螺旋夾緊裝置ADAMS作業(yè).doc

螺旋夾緊裝置的建模與仿真以螺旋夾緊裝置為例，應用ADAMS/View環(huán)境進行動力學建模和仿真，采用ADAMS/View的交互式建模方式，依次進行幾何建模、添加約束和施加受力，最后對建立好的模型進行動力學仿真。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，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 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。然后點擊“確定”。如圖3所表示。2）選擇視圖坐標窗口菜單項，或者單擊工作區(qū)后按鍵，顯示坐標窗口。3）選擇設(shè)置圖標菜單項，在圖標設(shè)置對話框中，將所有模型圖標的可見性項設(shè)置為20，如圖4所示。4）選擇設(shè)置背景顏色菜單項，顯示背景顏色設(shè)置對話框，選擇背景顏色為白色，如圖5所示。圖4 設(shè)置圖標大小圖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，單擊圓柱體按鈕；2）在主工具箱的展開區(qū)，選中半徑復選框，在其下的文本框中輸入20mm，選中長度復選框，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，當出現(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，在展開選項區(qū)中半徑復選框，在其下的文本框中輸入60mm，選中長度復選框，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，當出現(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制菜單項，完成螺桿的復制，生成構(gòu)件luogan_2，如圖8所示；6）右擊主工具箱的按鈕，單擊兩點移動對象按鈕，選擇螺桿進行移動，將luogan.Marker_1從（0,0,0）位置移動到（400,0,0,）位置，將螺桿右移400mm；如圖9所示；圖8 螺桿復制圖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中選中長度復選框，在其下的文本框中輸入260mm，選中寬度復選框，在其下的文本框中輸入30mm，選中深度復選框，在其下的文本框中輸入15mm；2）在繪圖區(qū)單擊第一點（-100,0,0），水平左移光標，當出現(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制菜單項，完成上曲柄的復制，生成構(gòu)件Upper_qubing_2；5）進行重命名操作，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）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中選中長度復選框，在其下的文本框中輸入350mm，選中寬度復選框，在其下的文本框中輸入30mm，選中深度復選框，在在其下的文本框中輸入15mm；2）拾取上曲柄作標記點，單擊點（-610,90,0），創(chuàng)建上鉗口。如圖14所示；3）進行重命名操作，定義構(gòu)件Part_6名稱為Upper_qian；4）拾取下曲柄作標記點，單擊點（-610,-90,0），創(chuàng)建下鉗口。如圖15所示；5）進行重命名操作，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中K并輸入100，選中C并輸入0；2）分別選取上鉗口左標記點和下鉗口左標記點，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中，取消選中長度復選框，選中寬度復選框，在其下的文本框中輸入30mm，選中深度復選框，在在其下的文本框中輸入15mm；2）分別選取上鉗口中心標記點和下鉗口中心標記點，創(chuàng)建支撐桿；3）進行重命名操作，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，彈出對話框，如圖25所示，將欄中的函數(shù)表達式改寫為“-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測量菜單項，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為力；4）單擊應用按鈕，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為變形；3）單擊應用按鈕，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，在顯現(xiàn)的Plot：scht1快捷菜單中選擇轉(zhuǎn)換到完整繪圖選項，進入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。在獨立軸選項欄中選擇數(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，橫坐標為SPRING_1_MEA_Deformation，縱坐標為SPRING_1_MEA_Force，如圖35所示；圖 34彈簧剛度曲線圖4）選擇Page_1Plot_4Haxis，在顯示的對話框中單擊Label文本框中Unit更改為Deformation（mm）。單擊Vaxis，在顯示的對話框中單擊Label，將Label文本框中Unit更改為Force（newton），如圖35所示；圖 35定義了縱、橫坐標軸名稱和單位的彈簧剛度曲線圖5）單擊按鈕退出ADAMS/PostProcessor界面，進入ADAMS/View界面。