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1、曲柄滑块机构建模与仿真一软件介绍机械系统动力学自动分析(AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystems)软件是集成建模求解，可视化技术一•体的运动仿真软件，是当前世界上使用范I羽最广，最负盛名的机械系统动力学仿真分析平台。简称ADAMSo该软件是美国MDI公司(MechanicalDynamicsInc.)7P发的虚拟样机分析软件。ADAMS一方面是虚拟样机分析的应用软件，用户可以运用该软件非常方使地对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析。它使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化
2、的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论屮的拉格朗日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。另一方面，又是虚拟样机分析开发工具，其开放性的程序结构和多种接口，可以成为特殊行业用户进行特殊类型虚拟样机分析的二次开发工具平台。它分为四个模块：ADAMS/VIEW,ADAMS/Solver,ADAMS/Postprocessor以及ADAMS/Insighto二几何模型建立建立一个偏置滑块机构，滑块在驱动力的作用下推动滑块运动，滑块曲柄力的作用卜做往复运动。主动杆
3、长度为100mm,偏心距e=60mm,从动杆长300mm；w=3600r/min,两杆的截面尺寸为10mm*25mm,滑块长100mm,底面直径为80mm。所有构件的材料为铸钢，密度为7800Kg/n?,弹性模量为E=2.02*lO'MPa,泊松比u=0.3o1・设置建模环境双击Adams-View图标，丿显动AdamsView程序，建立一个Newmodel,输入ModelName,重力设置选择EarthNormal参数；选择系统默认的工作单位MMKS系统,进入到软件界面，在settings菜单里选择栅格间距及大小，间距设定为lOmmo2.几
4、何建模(1)创建设计点根据杆件及滑块的位置，预先创建Marker点，为后面的建模提供坐标支持。(2)曲柄滑块建模X根据曲柄和滑块的尺寸用主工具箱里的建模工具画出曲柄和滑块的模型，如下图。7住图1曲柄滑块模型（3）修改构件的材料属性在build>materials>new屮，出现添加新材料对话框，按照要求可以修改材料的属性,这里将构件的材料使用为钢。2.添加运动约束（1）创建旋转副在工具屮选择、1、然后选择叟）出现参数栏设置，并设置参数栏参数。（2）创建移动副约束在主工具栏上选择相应工具，在出现的参数设置栏屮设置相应参数。3.添加旋转约束在主工
5、具栏屮选择一、冏I工具，在出现的对话框小设置参数。H前已经完成样机的整个设计过程。以上步骤操作完成后可生成曲柄滑块机构的完整模型，如下图所示：图2曲柄滑块样机模型三运动学仿真分析点击工具栏屮选择仿真按钮并分别设置“endtime”和"steps"为().O5s和50(),开始仿真。仿真结束后，进入Postprocessor,分别绘制滑块的质心的位移、速度及加速度曲线，如下图所示：(cm:03ee)uoqe」a)a)oo<15E+0071.0E+00750E+0060.0-5.0E+006-1.0E+007-1.5E+007-2.0E+0073
6、50.0-300.0-250.0400.0-model_1450.0-■.offset_slidercrank_mechmsm_Slider.CM_Position.X・.offset_slide「c「ank_mechnism_Shder.CM_Velocity.XvoffsetslidercrankmechnismSlider.CMAcceleration.X>I八0.0450000040000.030000.020000.010000.00.0-10000.0-20000.0-30000.0200.00.00.01Analysis:Dyn
7、amic0.020.03Time(sec)-40000.00.052011-12-1921:27:02oes'EUJ)^一00-图3滑块质心位移、速度及加速度Illi线475.0图6滑块质心加速度曲线仿真结果分析：从图3中可以看到滑块质心位移、速度及加速度的变化曲线，由于有偏心距存在,因此滑块质心的运动符合止弦规律，从图形屮也验证了这一点，可以看出曲线与实际运z力较吻合。图4是滑块质心位移曲线，由于滑块始终与导杆相接触，故滑块质心位移近似与正弦曲线，图形屮也显示出來这一特征。图5是滑块质心速度曲线，质心速度的变化规律依然符合正弦曲线的规
8、律，具有周期性的变化规律。图6是滑块质心加速度曲线，它是速度的导数，因此曲线与速度曲线的变化规律基本--致，仍然具有周期性变化规律。四动力学仿真分析在顶杆的端部作用
