基于ADAMS六杆机构分析.docx

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基于ADAMS六杆机构分析

机械原理课程虚拟样机仿真

实验报告

题目：

基于ADAMS的六杆机构的

运动学分析

姓名：

学号：

班级：

2016年5月30日

基于ADAMS的六杆机构的运动学分析

14041034闫响

北京航空航天大学能源与动力工程学院（北京100191）

摘要

本文主要针对六杆机构，理论分析了该机构各输出构件的位置、速度和加速度的变化规律；并利用ADAMS软件对机构进行了建模仿真，得到了各输出构件的位置、速度和加速度的变化曲线；通过仿真结果与理论分析的比较，验证了理论分析的正确性。

关键词：

ADAMS；六杆机构；运动学分析.

1、题目要求

图1已知图1所示六杆机构中，∠CAE=90°,lAB=150mm,lAC=550mm,lBD=80mm,lDE=500mm,w1=10rad/s。

其中，杆件AB为主动件，滑块C和滑块E为输出构件。

求∠BAE=45°时构件3的角速度和角加速度和点E的速度和加速度。

图1

2、机构位置、速度及加速度方程的求解

输出构件为构件C与构建E。

应用解析法求解两构件位置、速度、加速度方程。

2.1求解C构件位置、速度、加速度（解析法）

建立如图2所示的坐标系。

因为在ADAMS坐标系中，垂直纸面向外的方向为Z轴正向，为使其互相吻合，设定向右为正，向左为负。

图2

3构件的角度（以Y轴负向为起始，顺时针为正，逆时针为负）

当∠BAE=45°时，t为0.55s：

2.2求解E构件位置、速度、加速度（解析法）

E构建的位置（用横坐标表示）：

滑块的速度公式与加速度公式过长且过于复杂，化简已意义不大，因此将公式拆分成几个层次，分层次计算，降低计算难度。

E构件的速度：

E构件的加速度：

当∠BAE=45°时

3、ADAMS软件仿真模型的建立及结果分析

3.1仿真模型的建立

3.2仿真结果分析

其中构件C在ADAMS中为PART_10，构件E在ADAMS中为PART_9。

构件C角速度：

构件C角加速度：

构件E位置：

构件E速度：

构件E加速度：

理论结果与仿真结果对比：

∠BAE=45°

理论结果

仿真结果

构件C角速度

-1.72

-1.75rad/s

构件C角加速度

-37.65

35.08

构件E位置

639.53mm

640mm

构件E速度

-1293.05mm/s

-1250mm/s

构件E加速度

-6216.47

-6000

综上,仿真结果与理论计算的结果基本吻合,可以说明理论计算的方法是正确的，结果是可信的。

而采用ADAMS软件的仿真，尤其对于理论分析起来非常困难的模型来说，是一种相对而言更便捷的方法。

4、结束语

运用ADAMS虚拟样机仿真分析软件，可以快速方便的建立机构的模型，并对其进行运动学与动力学仿真。

由于虚拟样机有别于物理样机，只要能够表达机构真实的运动情况即可，并不需要完全再现机构本身的所有细节。

通过对模型进行参数化，可以实现设计参数的可更改性和关联性，对提高设计效率和产品系列化有重要意义。

虚拟样机具有低成本，易复制，易系列化等特点，对于节约设计成本和缩短产品开发周期有重要意义。

同时有些机构理论分析太过复杂，使用虚拟样机可以减少工作量。

参考文献:

[1]郭卫东.机械原理（第二版）.科学出版社,2013年1月.