基于ADAMS六杆机构分析课案.docx
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基于ADAMS六杆机构分析课案
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.
目录
1、题目要求1
2、机构位置、速度及加速度方程的求解4
2.1求解C构件位置、速度、加速度(解析法)4
2.2求解E构件位置、速度、加速度(解析法)6
3、ADAMS软件仿真模型的建立及结果分析10
3.1仿真模型的建立11
3.2仿真结果分析11
4、结束语13
参考文献:
13
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.
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- 基于 ADAMS 机构 分析
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