基于ADAMS软件的弹性平面四连杆机构动态特性分析

《基于ADAMS软件的弹性平面四连杆机构动态特性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第27卷第4期轻工机秘VoI．27No．42009年8月L蛐tIndustryMachineryAug．2009[研究·设计]薹ADAMS软件弹幞翠面圆连柿祝掏动特惶纷柝赵长荣。郭雄华(湖南机电职业技术学院机械工程系，湖南长沙410151)摘要：由于弹性连杆机构的动力学模型是一非线性、强耦合的时变微分方程，求解时不能采用传统的实模态的求解方式，文章采用ADAMS虚拟样机软件仿真分析了连杆机构刚弹性时的响应情况，得到了弹性四连杆机构的响应曲线。仿真结果表明，将连杆视为弹性体后，输出摇杆存在一定的弹性应变，且随着曲柄的转速增加机构中摇杆的弹性特性会显现得更加明显

2、。关键词：四连杆机构；系统方程；仿真分析；弹性转角中图分类号：TH112；TP391文献标志码：A文章编号：1005-2895(2009)04-0050-03AnalysisofDynamicCharacteristicsofElasticPlaneFour．barLinkageMechanismwithADAMSSoftwareZHAOChang—rong，GUOXiong—hua(DepartmentofMechanicalEngineering，HunanMechanical&ElectricalPolytechic，Changsha410151，Ch

3、ina)Abstract：Thedynamicmodelofelasticbarlinkagemechanismisanon—linear，strongcouplingtime—varyingdiferentialequationwhichcan’tbesolvedbytreditionalrealmodetechnique．feresponseconditionoftherigidelasticfour-linkagemechanismcanbesimulatelyanalysedwithsoftwareADAMS，andthusobtainedthere

4、sponsecur1)P5ofelastwfour-barlinkagemechanism．Thesimulationresultshowsthataftertakingbarlinkageaselastomer，therearesomeelasticvibrationinconnectingrod，andwithincreaseofthecrankrotatingspeed，theelasticcharacteristicswillbecomemoreobvious．Keywords：four—barlinkage；systemequation；simul

5、ationanalysis；elasticangle0引言的。为了避免复杂的求解过程，本文采用ADAMS虚弹性连杆机构的动力学方程一般为变系数线性或拟样机软件仿真分析了连杆机构刚弹性时的响应情非线性的二阶常微分方程。对于此类系统，目前还无况，大大简化了建模过程，得到了弹性连杆系统的响应法求出其解析解，只能采用各种适当的数值方法求出曲线。4。。其近似的数值解。从数值求解方面来说，柔性连杆机1弹性四连杆机构系统方程构的动力学方程可分为刚性(病态)和非刚性方程2本文采用有限元法和复合Hamilton虚功变分原类。其中非刚性方程的数值求解比较容易，可以选用理，综合考

6、虑了机构的刚弹耦合效应以及他们对系统显式Rung—Kutta法⋯，Adams预估校正法J，wilson一质量和刚度等的影响，建立了弹性机构的动力学模型。0法和Newmark法等进行求解。其中前2种算法是比针对包装机械中的典型机构——曲柄摇杆机构，如图较经典的数值积分方法，应用前需要预先将n个二阶1所示，建立了系统的耦合动态方程。形式的微分方程变换为2个一阶形式的微分方程。在图1中，只将连杆考虑成弹性，曲柄及摇杆则视这样做所付出的代价是求解的方程数目增加了1倍，为刚性。xOy表示固定坐标系，是与刚体梁单元固这对于维数很高的二阶微分方程的求解来说是很不利连的动坐

7、标系，上，是指连杆未变形时的长度，和Ot：收稿日期：2008．12—23；修回日期：2009-02-26作者简介：赵长荣(1965一)，男，湖南邵东人，高级讲师，主要研究方向为机电控制及磨具设计制造。[研究·设计]赵长荣，等基于ADAMS软件的弹性平面四连杆机构动态特性分析·51．统坐标下的方程J，l。+cC+dU=p+，+q(4)将广义坐标列阵和动力矩阵(J，l，c，)、激振力列阵(’，，q)加以扩大，结合曲柄与摇杆的动力学方程进行装配，就可以得到整体坐标系中的整个机构的运动微分方程式MO+CO+DU=P+Q(5)式中称为整体坐标系中系统的广义坐标列阵；为

8、整体坐标系中系统的广义坐标对时间的一阶导数列阵，即弹