adams空间齿轮曲柄摇杆机构

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1、实用标准文案空间锥齿轮曲柄摇杆机构一、题目描述分配任务：A3，B8。锥齿轮系作为输入，带动曲柄摇杆机构运动。轮系中1齿轮为主动齿轮，带动齿轮2运动，齿轮3与地面固定，行星架为输出轴，将曲柄连在行星架上就带动了后面的连杆和摇杆运动。A3，B8如下图1所示：图1为了分析的简便，选择3个锥齿轮的参数都一样，模数m=5,Z1=Z2=Z3=20,曲柄长度d1=80,连杆长度d2=120,摇杆长度d3=160,机架长度d4=170,满足曲柄摇杆机构的杆长条件：d1+d4>=d2+d3,最长杆作为机架，则有曲柄。二、机构的运动简图及自由度机构运动见图如下：图2W=3

2、*n-2Pl-Ph=3*5-2*6-2=1从上式可以得出，机构在加一个驱动后有确定的运动。精彩文档实用标准文案一、各个部件的建模由于Adams中建模不是很方便，我们可以采用三维软件建模之后然后导入到Adams中。这样可以节省时间，装配之后可以保证各个部件的位置关系，各个部件在三维软件UG中建立模型装配，建模完成后，输出为Parasolidx_t文件，将该文件导入Adams如下：Model图3给各个部分构件赋予属性，更改名称，这里材料一律选取steel刚材料。添加重力，仿真发现所有构件向下掉，说明属性赋予成功。二、结构约束建立模型成功导入,属性成功赋予之

3、后，接下来就是构件之间约束的建立。齿轮1和行星架之间建立一个转动副，齿轮2和行星架建立一个转动副，齿轮3和行星架建立一个转动副，齿轮3和大地固定住，曲柄和行星架固定，曲柄和连杆建立一个转动副，精彩文档实用标准文案连杆和摇杆建立一个转动副，摇杆和大地再建一个转动副，关键的是齿轮副的建立，这就需要先建立一对啮合齿轮具有共同速度的Marker点，然后才能正确的建立齿轮副，齿轮1和齿轮2，齿轮2和齿轮3各建一个齿轮副，这样各约束已经完全建立。建立的过程中，每建立一个约束最好仿真一下，这样确保建立约束的正确性。约束建立后的模型如下图4所示：图4约束图之后mode

4、lverify查看模型的自由度是否合理：图5Modelverified图Modelverifiedsuccessfully,1个自由度，说明模型约束建立合理且能满足所需的运动要求。精彩文档实用标准文案机构分析目的要分析机构的传动比特性（输出速度/输入速度）、机械利益特性（输出力/输入力）、机械效率特性（输出功率/输入功率）。按下面“六、七、八、九”所述的方法进行分析取得这些分析结果。在这个模型中，我们需要分析的传动比特性是输出角速度/输入角速度，机械利益特性是输出力矩/输入力矩。一、机构运动分析在机构中选择一齿轮1作原动件，对其施加一个motion,使

5、得角速度为30度/s。对机构作运动分析，取得机构末端从动件摇杆的角位移及角速度一个周期的变化曲线。摇杆的质心角速度图如图6所示：图6摇杆质心角速度图由于Adams里面没有角位移的测量项,则需要对角速度求积分即得到角位移,积分后得到的角位移曲线如下图7所示：图7摇杆质心角位移曲线图精彩文档实用标准文案将输入速度与输出速度数据导出，求取“输出速度/输入速度”曲线。输入速度图如下图8所示：图8输入角速度图导出摇杆的输出角速度和齿轮1的输入角速度数据到excel表中求输出速度和输入速度的比值获得曲线图如下图9所示：图9输出速度/输入速度图一、静力分析静力分析：

6、在机构末端从动件上施加一阻力矩精彩文档实用标准文案，对机构作静力分析，取得原动件上所需的驱动力矩。导出驱动力矩与阻力矩数据，求取“阻力矩/驱动力矩”曲线，该曲线表示机构对驱动力矩的放大作用，分析得到的曲线是否合理。建立阻力矩用到sign函数（-sign(0.23,.CPQ2013ok.JOINT_9_MEA_2)）,意思是建立在joint_9的力矩和joint_9的角速度方向始终相反。重新measure得到阻力矩图和驱动力矩图如下图10，图11所示：图10阻力矩图图11驱动力矩图导出数据到excel,求得阻力矩/驱动力矩，画出阻力矩/驱动力矩和时间的曲

7、线图如下图12所示：图12精彩文档实用标准文案从图12中可以看出，阻力矩取0.23N，对驱动力矩的总体影响比较小，当驱动力矩接近0的时候，阻力矩这对这个机构的影响有明显的放大作用，由于在整个过程中存在重力和惯性，所以出现了一小段阻力矩符号的变化时间段不一致。所以说曲线还是合理的。一、功率分析功率分析：将取得的原动件角速度曲线与其驱动力矩曲线相乘，得输入功率曲线；将取得的末端从动件角速度曲线与其阻力矩曲线相乘，得输出功率曲线。分析输入功率与输出功率的关系是否合理。Measure得到驱动力矩和角速度，角速度为30deg/s,两条曲线相乘得到输入功率曲线如下

8、图13所示：图13输入功率图Measure得到阻力矩和阻力角速度，两曲线相乘得到输出功率图如下