adams机构建模与运动和力分析

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1、湖南大学课程考核报告HUNANUNIVERSITYADAMS虚拟样机技术课程报告A2B12机构建模与运动和力分析（个人作业仅供参考）学生姓名学生学号专业班级机械工程任课老师2015年5月5日1湖南大学课程考核报告一、题目根据分配的题目将周转轮系A2和双曲柄机构B12串联组合成一个组合机构，根据要求对该组合机构作运动分析、静力分析、机械利益分析、功率分析、机械效率分析等。二、机构运动简图和自由度根据题目画出相应的机构简图，周转轮系A2机构简图如图1所示，其与双曲柄机构B12组合的机构简图如图2所示。周转轮系A2由定轴齿轮Z1、Z4，行星轮Z2、Z3，行星架H组成。组合机构中将行星架H与B1

2、2中的曲柄L1连接成一个构件。Z2Z3L2L1Z1L3HZ2Z3Z1Z4Z4图1周转轮系机构简图图2组合机构简图组合机构中有活动构件个数n=5，转动副个数p1=6，齿轮高副ph=2。所以组合机构的自由度F=3n-(2p1+ph)=3×5-(2×6+2)=1。三、机构建模对周转轮系，根据要求z1+z2+z3=z4，选取z1=z3=18，z2=24，z4=60，取模数m=2。对双曲柄机构，选取机架L4=100mm，曲柄L1=130mm，曲柄L3=170mm，连杆L2=150mm。使用ProE分别创建周转轮系（如图4）和双曲柄机构（如图5）2湖南大学课程考核报告的三维实体模型，然后导入到ADA

3、MS中进行布尔运算，将它们组合成一个机构，组合后机构如图6所示。组合后根据要求添加转动副、固定副，添加完成后进行模型校验，校验结果如图7所示.图3行星轮图4周转轮系模型图5双曲柄模型图6组合机构模型3湖南大学课程考核报告图7模型校验结果四、运动分析根据机构要求，添加好各个铰链及固定副后，在组合机构中，经分析可知速度最高的构件是齿轮一，固在齿轮一上添加驱动，转速为-30度/秒。将仿真得到的输入、输出速度数据导入到Excel中处理后得到大约一个周期内的输出速度曲线（图9）和速比曲线（图8）。从图中可以看出在5s左右时输出速度突然升高，这是由于双曲柄机构的自身特性所导致的。其部分相关数据见表1

4、。速比曲线10.90.80.70.60.50.40.30.20.101265176101126151176201226251276301326351376401426451476501526551576601626651676图8速比曲线4湖南大学课程考核报告输出速度曲线01275379105131157183209235261287313339365391417443469495521547573599625651677-5-10-15-20-25-30图9输出速度曲线五、静力分析(不计重力和惯性力)在不计重力及惯性力的情况下，在输出构件上添加阻力矩，大小为1000牛•米。使用ADAM

5、S对机构作静力分析，得出大约一个周期内原动件上的驱动力矩变化情况，将数据导入到Excel中处理后得到阻力/驱动力的绝对值曲线即力比曲线，如图10所示。将图8所示的速比曲线与图10所示的力比曲线相乘得到图9。从图11可以看出速比与力比的乘积结果在1左右波动，这是因为将速比与力比的数值相乘后所得到的既为输入与输出的功率比值，在不考虑重力及惯性力的情况下，根据能量守恒其结果必为1，但考虑到计算机仿真结果的精度问题其结果可能在1左右有微小的波动，故仿真结果与实际情况相符合，所建立的分析模型正确，可以进行进一步仿真优化分析。其部分数据见表1。力比曲线151050137731091451812172

6、53289325361397433469505541577613649图10力比曲线5湖南大学课程考核报告1.000031.000021.0000110.999990.999980.999970.999960.999951305988117146175204233262291320349378407436465494523552581610639668图11速比与力比乘积图表1部分仿真数据输入角输出角速力比与速比的时间阻力矩输入力矩力比速比速度度乘积0-1000155.8828-30-4.67656.4150760.1558831.0000012831-1000153.6302-30-4

7、.60896.5091370.153630.9999986982-1000151.3188-30-4.53966.6085640.151321.000007933-1000148.919-30-4.46766.715060.148921.0000067154-1000146.4062-30-4.39226.8303120.1464071.0000054645-1000143.7607-30-4.31286.9560040.14376