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施加
上机实验三 约束与载荷的施加与修改
一、上机目的
通过本次上机:
1. 掌握adams中旋转副、移动副、圆柱副、固定副等简单约束的施加和基本操作和绘制方法;
2. 掌握adams齿轮副、凸轮副等复杂约束的施加的操作和绘制方法;
3. 掌握adams运动约束的施加和基本操作和绘制方法;
4. 学会使用浮动菜单进行约束的修改操作。
5.掌握ADAMS载荷:单向力、单向力矩、组合力、组合力矩、混合力)、柔性力(弹簧力)等的施加和修改的基本操作和基本方法。
二、上机内容和要求
一)约束的施加练习


1、完成曲柄滑块机构的约束施加

1)打开上次保存的模型样机文件shiyan2_1
2)创建转动副
(1)在集合建模工具集中,单击旋转运动副工具图标;
(2)在construction选项栏中选择2part-1location和normal to grid
(3)在建模视窗中,选择零件

1、地、点A,即齿轮1的中心,在该位置创建转动副。
重复步骤

1、2,分别在B、C、D处创建转动副
3)创建齿轮副
(1)在集合建模工具集中,单击标志点工具图标
(2)在主工具箱的选项栏中选择add to ground和global XZ
(3)在建模视窗中,选择点(齿轮1与齿轮2)的交接附近,然后在该点创建标志点
(4)在集合建模工具集中,单击齿轮运动副工具图标
(5)在对话框中,鼠标放在选项栏join name中,点击右键——browse浏览约束,输入A、B处的铰链名;在velocity marker中,点击右键——browse浏览标志点,输入刚创建的标志点名,点击OK,实现创建齿轮副
4)创建滑动副
(1)在集合建模工具集中,单击滑动运动副工具图标;
(2)在construction选项栏中选择2part-1location和pick feature
(3)在建模视窗中,选择依次滑块

4、地
(4)选择点D下部某点作为移动副位置
(5)移动鼠标使箭头水平,点击鼠标,生成移动副
5)设置齿轮1的运动速度
(1)在集合建模工具集中,单击旋转运动工具图标;
(2)在speed文本框中输入60 r,定义转动速度为60rad/s
(3)在建模视窗中,选择齿轮1上的转动副,创建运动约束
6)修改约束


(1)打开B 处的约束修改对话框:鼠标放在B上的铰链副joint上,单击右键—浮动菜单modify,打开运动修改对话框,使其约束由转动副变为圆柱副


(2)打开齿轮1上的运动约束修改对话框,修改齿轮1的运动为往复运动:鼠标放在齿轮1上的运动副motion上,单击右键—浮动菜单modify,打开运动修改对话框,点击funcction(time)右侧的图标,打开编辑器对话框,在define a runtime function中输入:
step(time,0,0,10,60)+
step(time,10,60,20,-60)。
7)保存文件为shiyan3_1,在E:\jiben06\20063377目录中,退出adams/view


2、完成凸轮机构的约束施加



(1)、打开上次保存的模型样机文件shiyan2_2


(2)、创建转动副
1)在集合建模工具集中,单击旋转运动副工具图标;
2)在construction选项栏中选择2part-1location和nomal grid
3)在建模视窗中,选择零件

1、地,点A,即圆柱1的中心,在该位置创建转动副


(3)、创建移动副
1)在集合建模工具集中,单击滑动运动副工具图标;
2)在construction选项栏中选择2part-1location和pick feature
3)在建模视窗中,依次选择滑块

2、支座
4)选择点圆柱滑块轴线上一点作为运动副位置
5)移动鼠标使箭头垂直,点击鼠标,生成移动副


(4)、创建凸轮副
1)在集合建模工具集中,单击点-线凸轮运动副工具图标;
2)在选项栏point-curve中选择curse
3)在建模视窗中,依次选择圆柱滑块顶点、齿轮1圆线,完成创建凸轮


(5)、创建固定副
1)在集合建模工具集中,单击锁工具图标;
2)在construction选项栏中选择2part-1location和nomal grid
3)在建模视窗中,依次选择支座、地,在某一位置点击右键完成支座的固定


5、设置圆柱1的运动速度
1)在集合建模工具集中,单击旋转运动工具图标;
2)在speed文本框中输入80 r,定义转动速度为80rad/s
3)在建模视窗中,选择圆柱1上的转动副,创建运动约束
4)保存文件为shiyan3_2,在E:\jiben06\20063377目录中,退出adams/view
二)载荷的施加与修改练习


1、按图示要求施加载荷

1)施加驱动力


(1)重新打开文件shiyan3_1,在主工具箱中,右键单击图标,打开下一级力工具集按钮,单击施加单向力矩工具图标;


(2)在选项栏value中,选择constant输入值500N


(3)在建模视窗中,依次选择圆柱

1、A点,完成创建施加单向驱动力矩
2)施加单向变力F


(1) 在主工具箱中,右键单击图标,打开下一级力工具集按钮,单击施加单向力工具图标;


(2) 在选项栏value中,选择custom


(3) 在建模视窗中,依次选择滑块、E点,完成创建施加单向力


(4) 把鼠标放在E点力附近,点击右键——modify打开修改力对话框,点击function右侧的图标,打开编辑器对话框,在define a runtime function中,定义力F(time,…)=(SIGN(1000,-VX(点)),点处输入力所在滑块上的一个标记,是力作用的I点。

I点复制方法:鼠标放在力F附近,点击右键,通过快捷菜单,选择FORCE_1——info ——拷贝其中I 标记点即可。



(5) 单击ok,退出力修改对话框


(6) 保存文件shiyan3_3在E:\jiben06\20063377目录中,退出adams
3)施加作用力


(1)在主工具箱中,右键单击图标,打开下一级力工具集按钮,单击施加单向力工具图标;


(2)在选项栏value中,选择constant输入值200N,construction中选择pick feature;


(3)在建模视窗中,依次选择滑块、D点,完成创建施加单向作用力。


2、施加弹簧力

弹簧的质量刚度系数为200N/s,阻尼系数C=30kg/s。
1)重新打开文件shiyan3_2,在集合建模工具集中,单击施加弹簧力工具图标;
2)在选项栏中分别选中K、C,并输入K、 C的值
3)在建模视窗中,依次选择圆柱滑块底部中心点A、支座内B点,完成创建弹簧力
4) 保存文件shiyan3_4在E:\jiben06\20063377目录中,退出adams
三)练习
起重机的建模和仿真,如下图所示。

1)启动ADAMS
1. 运行ADAMS,选择create a new model;
2. modal name 中命名为lift_mecha;
3. 确认gravity 文本框中是earth normal (-global Y),units文本框中是MKS;ok
4. 选择setting——working grid,在打开的参数设置中,设置size在X和Y方向均为20 m,spacing在X和Y方向均为1m;ok
5. 通过缩放按钮,使窗口显示所有栅格,单击F4打开坐标窗口。
2)建模
1. 查看左下角的坐标系为XY平面
2. 选择setting——icons下的new size图标单位为1
3. 在工具图标中,选择实体建模按钮中的box按钮
4. 设置实体参数;
On ground
Length :12
Height:4
Depth:8
5. 鼠标点击屏幕上中心坐标处,建立基座部分
6. 继续box建立Mount座架部件,设置参数:
New part
Length :3
Height:3
Depth: 3.5
设置完毕,在基座右上角建立座架Mount部件

7. 左键点击立体视角按钮,查看模型,座架Mount不在基座中间,调整座架到基座中间部位:

①右键选择主工具箱中的position按钮图标中的move按钮
②在打开的参数设置对话框中选择Vector,Distance项中输入3m,实现Mount移至基座中间位置
③设置完毕,选择座架实体,移动方向箭头按Z轴方向,Distance项中输入2.25m,完成座架的移动

右键选择座架,在快捷菜单中选择rename,命名为Mount
8. 选择setting—working grid 打开栅格设置对话框,在set location中,选择pick
选择座架质心,并选择X轴和Y轴方向,选择完毕,栅格位于座架中心

选择主工具箱中的视角按钮 ,观察视图
将spacing—working grid ,设置spacing中X和Y均为0.5
10. 选择圆柱实体绘图按钮,设置参数:
New part
Length:10m
Radius:1m
选择座架的中心点,点击左侧确定轴肩方向,建立轴肩,单击三维视图按钮,观察视图

11. 继续圆柱工具,绘制悬臂
① 设置参数:
New part
Length: 13m
Radius: 0.5m
② 选择作为创建点,方向同轴肩,建立悬臂

③ 右键选择新建的悬臂,在快捷菜单中选择part_4——Rename,命名为boom
④选择悬臂,移动方向沿X轴负向,实现悬臂的向左移动:
1)右键选择工具箱中的position按钮中的move按钮
2)在打开的参数对话框中,选择vector,distance中输入2m,点击悬臂,实现移动
⑤ 右键点击实体建模按钮,在弹出的下一级菜单中选择导圆角工具,设置圆角半径为1.5m
⑥ 左键选择座架上侧的两条边,点击右键,完成倒角

12. 选择box按钮图标,创建铲斗
① 设置参数:
New part
Length : 4.5
Height: 3.0
Depth: 4.0
② 选择悬臂左侧中心点,命名为bucket,建立铲斗

③ 右键选择position按钮下一级按钮move按钮
④ 在打开的参数对话框中,选择vector,distance中输入2.25m,选择铲斗,移动方向沿全部坐标系X轴负方向,实现铲斗的横向移动

⑤ 在主工具箱中,选择三维视图按钮,察看铲斗。

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