机械动力学大作业Word文件下载.docx

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采用ADAMS软件或Matlab/Simulink环境，建立简单机械系统的动力学模型，借助软件进行求解计算和结果分析。

建立单自由度杆机构（有无滑块均可）动力学模型，由静止启动，选择一固定驱动力矩，绘制原动件在一周内的运动关系线图，具体机构及参数自拟。

二、所选题目

我选择的机构为曲柄滑块机构，如图2-1所示，采用ADAMS软件，建立简单机械系统的动力学模型，借助软件进行求解计算和结果分析。

具体参数如下：

AB杆（曲柄）：

L=0.5mW=0.2mD=0.1mm=20kg

BC杆（连杆）：

L=2mW=0.2mD=0.1mm=40kg

滑块：

L=0.6mW=0.6mD=0.6mm=30kg

驱动力矩：

M=200N.m

阻力：

F=100N

图2-1

三、建立模型

1.启动ADAMS

在欢迎对话框，选择NewModel项；

在模型名称栏输入qubing；

重力设置选择EarthNormal参数；

单位设置选择MKS系统（m，kg，N，s，deg，）如图3-1

图3-1

2检查和设置建模基本环境

1）检查默认单位系统在Settings菜单中选择Units命令，显示单位设置对话框，当前的设置应该为MKS系统。

2）设置工作栅格

①在Settings菜单，选择WorkingGrid命令，显示设置工作栅格对话框；

②设置SizeX=5.0，SizeY=5.0，SpacingX=0.1，SpacingY=0.1

③选择OK按钮。

如图：

3几何建模

1）运用rigidbody：

link功能按照已知的长宽高建立AB杆（曲柄）L=0.5mW=0.2mD=0.1mm=20kg；

如图3-3，在ADAMS/View工作窗口中先用

鼠标左键选择点（0,0,0）m，然后按照和题目中差不多的倾斜角，点击鼠标左键（本题选择点（0.5,0,0）m），创建出杆AB（PART2）。

如图3-4所表示。

图3-3图3-4

2）运用rigidbody：

link功能按照已知的长宽高建立BC杆（连杆）L=2mW=0.2mD=0.1mm=40kg；

如图3-5，在ADAMS/View工作窗口中先用

鼠标左键选择点（0.5,0,0）m，然后按照和题目中差不多的倾斜角，点击鼠标左键（本题选择点（2.5,0,0）m），创建出杆BC（PART3）。

如图3-6所表示。

图3-5图3-6

3）运用rigidbody：

box功能，按照已知的长宽高建立滑块。

L=0.6mW=0.6mD=0.6mm=30kg图3-7在ADAMS/View工作窗口中，用鼠标左键在连杆上的区域任意选择一点（本题中选择点（1.9,-0.3,0）m），并点击鼠标左键确认。

滑块C（PART4）建立如下图曲柄滑块机构模型图3-8

图3-7

图3-8

4）修改构件的质量，在各个构件位置点击右键，选择modify修改。

AB杆（曲柄）m=20kg;

BC杆（连杆）m=40kg;

滑块m=30kg如图3-9

图3-9

5）运用joint：

revolute功能，建立曲柄与地面、曲柄与连杆、连杆与滑块之间的转动副。

（1）参数选择2Bod-1Loc和NormalToGrid。

在ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键选择主曲柄（PART_2），然后选择机架（ground），接着选择主曲柄上的PART_2.MARKER_1，如图3-10所示。

图中显亮的部分就是所创建的旋转副（JOINT_1）

图3-10

（2）参数选择2Bod-21Loc和NormalToGrid。

在ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键选择连杆（PART3），然后选择曲柄（PART2），接着先后选择主曲柄上的PART_2.MARKER_2如图3-11所示。

图中显亮的部分就是所创建的旋转副（JOINT2）

图3-11

（3）参数选择2Bod-21Loc和NormalToGrid。

在ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键选择连杆（PART4），然后选择曲柄（PART3），接着先后选择主曲柄上的PART_3.MARKER_4如图3-12所示。

图中显亮的部分就是所创建的旋转副（JOINT3）

图3-12

6）运用joint：

translational功能，建立滑块移动副

参数选择2Bod-1Loc和PickFeature。

在ADAMS/View工作窗口中先用鼠标左键选择滑块（PART_4），然后选择机架（ground），接着选择滑块上的PART4.BOX—3.V13，这时出现白色箭头，移动鼠标，使白色箭头的方向

与水平方向平行，如图3-13所示就是所创建的移动副（JOINT_4）

图3-13

7）施加力和力矩

运用appliedforce:

force，对滑块施加阻力100N。

torque，对曲柄AB施加驱动力200N。

添加完如图3-14

图3-14

四、模型的运动情况

点击主工具箱的仿真按钮，设置仿真终止时间仿真终止时间2s仿真工作步长50,然后点击开始仿真按钮，系统进行仿真，观察模型的运动情况

图4-1

五、运动曲线分析

方法：

曲柄作为参考对象，通过measure功能，可导出曲柄位移、速度、加速度、角速度、角加速度分别与时间关系图。

1，时间与X方向的位移关系

导出时间与X方向位移关系图时具体操作选项如下（以PART2为测量点）:

时间与X方向的位移关系图5-1

2、时间与Y方向位移关系

时间与Y方向的位移关系图5-2

3、时间与速度关系

时间与速度关系图5-3

4、时间与加速度关系

时间与加速度关系图5-4

5、时间与角速度关系

时间与角速度关系图5-5

6、时间与角加速度关系

时间与角加速度关系图5-6

6、结果分析

将时间与X方向的位移，速度，角速度，加速度，角加速度，整合成一下。