曲柄滑块机构.docx

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曲柄滑块机构

曲柄滑块机构

曲柄AC以角速度60rad/s匀速绕C点旋转，销A在半径为90mm的圆上移动。

轴向带深孔的连杆OA绕O点转动，同时与销A相连的滑杆AO在其孔内往复运动，当在β=30°时，试确定滑杆AO的轴向速度和加速度以及连杆OA的角速度和角加速度。

一、启动ADAMS/View

1启动ADAMS/View

2选择Createanewmodel。

3在Gravity选项栏中选择EarthNormal（-GlobalY）。

4确认Unit文本框设定为MMKS-mm,kg,N,s,deg。

5选择ＯＫ。

二、设定建模环境

1、设置工作栅格大小及间距

选择setting-workinggrid，在size文本框中，X，Y均输入300mm，在spacing文本框中，X，Y均输入5mm。

2、单击OK

三、创建曲柄AC

1、单击

，在主工具箱的选项栏中选择newpart选项。

2、选中length选项，在其文本框中输入90mm，指定连杆长度为90mm。

3、在建模视窗中选择点（0，0，0），然后再在原点右侧横坐标轴上选择一点，定义连杆的方向，这样就创建了曲柄。

四、创建连杆OA

1、在几何模型工具库中，单击旋转实体工具图标。

2、在主工具箱的选项栏中选择NewPart选项。

3、在建模视窗中选择点（0，0，0）和（-210，0，0）定义创建柱体的轴线。

4、在建模视窗中选择下列点（0，5，0），（0，10，0），（-210，10，0），（-210，5，0），（0，5，0）创建连杆OA截面轮廓。

如果自动捕捉特殊点，按ctrl键可以选择任意位置。

5、右击鼠标，完成连杆的创建，如图

五、创建滑杆AO

1、在几何模型工具箱中，单击圆柱体工具图标。

2、在主工具箱的选项栏中选择NewPart。

3、选中length选项，并在其文本框中输入210mm，设定滑杆长度。

4、选中radius选项，并在其文本框中输入5mm，设定滑杆半径。

5、在建模视窗中选择点（0，0，0）和横坐标负方向上的一点，创建滑杆AO。

六、创建转动副

1、在运动副工具库中，选择旋转运动副工具图标

2、在Construction选项框中选择1Location和Normaltogrid选项。

3、在建模视窗中选择点（90，0，0），即曲柄的右端点，在该位置创建转动副。

重复步骤1，2，选择点（-210，0，0），即在连杆OA左端点处创建转动副。

将步骤2中的选项改为2Location和Normaltogrid，然后依次选择曲柄、滑杆AO和点（0，0，0），在曲柄和滑块AO之间创建转动副。

七、创建移动副

1、在运动副工具库中，选择移动副工具图标

2、在Construction选项框中选择2Bod-1Loc和PickFeature。

3、选择滑杆AO和连杆OA，作为移动副所连接的两个零件。

4、选择连杆OA质心，作为运动副位置。

5、移动鼠标使箭头水平，单击鼠标，生成移动副。

至此，曲柄滑块机构的虚拟模型创建完毕，如图

八、设定曲柄AC的初速度

所有零件已被建立并加上约束。

下一步给转动副施加转动，指定曲柄每秒转动一周。

1、在工具箱中，选择旋转运动工具图标

。

2、在Speed文本框中输入60r,定义转动速度为60rad/s。

3、选择曲柄右边转动副，创建该运动如图

九、模型仿真

1、单击交互式仿真分析工具图标

2、选择endtime，并在其文本框输入0.3。

3、选择Steps，并在其文本框输入150。

4、单击

，开始仿真分析。

十、测定曲柄角度

因为该实例需要求曲柄与-x轴的夹角为β=30°时的位移、速度和加速度，所以首先可以绘制角度-时间的曲线图，找出模拟中曲柄的角度为30°的位置。

绘制交角的角度-时间曲线图的步骤如下：

1、在Build菜单中，将鼠标依次指向Measure和Angle，然后选择New…,显示角度测量对话框如图

2、在MeasureName文本框中输入beta。

3、在firstmarker文本框中输入连杆OA左端的标记点名称，在MiddleMarker和LastMarker文本框中，分别输入曲柄的右端标记点和左端标记点名称。

4、选中CreateScriptChart选项

5、单击OK按钮，生成夹角的角度-时间曲线，如图

十一、测定滑杆AO轴向速度

和加速度

1、在滑杆AO上右击鼠标，在弹出菜单中选择Measure，显示物体测量对话框。

2、在MeasureName文本框中输入r_dot。

在Characterristic选项栏中选择CMvelocity选项

在Component选项区选择X选项

在Representcoordinatein文本框中右击,选择Marker-Pick,选择连杆OA的左端的标记点

3、单击Apply按钮，创建滑杆AO的轴向速度曲线图，如图

4、在MeasureName中输入r_double_dot

在Characterristic选项栏中选择CMacceleration选项

在Component选项区选择X选项

在Representcoordinatein文本框中右击,选择Marker-Pick,选择连杆OA的左端的标记点

在Dotimederivativesin文本框中右击,选择Marker-Pick,选择连杆OA的左端的标记点

5、单击OK按钮，创建滑杆AO轴向加速度曲线图

十二、测定连杆OA的角速度

和角加速度

1、在连杆OA上右击鼠标，选择Measure，显示物体测量对话框。

2、在MeasureName中输入theta_dot

在Characterristic选项栏中选择CManglevelocity选项

在Component选项区选择z选项

3、单击Apply选项，创建连杆OA的角速度曲线图

4、在MeasureName中输入theta_double_dot

在Characterristic选项栏中选择CMangleacceleration选项

在Component选项区选择z选项

5、单击Apply选项，创建连杆OA的角加速度曲线图，如图

至此，该实例的模型建立及部分数据处理准备工作已经完成，输出该模型的命令文件，文件名为crank_slider.cmd。

十三、分析曲线图，求解

，

，

方法一：

1、通过夹角的角度-时间曲线，找出β=30°的时间t。

2、通过滑杆AO轴向速度

曲线图、滑杆AO轴向加速度

曲线图、连杆OA的加速度曲线图

，和角加速度曲线图

，分别找出t时刻的

，

，

值

方法二：

1、单击图标

或按F8键，进入专用后处理模块（ADAMS/Postprocessor）。

2、分别绘制

-β,

-β,

-β,

-β曲线图。

3、分别找出β=30°时的

，

，

值。

ADAMS分析结果：

=3.56m/s，

=318m/s

，

=17.82rad/s,

=1498.2/s

。