ADAMS夹紧机构作业成品.docx

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夹紧机构

交通运输linglonghaony

设计要求：

l至少产生800N的夹紧力；

l世界在手柄上的力不大于80N；

l释放手柄的力应最小；

l在振动环境中，夹紧机构的安全可靠；

根据设计要求，创建机构模型如下：

1、测试模型

设置仿真终止时间为0.2，仿真，工作步为100，对系统进行仿真，观察模型的运动情况。

创建传感器后进行模型测试，结果如下：

弹簧力变化曲线如图所示：

角度的变化曲线如图所示：

图图

2、细化模型

（1）创建设计变量，如图所示：

图创建设计变量

（2）查看设计变量，如图所示：

图查看设计变量

3、迭代模型

（1）优化设计变量

系统对设计变量“DV1”进行优化设计，设计研究报告提供在每一个试验步骤变量“DV_1”的取值、弹簧力的大小以及设计变量“DV_1”对弹簧力影响的敏感度，ADAMS自动生成研究报告如图所示：

图设计研究报告

系统在进行优化设计分析过程中生成的弹簧力和角度曲线的变化情况如图---所示：

图弹簧力在所有试验步中的变化曲线图角度在所有试验步中的变化曲线

图弹簧力相对于变量（DV_1）的变化曲线图变量（DV_1）相对于试验步的变化曲线

关闭信息窗口，依次对其他设计变量进行优化设计分析，具体结果见表1

表1设计变量优化结果

设计变量名称

设计点位置

初始值

在初始值处的敏感度/（N/cm）

最优值

DV_1

POINT_1x

0

-82

1

DV_2

POINT_1y

0

131

0

DV_3

POINT_2x

3

139

2.7

DV_4

POINT_2y

3

-441

3.3

DV_5

POINT_3x

2

-26

2.2

DV_6

POINT_3y

8

282

7.6

DV_7

POINT_4x

-1

20

-1.1

DV_8

POINT_4y

10

-287

10.5

DV_9

POINT_5x

-6

-60

-5.4

DV_10

POINT_5y

5

102

4.5

通过上表可以看出，设计变量DV_4、DV_6、DV_8三个点的敏感度最高，也就是说POINT_2y、POINT_3y、POINT_5y的位置变化对夹紧机构力的影响最大。

4、优化设计

（1）修改设计变量

将设计变量“DV_4”的最小值和最大值分别设置为1和6；

将设计变量“DV_6”的最小值和最大值分别设置为6.5和10；

将设计变量“DV_8”的最小值和最大值分别设置为9和11；

（2）优化设计

优化过程中弹簧力和角度变化曲线如图、所示

图弹簧力变化曲线图迭代过程中的弹簧力曲线

图角度变化曲线

（3）查看优化结果

最后系统显示出的优化结果如图所示：

图优化结果的现实窗口

由优化结果可以看出：

设计变量DV_4=3.1798、DV_6=8.6471、DV_8=10.903

时夹紧机构的夹紧力最大为1021.7N。

优化设计分析

通过优化设计，得到夹紧机构能提供最大的夹紧力为1021N，比较优化前夹紧机构的最大夹紧力923N增大了198N，同时达到设计要求。

心得体会

通过这次夹紧机构的仿真模拟设计，学习到不同的设计点对设计机构的影响是很大的，在测量角度的过程中，“POINT_5”、“POINT_3”、“POINT_6”处的Marker有多个，用鼠标选择不是很精确，可能一不小心就选错了。

迭代模型和优化设计中也有很多细节，不同的选项、微小的变动对优化结果影响非常大。

所以在设计时应该认真地对各个设计点进行模拟测试，然后找出比最初设计点更优的设计点，达到优化设计点的目标，以提高机构在实际工作中的可靠性和稳定性。