1、1题 6-6 图为开槽机上用的急回机构。原动件 BC 匀速转动，已知 ，ma80， ， 。原mb20lAD10mlDF40动件为构件 BC，为匀速转动，角速度 。2/rads对该机构进行运动分析和动力分析。在本例子中,将展示在 ADAMS 中可以先用未组装的形式构造急回机构的各个部件，然后在仿真前让这些部件自动地组装起来，最后进行仿真。这种方法比较适合构造由较多部件组成的复杂模型。创建过程启动 ADAMS双击桌面上 ADAMS/View 的快捷图标,打开 ADAMS/View。在欢迎对话框中选择“Create a new model”，在模型名称（Model name）栏中输入：jihuiji
2、gou ；在重力名称（Gravity）栏中选择“Earth Normal (-Global Y)”；在单位名称（ Units）栏中选择“MMKS mm,kg,N,s,deg”。如图 1-1 所示。图 1-1 欢迎对话框题 6-6 图2 设置工作环境2.1 对于这个模型，网格间距需要设置成更高的精度以满足要求。在 ADAMS/View 菜单栏中，选择设置（Setting）下拉菜单中的工作网格（Working Grid）命令。系统弹出设置工作网格对话框，将网格的尺寸(Size)中的 X 和 Y 分别设置成 750mm 和 1000mm，间距（Spacing）中的 X 和 Y 都设置成 10mm。然
3、后点击“OK ”确定。如图 2-1 所表示。2.2 用鼠标左键点击动态放大（Dynamic Zoom）图标 ，在模型窗口中，点击鼠标左键并按住不放，移动鼠标进行放大或缩小。2.3 用鼠标左键点击动态移动（Dynamic Translate）图标 ，在模型窗口中，按住鼠标左键，移动鼠标选择合适的网格。创建机构的各个部件3.1 在 ADAMS/View 零件库中选择连杆（Link）图标 ，长度为 200mm( )，其他参数合理选择。如图mb203-1 所示。在 ADAMS/View 工作窗口中先用鼠标左键选择点（-80,0,0）mm(该点的位置可以选择在其他地方)，然后按照和题目中差不多的倾斜角，
4、点击鼠标左键（本题选择点（-200,160,0）mm)，创建出主曲柄 BC（PART_2） 。如图 3-2 所表示。3.2 在 ADAMS/View 零件库中选择连杆（Link）图标 ，参数选择如图 3-3 所示。在工作窗口中先用鼠标左键选择原点（0,0,0）mm(根据上面创建的主曲柄 BC 的位置和题中的条件,副曲柄 AC 的位置是唯一的)，然后按照和题目中差不多的倾斜角，点击鼠标左键（本题选择点（-230,290,0 ）mm） ，创建出副曲柄 AC（PART_3） 。如图 3-3 所表示。图 2-1 设置工作网格对话框图 3-1 设置杆选项图 3-2 创建的主曲柄 BC图 3-1 设置杆选
5、项33.3 该步骤将创建主、副曲柄之间的连接部分 C，在 ADAMS/View 零件库中选择连杆（Link ）图标，参数选择如图 3-4所示。在 ADAMS/View 工作窗口中先用鼠标左键在主曲柄（PART_2）和副曲柄（PART_3）之间任意选择一点（本题选择点(-270,190,0)） ，并与副曲柄（PART_3）近似平行，点击鼠标左键连接部分 C（PART_4）创建出来，如图 3-5 所示。3.4 在 ADAMS/View 零件库中选择连杆（Link ）图标 ，参数选择如图 3-6 所示。在 ADAMS/View 工作窗口中，用鼠标左键在副曲柄上侧的区域任意选择一点（本题中选择点（30
6、,100,0）mm） ，并使连杆垂直向上，然后点击鼠标左键确定。连杆 DF（PART_5）创建出来，如图 3-7 所示。图 3-3 创建的副曲柄 AC图 3-4 设置杆选项图 3-5 创建的连接部分 C图 3-6 设置杆选项图 3-7 创建的连杆 DF图 3-8 设置长方体参数43.5 在 ADAMS/View 零件库中选择长方体（Box）图标 ，参数选择如图 3-8 所示，参数可以任意选择，只要合理就可以。在 ADAMS/View 工作窗口中，用鼠标左键在副曲柄上侧的区域任意选择一点（本题中选择点（-70,500,0）mm） ，并点击鼠标左键确认。滑块 F（PART_6）如图 3-9 所示。
7、创建铰接点 D4.1 在 ADAMS/View 零件库中选择 MARKER 点图标 ，参数选择如 4-1 所表示。先用鼠标左键点击副曲柄（ PART_3） ，然后选择点击 Marker 点（PART_3.cm） ，如图 4-2 所示一个固结在副曲柄（PART_3）上的 Marker 点( MARKER_10)创建出来。如图 4-3 所示。图 3-9 创建的滑块 F图 4-1 设置 Marker 点的参数图 4-2 选择副曲柄上的 Marker 点 图 4-3 创建的副曲柄上的 Marker 点54.2 在所创建的 MARKER_10 点上右击鼠标，在弹出的对话框中选-Marker: MARKE
8、R_10Modify,如图 4-4 所示。4.3 在弹出的属性对话框中，如图 4-5 所示，容易知道MARKER_10 点的坐标为（-115.0,145.0,0.0）mm ，而题目中铰接点 D 到原点（0,0,0）mm 的距离 。mlAD10我们可通过直角三角形的性质，计算出当 MARKER_10 点的坐标为（-62.1,78.3,0）mm 时，MARKER_10 点到原点的距离为 100mm，即此时 MARKER_10 点为所要的铰接点 D。4.4 将属性对话框中的 Location 的坐标（-115.0,145.0,0.0 ）mm 修改为（-62.1,78.3,0）mm，然后点击 OK 确
9、定。则 MARKER_10 点的位置将改变，如图 4-6 所示。在滑块上创建一个 Marker 点5.1 在 ADAMS/View 零件库中选择 MARKER 点图标 ，参数选择如 5-1 所表示先用鼠标左键点击滑块（ PART_6） ，然后选择点击 Marker 点（PART_6.cm） ，如图 5-2 所示一个固结在滑块（PART_6）上的 Marker 点( MARKER_11)创建出来。如图 5-3 所示。图 4-4 选择属性修改命令图 4-5 Marker_10 属性对话框图 4-6 修改后的 MARKER_10图 5-1 设置 Marker 点的参数图 5-2 选择滑块上的 Mar
10、ker 点 图 5-3 创建的滑块上的 Marker 点65.2 在所创建的 MARKER_11 点上右击鼠标，在弹出的对话框中选-Marker: MARKER_11Modify,如图 5-4 所示。5.3 在弹出的属性对话框中，如图 5-5 所示，将对话框中Location 栏的值（-50.0,540.0,2.5）修改为（ -30.0,540.0,2.5），表示 MARKER_11 点向 x 轴正方向移动了 20mm，然后点击 OK 确认，移动后的 MARKER_11 点的位置位于滑块的右侧面，如图 5-6 所表示。创建机架用工具 Box 建立机架，代表滑块滑动的平面。在建立机架时，ADAM
11、S/View 默认其宽度是长和高中较小者的两倍。你也可以在生成机架前定义它的长、宽、高。在 ADAMS/View 零件库中选择长方体（Box）图标 ，参数选择如图 6-1所示，参数可以任意选择，只要合理就可以。在 ADAMS/View 工作窗口中，在点（0,580,0）(机架的位置选择不是唯一的,只要滑块的运动范围不超过机架就可以)点击鼠标左键，拖到点（10,200,0 ）点击鼠标。生成的机架（PART_7）如图6-2 所表示。创建旋转副7.1 选择 ADAMS/View 约束库中的旋转副（Joint: Revolute）图标 ，参数选择 2 Bod-1 Loc 和 Normal To Gri
12、d。在ADAMS/View 工作窗口中先用鼠标左键选择主曲柄（PART_2） ，然后选择机架（ground） ，接着选择主曲柄上的 PART_2.MARKER_1，如图 7-1 所示。图中显亮的部分就是所创建的旋转副 (JOINT_1)图 5-4 选择属性修改命令图 5-5 Marker_11 点的属性对话框图 5-6 修改后的 MARKER_11图 6-1 设置长方体参数图 6-2 创建的机架图 7-1 主曲柄上的旋转副7该旋转副连接机架和主曲柄，使主曲柄能相对机架旋转。7.2 选择 ADAMS/View 约束库中的旋转副（Joint: Revolute）图标 ，参数选择 2 Bod-1 L
13、oc 和 Normal To Grid。在ADAMS/View 工作窗口中先用鼠标左键选择副曲柄（PART_3） ，然后选择机架（ground） ，接着选择副曲柄上的 PART_3.MARKER_3，如图 7-2 所示。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副曲柄,使副曲柄能相对机架旋转。7.3 选择 ADAMS/View 约束库中的旋转副（Joint: Revolute）图标 ，参数选择 2 Bod-2 Loc 和 Normal To Grid。在 ADAMS/View 工作窗口中先用鼠标左键选择连接部分 C（PART_4） ，然后选择主曲柄（PART_2）
14、，接着先后选择连接部分 C 上的 PART_4.cm 和主曲柄上的 PART_2.MARKER_2 如图 7-3 所示。图中显亮的部分就是所创建的旋转副(JOINT_3)，该旋转副连接主曲柄和连接部分 C,使主曲柄和连接部分 C 之间作相对旋转运动。7.4 选择 ADAMS/View 约束库中的旋转副（Joint: Revolute）图标 ，参数选择 2 Bod-2 Loc 和 Normal To Grid。在 ADAMS/View 工作窗口中先用鼠标左键选择连杆 DF（PART_5） ，然后选择副曲柄（PART_3） ，接着先后选择连杆 DF 上的 PART_5.MARKER_7和副曲柄上的
15、铰接点 D（PART_3.MARKER_10）如图 7-4 所示。图中显亮的部分就是所创建的旋转副(JOINT_4)，该旋转副连接副曲柄和连杆 DF,使副曲柄和连杆 DF 之间作相对旋转运动。7.5 选择 ADAMS/View 约束库中的旋转副（Joint: Revolute）图标 ，参数选择 2 Bod-2 Loc 和 Normal To Grid。在 ADAMS/View 工作窗口中先用鼠标左键选择滑块（PART_6） ，然后选择连杆 DF（ PART_5） ，接着先后选择滑块（PART_6）的 PART_6.cm和连杆 DF 上的 PART_5.MARKER_8，如图 7-5 所示。图中
16、显亮的部分就是所创建的旋转副(JOINT_5)，该旋转副连接滑块和连杆 DF,使滑块和连杆 DF 之间作相对旋转运动。图 7-2 副曲柄上的旋转副图 7-3 主曲柄和连接部分 C 之间的旋转副图 7-4 副曲柄和连杆DF 之间的旋转副图 7-5 滑块和连杆 DF之间的旋转副8创建移动副 8.1 选择 ADAMS/View 约束库中的移动副（Joint: Translational）图标，参数选择 2 Bod-2 Loc 和 Pick Feature。在 ADAMS/View 工作窗口中先用鼠标左键选择连接部分 C（PART_4） ，然后选择副曲柄（PART_3） ，接着先后选择连接部分 C 上
17、的 PART_4.cm和副曲柄上的 PART_3.cm，这时出现白色箭头，移动鼠标，使白色箭头的方向与副曲柄平行，如图 7-6 所示。然后连续点击鼠标左键两次，这样定义了连接部分 C 在副曲柄上做移动运动。如图 7-7 所示，图中显亮的部分就是所创建的移动副(JOINT_6)，该移动副联结连接部分 C 和副曲柄,使连接部分 C 和副曲柄之间作相对移动运动。8.2 选择 ADAMS/View 约束库中的移动副（Joint: Translational）图标，参数选择 2 Bod-2 Loc 和 Pick Feature。在 ADAMS/View 工作窗口中先用鼠标左键选择滑块（PART_6） ，
18、然后选择机架（ground） ，接着先后选择滑块上的 PART_6.MARKER_11，和机架上的 ground.MARKER_12，这时出现白色箭头，移动鼠标，使白色箭头的方向与机架平行（垂直向上） ，如图 7-8 所示。然后连续点击鼠标左键两次，这样定义了滑块在机架上做移动运动。如图 7-9 所示图中显亮的部分就是所创建的移动副(JOINT_7)，该移动副联结滑块和机架,使滑块能在机架上移动运动。创建驱动在 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顺时钟旋转 360
19、度。在 ADAMS/View 工作窗口中，用鼠标左键点击主曲柄上旋转副（JOINT_1 ） ，一个旋转驱动创建出来，如图 9-1 所示，图中显亮的部分为旋转驱动。图 7-6 白色箭头图 7-7 连接部分 C 和副曲柄之间的移动副图 7-8 白色箭头图 7-9 滑块和机架之间的移动副9 保存模型10.1 在 ADAMS/View 中，选择“File”菜单中的“Save Database As”命令，如图 10-1 所示。系统弹出保存模型对话框，输入保存的路径和模型名称，按 OK，保存急回机构模型 jihuijigou.bin。如图10-2 所示。10.2 点击主工具箱的仿真按钮 ， 设置仿真终止
20、时间仿真终止时间（End Time）为 3，仿真工作步长（Step Size）0.01,然后点击开始仿真按钮 ，系统进行仿真，观察模型的运动情况。图 10-3和图 10-4 分别表示未组装的急回机构和组装的急回机构。图 9-1 主曲柄上的驱动 图 10-1 保存模型命令图 10-2 保存模型对话框图 10-3 未组装的急回机构 图 10-4 组装的急回机构10 仿真验证下面仅对原动件 BC、连杆 DF、滑块 F 进行运动分析和力分析，其他构件的分析可以此为参考进行。11.1 对原动件 BC 的旋转副 JOINT_1 进行运动分析和力分析。在 ADAMS/View 工作窗口中用鼠标右键点击原动件
21、 BC 的旋转副 JOINT_1，选择 Modify 命令，如图 11-1 所示，在弹出的修改对话框中选择测量（Measures）图标 ,如图11-2 所示。在弹出的测量对话框中，将Component 栏设置为 mag，将 From/At 栏设置为PART_2.MARKER_13（或者 ground.MARKER_14） （选择前者，表示测量的是原动件 BC 对机架的压力，选择后者，表示测量的是机架对原动件 BC 的支持力，两力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反）其他的设置如图 11-3 所示。然后点击对话框下面的“OK”确认。生成的力-位移曲线如图 11-4 所示。11.2 对原动件
22、 BC 的旋转副 JOINT_1 进行如何角位移测量的运动分析，旋转副 JOINT_1 的角位移测量和其力测量过程几乎一样，在图 11-3 所示的对话框中，将 Characteristic 栏选为 Ax/Ay/Az Projected Rotation，Component 栏选为 Z，将 From/At 栏设置为 ground.MARKER_14（或者 PART_5.MARKER_13） ，其图 11-1 旋转副属性修改命令图 11-2 修改对话框图 11-3 测量力对话框的设置图 11-4 力和时间的曲线图11他的设置如图 11-5 所示。然后点击对话框下面的“OK”确认。生成的力- 位移曲
23、线如图 11-6 所示。当 From/At 栏设置为 PART_5.MARKER_13 时，生成的角位移和时间的曲线图如图 11-7 所示。图 11-7 和图 11-6的区别在于符号的相反，绝对值大小相同。这就是设置From/At 栏不同的参考点从而导致曲线的不同。11.3 对连杆 DF 进行运动学分析。在此，运动分析以连杆 DF 的中点为参考点，确定其运动和构件 DF 绕其转动，也可以以连杆上的其他点为参考点。在 ADAMS/View 菜单栏中，选择 BuildMeasurePoint-to-Point New，如图 11-8 所示，进行点与点之间的位移测量。系统弹出点与点之间测量的对话框，
24、将光标放在被测量的点（To Point）栏中，按鼠标右键，选择 MarkerBrowse，如图 11-9 所示。图 11-5 测量角位移对话框的设置图 11-6 角位移和时间的曲线图图 11-7 角位移和时间的曲线图图 11-9 点与点之间测量的对话框图 11-8 进行点与点之间测量的命令1211.4 在弹出的 Database Navigator 的对话框中，选择 PART_5 下面的 PART_5.cm(该 MARKER 点为连杆 DF 上的重心点)。然后点击该对话框下面的“OK”按钮。如图 11-10 所示。同样在图 11-9 中的参考点（From Point）栏中，按鼠标右键，选择 M
25、arkerBrowse ，在弹出的 Database Navigator 的对话框中，选择 ground 下面的 MARKER_16（该点是坐标原点） ，然后点击该对话框下面的“OK”按钮。如图 11-11 所示。11.5 在图 11-9 中的 Characteristic 栏中选择 Translational displacement，在 Component 栏中选择mag。如图 11-12 所示。然后点击对话框下面的“OK ”确认。生成的时间-位移曲线如图 11-13 所示。图 11-10 选择被测量的点 图 11-11 选择参考点图 11-12 点与点之间测量位移对话框图 11-13 时
26、间位移曲线1311.6 速度和加速度的测量的过程和位移的过程几乎一样，只是在点与点之间测量对话框（Point to Point Measure）中的 Characteristic 项，分别选为 Translational velocity，如图 11-14 所示，或者 Translational acceleration，如图 11-15 所示。图 11-16、图 11-17 分别是时间速度曲线、时间加速度曲线。11.7 在 ADAMS/View 菜单栏中，选择 BuildMeasure Angle New，如图 11-18 所示，进行连杆 DF 旋转运动的测量。系统弹出点与点之间测量的对话框
27、，将光标放在第一个点（First Marker）栏中，按鼠标右键，选择 MarkerBrowse，如图 11-19 所示。图 11-14 点与点之间测量速度对话框 图 11-15 点与点之间测量加速度对话框图 11-16 时间速度曲线 图 11-17 时间加速度曲线图 11-18 进行角位置测量的命令图 11-19 角位置测量的对话框14在 First Marker 栏输入 MARKER_22（该点为连杆 DF 与滑块 F 的连接点） ，Middle Marker 栏输入PART_5.cm（该点为连杆 DF 的重心点） ，Last Marker 栏输入 MARKER_16（该点为原点处机架的点
28、） ，如图 11-20 所示。然后点击 OK 按钮确定。图 11-21 为连杆 DF 的重心点的旋转角位置曲线图。11.8 在 ADAMS/View 菜单栏中，选择 BuildMeasure Point-to-PointNew ，如图 11-22 所示，进行点与点之间的位移测量。系统弹出点与点之间测量的对话框，将光标放在被测量的点（To Point）栏中，按鼠标右键，选择 MarkerBrowse，如图 11-23 所示。在弹出的 Database Navigator 的对话框中，选择 PART_5 下面的 PART_5.cm。然后点击该对话框下面的“OK”按钮。如图 11-24 所示。同样在
29、图 11-23 中的参考点（ From Point）栏中，按鼠标右键，选择Marker Browse，在弹出的 Database Navigator 的对话框中，选择 ground 下面的 MARKER_16（该点是坐标原点） ，然后点击该对话框下面的“OK”按钮。如图 11-25 所示。图 11-20 角位置测量的设置 图 11-21 时间角位置曲线图图 11-22 点与点之间测量的命令图 11-23 点与点之间测量的对话框图 11-23 选择被测量的点 图 11-24 选择参考点15在图 11-23 中的 Characteristic 栏中选择 Translational displace
30、ment，在 Component 栏中选择 mag。如图 11-26 所示。然后点击对话框下面的 “OK”确认。生成的时间-位移曲线如图 11-27 所示。11.9 速度和加速度的测量的过程和位移的过程几乎一样，只是在点与点之间测量对话框（Point to Point Measure）中的 Characteristic 项，分别选为 Translational velocity，如图 11-28 所示，或者Translational acceleration，如图 11-29 所示。图 11-30、图 11-31 分别是时间速度曲线、时间加速度曲线。图 11-26 点与点之间测量位移对话框图
31、11-27 时间位移曲线图 11-28 点与点之间测量速度对话框 图 11-29 点与点之间测量加速度对话框图 11-30 时间速度曲线 图 11-31 时间加速度曲线1611.10 滑块 F 和机架之间的受力分析。在 ADAMS/View工作窗口中用鼠标右键点击滑块 F 的移动副 JOINT_7，选择 Modify 命令，如图 11-32 所示，在弹出的修改对话框中选择测量（Measures）图标 ,如图 11-33所示。在弹出的测量对话框中，将 Component 栏设置为X(因为在不考虑摩擦的条件下滑块和机架之间的受力方向为 X 轴方向） ，将 From/At 栏设置为 PART_6.MARKER_25（或者 ground.MARKER_26） （选择前者，表示测量的是滑块对机架的压力，选择后者，表示测量是机架对滑块的支持力，两力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反）其他的设置如图 11-34 所示。然后点击对话框下面的“OK”确认。生成的力-位移曲线如图 11-35 所示。图 11-33 修改对话框图 11-32 旋转副属性修改命令图 11-34 测量力对话框的设置图 11-35 力和时间的曲线图
