机械动力学大作业2Word文档下载推荐.docx

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一、题目要求

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。

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