度曲线 . 13 4、齿轮 1 与齿轮 2 转角曲线 . 13 5、连杆曲
2、线图 . 14 6、录制动画并导出 . 15 第四章 总结 . 17 第一章 模型的建立 1、 模型的介绍 如图一所示，该模型由齿数 z 为 200，模数 m 为 4，半径 400的齿轮 1， 齿 数 z 为 100，模数 m 为 4，半径 200的齿轮 2，以及连杆和滑块组成。该模型 的运动形式为 齿轮 1 为驱动轮，带动齿轮 2 转动，齿轮 2 于连杆偏心连接，带动 连杆推动滑块直线反复运动。实质上是将齿轮的转动转化为滑块的平动。 图 1-1 模型简图 2、 启动 ADAMS 2.1 在桌面点击 ADAMS 快捷键 Adams - View x64 2013，或者 Windows 开 始菜
3、单启动：“开始” “所有程序” “ MSC.Software” “ Adams x64 2013” “ AView” “ Adams-View”。 2.2 启动后出现 Welcome 欢迎窗口，如图 1-1 所示，点击 New Model，出现 Create New Model， Model Name 为 adams， Gravity 为 Earth Normal， Units 为 MMKS。 2.3 单击 OK，进入 ADAMS。 3 图 1-2 启动 ADAMS 3、栅格设置 3.1 点击 Setting，选择 Working Grid。 3.2 弹出的窗口设置网格范围尺寸，如图 1-2
4、所示。 图 1-3 修改栅 格 4、创建齿轮 4.1 如图 1-3 所示，单击 Bodies 菜单栏中的圆柱体 （ Cylinder） ，在出现的对 话框中设置圆柱的长度（ Length） 50mm 和半径（ Radius） 400mm。 4.2 在点（ 0.0.0）处点击鼠标左键，然后上拉鼠标到点（ 0.50.0），生成 圆柱 4 体，即齿轮 1 的模型。 4.3 对齿轮 1 进行位置转换，如图 1-4 所示，在 ADAMS/View 中位置 /方向 库中选择位置旋转图标，在角度 (Angle)一栏中输入 90，表示将对象旋转 90 度。 4.4 选择 PART2，出现白色箭头，依照图 1-
5、4 的箭头方向点击鼠标，将 齿轮 1 反转 90 度。 4.5 如图 1-5 所示，按 3.1 至 3.4 的方法同样创建齿轮 2。 齿轮 2 的位置为 （ 600.0.0） ，上拉鼠标到位置（ 600.50.0）。 图 1-4 创建齿轮 1 图 1-5 齿轮 位置转换 图 1-6 创建齿轮 2 5、创建连杆 5.1 选择 Bodies 菜单栏中的 Construction Geometry： Marker 图标，创建标记 点。在如图 1-6所示的位置创建两个标记。 标记位置分别为（ 750.50.0），（ 1250.50.0）。 5.2 左边菜单栏中 鼠标右键 选择 MARKER3-Modi
6、fy，跳出的对话框中修改 Location 为（ 750.50.-30），第二个标记点为（ 1250.50.-30）。 5.3 点击上方菜单栏中的 Bodies 中的连杆 （ Link） ，连杆第一个点选择 MARKER3，第二个点选择 MARKER4，生成 如图 1-6 所示 9 位置的连杆。 图 1-7 创建连杆 6、创建滑块 6.1 选择 Bodies 菜单栏中的 Construction Geometry： Marker 图标，创建标记 点。在如图 1-7 所示的位置创建 标记。 标记位置为（ 1150.50.0） 6.2 左边菜单栏中 鼠标 右键 选择 MARKER7-Modify，
7、跳出的对话框中修改 Location 为（ 1150.50.-25）。 6.3 点击上方菜单栏中的 Bodies 中的箱体（ BOX），设置箱体的 Length=200mm， Height=200mm， Depth=200mm，各自前面的框框打勾。 6.4 在工作区中选择 MARKER7，创建滑块，如图 1-7 所示 7 位置所示。 6.5 整体的几何模型侧面形状如图 1-7 右下方图片所示。 图 1-8 创建滑块 第二章 创建转动副，移动副，齿轮副，驱动力 ， 仿真 1、 创建转动副 1 选择 ADAMS/View 约束库中的旋转副（ Joint: Revolute） 的 图标，参数选 择
8、2 Bod-1 Loc 和 Normal To Grid。在 ADAMS/View 工作窗口中先用鼠标左键选 择齿轮 1（ PART2）， 然后选择机架（ ground），接着选择齿轮 1 上的 PART_2.cm， 如 图 2-1 所示 的 2 位置处， 图中显亮的部分就是所创建的旋转副 (JOINT_1) ， 该旋 转副连接机架和齿轮 1,使齿轮 1 能相对机架旋转。 2 选择 ADAMS/View 约束库中的旋转副（ Joint: Revolute） 的 图标，参数选 择 2 Bod-1 Loc 和 Normal To Grid。在 ADAMS/View 工作窗口中先用鼠标左键选 择齿轮
9、 2（ PART3）， 然后选择机架（ ground），接着选择齿轮 2 上的 PART3.cm， 如 图 2-1 所示 的 3 位置处， 图中显亮的部分就是所创建的旋转副 (JOINT_2) ， 该旋 转副连接机架和齿轮 2,使齿轮 2 能相对机架旋转。 3 选择 ADAMS/View 约束库中的旋转副（ Joint: Revolute） 的 图标，参数选 择 2 Bod-1 Loc 和 Normal To Grid。在 ADAMS/View 工作窗口中先用鼠标左键选 择齿轮 2（ PART3）， 然后选择 连杆 （ PARK4），接着选择齿轮 2上的 MARKER3， 如 图 2-1 所示
10、 的 4 位置处， 图中显亮的部分就是所创建的 旋转副 (JOINT_3) ， 该旋 转副连接 连杆 和齿轮 2,使 连杆 能相对 齿轮 2 旋转。 4 选择 ADAMS/View 约束库中的旋转副（ Joint: Revolute） 的 图标，参数选 择 2 Bod-1 Loc 和 Normal To Grid。在 ADAMS/View 工作窗口中先用鼠标左键选 择 滑块 （ PART5）， 然后选择 连杆 （ PARK4），接着选择连杆 上的 MARKER4， 如 图 2-1 所示 的 5 位置处， 图中显亮的部分就是所创建的旋转副 (JOINT_4) ， 该旋 转副连接 连杆 和 滑块
11、,使 连杆 能相对 滑块 旋转。 图 2-1 创建转动副 2、 创建移动副 选择 ADAMS/View 约束库中的 移动 副（ Joint: Translational） 的 图标，参数 选择 2 Bod-1 Loc 和 Normal To Grid。在 ADAMS/View 工作窗口中先用鼠标左键 选择 滑块 （ PART5）， 然后选择 机架 （ ground），接着选择 滑块底边中点 ， 如图 2- 2 所示 的 3 位置处， 图中显亮的部分就是所创建的 移动 副 (JOINT_5) ， 该 移动 副 连接 滑块 和 机架 ,使 滑块 能相对 机架 旋转。 图 2-2 创建移动副 3、
12、创建齿轮副 3.1 创建 齿轮啮合 点。 选择 ADAMS/View 零件库中的标记点工具图标，参 数选择如图 3-1 所示。选择坐标为（ 400， 100， 0），如图 3-1 所示，图中显亮的 部分就是创建的啮合点 （ MARTKER20） 图 2-3 创建齿轮啮合点 3.2 对上面做出的啮合点进行位置移动和方位旋转 ,使该啮合点位于两齿轮 中心线上 ,并使啮合点的 Z 轴方向与齿轮旋转方向相同。在 ADAMS/View 窗口 中，在两个齿轮啮合处点击鼠标右键，选择 MARKER20-Modify，如图 2-4 所示。 在弹出的对话框中，将 Location 栏的值 400.0, 50.0
13、, 0.0 改为 400.0, 25, 0.0(位置移 动 ),将 Orientation栏中的值 0.0, 0.0, 0.0修改为 0, 90, 0(方位旋转 )。如图 2-4所示。 点击对话框下面的 OK 键进行确定，旋转后的啮合点（ MARKER20）如图 2-4 所 示。从图中可以看出，啮合点的 Z 轴（蓝色） Z 轴的方向与齿轮的啮合方向相同。 图 2-4 修改啮合点位置 3.3 选择 ADAMS/View 约束库中的齿轮副（ Gear）图标，在弹出的对话框中 的 Joint Name 栏中，点击鼠标右键分别选择 JOINT_1、 JOINT_2。如图 2-5 所示。 在 Commo
14、n Velocity Marker 栏中，点击鼠标右键选择啮合点（ MARKER20）。如 图 2-5 所示 2 位置处 ，然后点击对话框下面的 OK 按钮，两个 齿轮的齿轮副创建 出来，如图 2-5 所示 3 位置处。 图 2-5 创建齿轮副 4、 创建驱动力 在 ADAMS/View 驱动库中选择旋转驱动（ Rotational Joint Motion）按钮，在 Speed 一栏中输入 360， 360 表示旋转驱动每秒钟旋转 360 度。在 ADAMS/View 工作窗口中， 选择左边的齿轮（黄 色的），用鼠 标左键点击齿轮上的旋转副 （ JOINT_1），一个旋转驱动创建出来，如图
15、2-6 所示 3 位置处 ，图中显亮的部分 为旋转驱动。 图 2-6 创建驱动力 5、 仿真 点击仿真按钮，设置仿真终止时间（ End Time）为 1，仿真工作步长（ Step Size） 为 0.001,然后点击开始仿真按钮，进行仿真。 图 2-7 仿真 第三章 计算结果后处理 1、 滑块的速度曲线 1.1 点击仿真对话框右下角曲线绘图按钮（ Plotting），进入 绘图界面。 1.2 如图 3-1 所示， 依次鼠标右击 Objects-Body-PART_5-CM_Velocity-X-Add 生成速度曲线，由图可知该曲线为正弦曲线。 图 3-1 滑块速度曲线 2、 滑块位移曲线 2.
16、1 如图 3-2 所示， 依次鼠标右击 Objects-Body-PART_5-CM_Position-X-Add Curves，生成 速度 曲线 ，由图可知，该曲线为余弦曲线。 图 3-2 滑块位移曲线 3、 滑块加速度曲线 3.1 如图 3-2 所示， 依次鼠标右击 Objects-Body-PART_5-CM_Accelration-X- Add Curves，生成 加速度 曲线。 图 3-3 滑块加速度曲线 4、 齿轮 1 与齿轮 2 转角曲线 4.1点击 Measure， 选择 Math中的 angle， 选择 JOINT_1,然后点击 Add Curves， 生成齿轮 1 的转角曲
17、线图。 4.2 点击 Measure， 选择 Math中的 angle， 选择 JOINT_2,然后点击 Add Curves， 生成齿轮 2 的转角曲线图。 4.3 如图 3-4 所示，齿轮 2 的转角是 720 度，齿轮 1 的转角是 360 度 .因为齿 轮 2 的齿数为 50，模数为 4，半径为 200mm，齿轮 1 的齿数为 100，模数为 4， 半径为 400mm，所以齿轮一转一圈 ，齿轮 2 要转两圈。 图 3-4 齿轮转角曲线 5、 连杆曲线图 5.1 图 3-5 到图 3-9 所示分别为连杆的位移，速度，加速度，角速度，角加 速度的曲线图。 3-5 连杆位移曲线 3-6 连杆
18、速度曲线 3-7 连杆加速度曲线 图 3-8 连杆角速度曲线 3-9 连杆角加速度曲线 6、 录制 动画 并导出 6.1 在 Plotting 左上角，把 Plotting 换成 Animation。 6.2 在右侧区域右击，选择 Load Animation。 6.3 然后调整到一个所需的角度，点击播放，预览视频，调整到差不多时， 选择重置 Reset Animation， 6.4 点击红色的 R 按钮，表示可以录制了 6.5 再点击播放即开始录制 。 6.6 录制完后 自动在 工程目录下保存 ，如图 3-10 位置 6 所示 。 图 3-10 录制动画并导出 第四章 总结 本文以 Adams 2013 作为分析软件， 在软件中创建虚拟样机模型，对模型 添加约束，驱动力，并进行仿真与测试，绘制出了机构中滑块和连杆的位移，速 度加速度变化曲线，以及连杆的角速度，角加速度的变化曲线，最终录制并导出 仿真动画。
