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文檔簡介
1、螺旋夾緊裝置的建模與仿真以螺旋夾緊裝置為例,應(yīng)用ADAMS/View環(huán)境進(jìn)行動力學(xué)建模和仿真,采用ADAMS/View的交互式建模方式,依次進(jìn)行幾何建模、添加約束和施加受力,最后對建立好的模型進(jìn)行動力學(xué)仿真。1 幾何建模螺旋夾緊裝置是由螺旋裝置、上曲柄、下曲柄、上鉗口、下鉗口、支撐桿和彈簧組成,如圖1所示。如圖 1螺旋夾緊裝置1.1 啟動ADAMS/View并設(shè)置工作環(huán)境1、啟動雙擊桌面上ADAMS/View的快捷圖標(biāo),打開ADAMS/View。在歡迎對話框中選擇“新建模型”,在模型名稱欄中輸入:screw_press;在重力名稱欄中選擇“正常重力(-全局Y軸)”;在單位名稱欄中選擇“MMKS
2、 mm,kg,N,s,deg”。如圖2所示。圖2 adams 啟動設(shè)置界面圖圖3 網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置對話框2、設(shè)置工作環(huán)境1)對于這個模型,網(wǎng)格間距需要設(shè)置成更高的精度以滿足要求。在ADAMS/View菜單欄中,選擇設(shè)置下拉菜單中的工作網(wǎng)格命令。系統(tǒng)彈出設(shè)置工作網(wǎng)格對話框,將網(wǎng)格的尺寸中的X和Y分別設(shè)置成750mm和500mm,間距中的X和Y都設(shè)置成10mm。然后點(diǎn)擊“確定”。如圖3所表示。2)選擇視圖坐標(biāo)窗口菜單項(xiàng),或者單擊工作區(qū)后按鍵,顯示坐標(biāo)窗口。3)選擇設(shè)置圖標(biāo)菜單項(xiàng),在圖標(biāo)設(shè)置對話框中,將所有模型圖標(biāo)的可見性項(xiàng)設(shè)置為20,如圖4所示。4)選擇設(shè)置背景顏色菜單項(xiàng),顯示背景顏色設(shè)置對話框,選擇
3、背景顏色為白色,如圖5所示。圖4 設(shè)置圖標(biāo)大小圖5 背景顏色1.2 幾何建模(1)創(chuàng)建螺桿1)右擊主工具箱中的幾何工具集,彈出幾何建模圖標(biāo),單擊圓柱體按鈕;2)在主工具箱的展開區(qū),選中半徑復(fù)選框,在其下的文本框中輸入20mm,選中長度復(fù)選框,在其下的文本框中輸入300mm,如圖6所示;3)單擊工作區(qū)域中的(0,0,0)位置;4)水平右移光標(biāo),當(dāng)出現(xiàn)圓柱體幾何形狀后,單擊工作區(qū)域完成螺桿建模,如圖7所示;圖6 尺寸設(shè)置圖7 螺桿創(chuàng)建5)進(jìn)行重命名操作,在創(chuàng)建的圓柱體上右擊,選擇Part:PART_2Rename彈出重命名對話框,定義構(gòu)件名稱為luogan;(2)創(chuàng)建螺母1)單擊圓柱體按鈕,在展開
4、選項(xiàng)區(qū)中半徑復(fù)選框,在其下的文本框中輸入60mm,選中長度復(fù)選框,在其下的文本框中輸入100mm;2)單擊工作區(qū)域中的(0,0,0)位置;3)水平右移光標(biāo),當(dāng)出現(xiàn)圓柱體幾何形狀后,單擊工作區(qū)域完成大圓柱體建模;4)進(jìn)行重命名操作,在創(chuàng)建的圓柱體上右擊,選擇Part:PART_3Rename彈出重命名對話框,定義構(gòu)件名稱為luomu;5)右擊luogan,在快捷菜單中選擇復(fù)制菜單項(xiàng),完成螺桿的復(fù)制,生成構(gòu)件luogan_2,如圖8所示;6)右擊主工具箱的按鈕,單擊兩點(diǎn)移動對象按鈕,選擇螺桿進(jìn)行移動,將luogan.Marker_1從(0,0,0)位置移動到(400,0,0,)位置,將螺桿右移40
5、0mm;如圖9所示;圖8 螺桿復(fù)制圖9 螺桿移動7)右擊主工具箱的按鈕,單擊布爾減按鈕,在繪圖區(qū)先單擊選擇構(gòu)件luomu再單擊選擇luogan_2完成布爾減操作,生成螺母。如圖10所示;8)單擊按鈕,選擇luogan進(jìn)行移動,將luogan.Marker_1從(400,0,0)位置移動到(-100,0,0)位置,將構(gòu)件luogan左移500mm,如圖11所示;圖10 螺母生成圖11 螺桿移動(3)創(chuàng)建上、下曲柄1)右擊主工具箱的按鈕,單擊連桿按鈕,在主工具箱的展開選項(xiàng)中選中長度復(fù)選框,在其下的文本框中輸入260mm,選中寬度復(fù)選框,在其下的文本框中輸入30mm,選中深度復(fù)選框,在其下的文本框中
6、輸入15mm;2)在繪圖區(qū)單擊第一點(diǎn)(-100,0,0),水平左移光標(biāo),當(dāng)出現(xiàn)水平放置的連桿幾何形狀后,單擊完成上曲柄的建模;3)進(jìn)行重命名操作,在創(chuàng)建的連桿上右擊,選擇Part:PART_Rename彈出重命名對話框,定義構(gòu)件名稱為Upper_qubing;4)右擊Upper_qubing,在快捷菜單中選擇復(fù)制菜單項(xiàng),完成上曲柄的復(fù)制,生成構(gòu)件Upper_qubing_2;5)進(jìn)行重命名操作,定義構(gòu)件Upper_qubing_2名稱為Lower_qubing;6)在移動對象工具集,選擇移動對象工具集,顯示移動對話框,單擊視圖中心按鈕,在繪圖區(qū)選擇Luogan.Marker_1為新的視圖中心;
7、7)在繪圖區(qū)選中Upper_qubing,在角文本框中輸入45,單擊順時針方向轉(zhuǎn)動工具,則上曲柄繞其右端點(diǎn)順時針旋轉(zhuǎn),得到其初始位置,如圖12所示;8)選中Lower_qubing,在角文本框中輸入45,單擊逆時針方向轉(zhuǎn)動工具,則下曲柄繞其右端點(diǎn)逆時針旋轉(zhuǎn),得到其初始位置;如圖13所示圖12 上曲柄旋轉(zhuǎn)圖13 下曲柄旋轉(zhuǎn)(4)創(chuàng)建上、下鉗口1)單擊連桿按鈕,在主工具箱的展開選項(xiàng)中選中長度復(fù)選框,在其下的文本框中輸入350mm,選中寬度復(fù)選框,在其下的文本框中輸入30mm,選中深度復(fù)選框,在在其下的文本框中輸入15mm;2)拾取上曲柄作標(biāo)記點(diǎn),單擊點(diǎn)(-610,90,0),創(chuàng)建上鉗口。如圖14所
8、示;3)進(jìn)行重命名操作,定義構(gòu)件Part_6名稱為Upper_qian;4)拾取下曲柄作標(biāo)記點(diǎn),單擊點(diǎn)(-610,-90,0),創(chuàng)建下鉗口。如圖15所示;5)進(jìn)行重命名操作,定義構(gòu)件Part_7名稱為Lower_qian;14 上鉗口創(chuàng)建圖15 下鉗口創(chuàng)建(5)創(chuàng)建彈簧1)單擊主工具箱按鈕,在主工具箱的展開選項(xiàng)中K并輸入100,選中C并輸入0;2)分別選取上鉗口左標(biāo)記點(diǎn)和下鉗口左標(biāo)記點(diǎn),創(chuàng)建彈簧,如圖16所示;圖16 彈簧創(chuàng)建(6)創(chuàng)建支撐桿1)單擊連桿按鈕,在主工具箱的展開選項(xiàng)中,取消選中長度復(fù)選框,選中寬度復(fù)選框,在其下的文本框中輸入30mm,選中深度復(fù)選框,在在其下的文本框中輸入15mm
9、;2)分別選取上鉗口中心標(biāo)記點(diǎn)和下鉗口中心標(biāo)記點(diǎn),創(chuàng)建支撐桿;3)進(jìn)行重命名操作,定義構(gòu)件Part_8名稱為Zhichenggan,,如圖17所示;圖17 支撐桿創(chuàng)建1.3 添加約束(1)創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)副單擊主工具箱中的運(yùn)動副按鈕,構(gòu)建方式選擇“兩個物體一個位置”如圖18所示,單擊選擇第一個物體為支撐桿,單擊第二個物體為上鉗口,單擊選擇PART_6.cm位置。創(chuàng)建螺旋副如圖19所示;如圖 18螺旋副如圖 19螺旋副的創(chuàng)建按上述步驟,分別在支撐桿和下鉗口、上鉗口和上曲柄、下鉗口和下曲柄之間施加旋轉(zhuǎn)副;(2)創(chuàng)建球鉸副右擊主工具箱中的運(yùn)動副按鈕,單擊球鉸副按鈕,構(gòu)建方式選擇“兩個物體一個位置”如圖18所
10、示,單擊選擇第一個物體為螺桿,單擊第二個物體為上曲柄,單擊選擇luogan.MARKER_1位置。創(chuàng)建球鉸副,右擊球鉸副,選擇“修改”,單擊改變位置按鈕,單擊旋轉(zhuǎn)Y按鈕如圖20所示,使球鉸副旋轉(zhuǎn)如圖21所示;如圖 20球鉸副修改參數(shù)如圖 21球鉸副旋轉(zhuǎn)按上述步驟,在螺桿和下曲柄之間創(chuàng)建球鉸副,如上圖21所示;(3)創(chuàng)建圓柱副右擊主工具箱中的球鉸副按鈕,單擊圓柱副按鈕,構(gòu)建方式選擇“兩個物體一個位置”如圖19所示,單擊選擇第一個物體為螺桿,單擊第二個物體為大地,單擊選擇luogan.CYLINDER_1.E1(center)位置。方向向外,創(chuàng)建圓柱副,如圖22所示;(4)創(chuàng)建固定副右擊主工具箱中
11、的圓柱副按鈕,單擊固定副按鈕,構(gòu)建方式選擇“兩個物體一個位置”如圖18所示,單擊選擇第一個物體為螺母,單擊第二個物體為大地,單擊選擇luomu.MARKER_2位置,創(chuàng)建固定副,如圖23所示;如圖 22圓柱副的創(chuàng)建如圖 23固定副的創(chuàng)建按上述步驟,在支撐桿和大地之間創(chuàng)建固定副,如上23圖所示;(5)創(chuàng)建螺旋副右擊主工具箱中的固定副按鈕,單擊螺旋副按鈕,構(gòu)建方式選擇“兩個物體一個位置”如圖18所示,單擊選擇第一個物體為螺桿,單擊第二個物體為螺母,單擊選擇luogan.cm位置。螺旋方向向上,移動方向向上,創(chuàng)建螺旋副,右擊螺旋副,選擇“修改”,單擊改變位置按鈕,單擊旋轉(zhuǎn)Z按鈕如圖所示,使球鉸螺旋副
12、旋轉(zhuǎn)如圖24所示;1.4 添加驅(qū)動單擊主工具箱中的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動按鈕,在繪圖區(qū)單擊圓柱副,完成驅(qū)動力創(chuàng)建。在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動上右擊,選擇MotionMotion_1修改菜單項(xiàng),彈出對話框,如圖25所示,將欄中的函數(shù)表達(dá)式改寫為“-10”,在類型欄中選擇速度,單擊完成按鈕完成修改;圖 24螺旋副創(chuàng)建圖 25修改對話框2 仿真與測試2.1 添加驅(qū)動1、仿真變形1)單擊主工具箱中的按鈕,在展開選項(xiàng)中設(shè)置終止時間為5.0,步數(shù)為200,如圖26所示;2)單擊按鈕即開始仿真,如圖27所示;圖 26仿真對話框圖 27螺旋夾緊裝置測試2、測試模型(1)彈簧力測試1)右擊彈簧彈出快捷菜單,選擇SpringSpring_1測
13、量菜單項(xiàng),彈出Assembly Measure對話框;2)在該對話框中,將測量名稱更改為SPRING_1_MEA_Li;3)選擇特性下拉列表框?yàn)榱Γ?)單擊應(yīng)用按鈕,如圖28所示,顯示彈簧力測量結(jié)果如圖29所示;圖 28彈簧力測量對話框圖 29彈簧力測量結(jié)果(2)彈簧變形測試1)在測量對話框中,將測量名稱更改為SPRING_1_MEA_Bianxing;2)選擇特性下拉列表框?yàn)樽冃危?)單擊應(yīng)用按鈕,如圖30所示,顯示彈簧變形測量結(jié)果如圖31所示;圖 30彈簧變形測量對話框圖 31彈簧變形測量結(jié)果(3)彈簧剛度曲線測試1)在SPRING_1_MEA_ Deformation圖表框中,右擊,在顯
14、現(xiàn)的Plot:scht1快捷菜單中選擇轉(zhuǎn)換到完整繪圖選項(xiàng),進(jìn)入ADAMS/PostProcessor界面,如圖32所示;圖 32ADAMS/PostProcessor2)在資源下拉列表框中選擇測量,在測量文本框中顯示SPRING_1_MEA_Force和SPRING_1_MEA_Deformation,單擊清除曲線按鈕,清除顯示的激活圖形。在獨(dú)立軸選項(xiàng)欄中選擇數(shù)據(jù),彈出Independent Axis Browser對話框,選取SPRING_1_MEA_Deformation,單擊確定按鈕,將SPRING_1_MEA_Deformation設(shè)定為橫坐標(biāo)軸,如圖33所示;圖 33Independent Axis Browser對話框3)在測量文本框中選擇SPRING_1_MEA_Force,單擊添加曲線,顯示彈簧剛度曲線圖,橫坐標(biāo)為SPRING_1_MEA_Deformation,縱坐標(biāo)為SPRING_1
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