课程设计(论文)基于ADAMS的现代揉面机装置的动态仿真设计

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基于ADAMS的现代揉面机装置的动态仿真设计 基于ADAMS的仿真 现代揉面机学生姓名 学 号 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 机械设计11-1 邮 箱 指导教师 日 期 2010年10月18日 1. 设计主要思路此设计主要有两部分的运动构成:一是面盆的转动。通过在面盆和底座杆加驱动,使面盆在底座上平稳的转动。二是五个连杆机构,有工作杆;驱动杆;右杆;左杆;主动杆,其中右杆;左杆近似于平行杆,给驱动杆加驱动,再改变驱动的转动函数,连杆就能在理想的工作面转动,形象的再现了现代揉面机的整体运动规律。2.原理图如图所示3.建模过程3.1启动ADAMS-VIEW,选择新建模型,并将系统的长度单位设置为mm。设置工作栅格,单击菜单【Settings】【Working Grid】后,在弹出的工作栅格对话框中,将Size设置为X(500),Y(500),Spacing设置为X(5),Y(5)。如图所示。3.2设置图标。单击菜单【Setting】【Icon】,弹出图标设置对话框,在New Size输入框中输入30。3.3打开坐标窗口。按下F4键,打开坐标窗口,当鼠标在图形区移动时,在坐标窗口中显示了当前鼠标所在位置的坐标值。3.4绘制长方体。单击工具栏中的绘制长方体按钮,并在工具栏下端的输入框中将Length、Height和Depth勾选中,并分别设置为230、40和100,然后在图形区移动鼠标,当鼠标的坐标值显示为X=-0,Y=0,Z=0时,单击鼠标左键,就创建了长方体Part_2并Rename为changfangti1。单击工具栏中的按钮,调整视图的方向,单击移动按钮,在长方体中心单击右键创建Point,单击菜单【Settings】【Working Grid】【Pick】,这时再单击长方体中心位置即坐标原点就建立在长方体中心。选中长方体1并单击菜单【Edit】【Appearence】隐藏此长方体1。如图所示:3.4.1在绘制一个长方体,把它调整到相应的位置。单击,把第一个长方体和此长方体叠加。3.5绘制侧机架。单击工具栏中的按钮,调整视图的方向,单击,在工具栏下端输入框中,将Length勾选中,并分别设置为40,然后在图形区中移动鼠标,依次单击点(-10,-35,0),点(0,0,0),点(55,0,0),点(75,60,0),点(100,6,0),点(115,-35,0),点(-10,-35,0),单击鼠标左键,此时就创建了一个侧机架。并Rename为cejijia。选中侧机架,并单击菜单【Edit】【Appearence】隐藏此侧机架。3.6绘制盘架。单击工具栏中的按钮,调整视图的方向,单击,在工具栏下端输入框中,将Length勾选中,并分别设置为60,然后在图形区中移动鼠标,依次单击点(-95,-35,0),点(-75,5,0),点(-45,5,0),点(-25,-35,0),点(-95,-35,0),单击鼠标左键,此时就创建了一个盆架。并Rename为penjia。选中盆架,并单击菜单【Edit】【Appearence】隐藏此盆架。3.7绘制盘。单击工具栏中的按钮,调整视图的方向,单击,在工具栏下端输入框中,将Length、Bottom Radius、Top Radius,勾选中,并分别设置为60、50、30,然后在图形区中单击鼠标左键创建出一个椎体1,再单击,在工具栏下端输入框中,将Length、Bottom Radius、Top Radius,勾选中,并分别设置为55、45、25,然后在地一个椎体1的中心单击鼠标左键创建出另一个椎体2,选中椎体2,单击,把Distance设为0.1,单击,向上移动椎体2,单击,就创建出来盆。按上述方法吧盆移动到相应位置。并Rename为盆。3.8绘制连杆。单击工具栏中的按钮,调整视图的方向,单击连杆按钮,在输入框中将Wedth和Depth勾选中,分别设置为20和10,然后在图形区移动鼠标,当鼠标的坐标值显示为(0,-20,0)时,单击鼠标左键,拖动鼠标当鼠标的坐标值显示为(135,5,0)时,单击鼠标左键,即可创建连杆1。并Rename为zhuliangan。单击连杆按钮,然后在图形区移动鼠标,当鼠标的坐标值显示为(135,5,0)时,单击鼠标左键,拖动鼠标当鼠标的坐标值显示为(155,90,0)时,单击鼠标左键,即可创建连杆2。并Rename为yougan。单击连杆按钮,然后在图形区移动鼠标,当鼠标的坐标值显示为(80,-5,0)时,单击鼠标左键,拖动鼠标当鼠标的坐标值显示为(105,90,0)时,单击鼠标左键,即可创建连杆3。并Rename为zuogan。单击连杆按钮,然后在图形区移动鼠标,当鼠标的坐标值显示为(85,45,0)时,单击鼠标左键,拖动鼠标当鼠标的坐标值显示为(105,9,0)时,单击鼠标左键,即可创建连杆4。并Rename为zhudonggan。3.8.1创建工作杆。单击连杆按钮,然后在图形区移动鼠标,当鼠标的坐标值显示为(155,90,0)时,单击鼠标左键,拖动鼠标当鼠标的坐标值显示为(105,90,0)时,单击鼠标左键,即可创建连杆a。单击连杆按钮,然后在图形区移动鼠标,当鼠标的坐标值显示为(50,100,0)时,单击鼠标左键,拖动鼠标当鼠标的坐标值显示为(105,90,0)时,单击鼠标左键,即可创建连杆b。单击连杆按钮,然后在图形区移动鼠标,当鼠标的坐标值显示为(50,100,0)时,单击鼠标左键,拖动鼠标当鼠标的坐标值显示为(-15,120,0)时,单击鼠标左键,即可创建连杆c。单击连杆按钮,在输入框中将Wedth和Depth勾选中,分别设置为10和5,然后在图形区移动鼠标,当鼠标的坐标值显示为(-15,120,0)时,单击鼠标左键,拖动鼠标当鼠标的坐标值显示为(-50,60,0)时,单击鼠标左键,即可创建连杆d1。单击连杆按钮,然后在图形区移动鼠标,当鼠标的坐标值显示为(-50,60,0)时,单击鼠标左键,拖动鼠标当鼠标的坐标值显示为(-70,60,0)时,单击鼠标左键,即可创建连杆d2。3.8.2单击,依次对杆a、b、c、d1、d1,进行布尔加。全部连杆如图:3.9创建圆柱体。单击,放于适当位置。整体揉面机如图:4.添加约束4.1单击约束工具包中的图标,在各连杆回转位置处添加转动副。4.2单击约束工具包中的图标,将不需动的构件固定。4.3单击约束工具包中的图标,在在主动杆上添加驱动。4.4单击菜单【Settings】【Working Grid】后,改变坐标为XZ。4.5单击约束工具包中的图标,在盆和上压杆回转位置处添加转动副。4.6单击约束工具包中的图标,在盆和上压杆上添加驱动。5.运动学分析 选择仿真工具图标,设置End Time=50,Steps=300,单击进行仿真分析。对工作杆进行运动学分析。选中工作杆,单击左键,如图所示:5.1工作杆沿X方向运动位移(图1)图15.2工作杆沿Y方向运动位移(图2)图2由图2可以看出,由于连杆的存在,使运动位移有些小波动,导致运动不平稳。5.3工作杆沿X方向运动速度(图3)图35.4工作杆沿Y方向运动速度(图4)图4有图4可看出,Y方向的运动是不稳定的。5.5工作杆沿X方向运动加速度(图5)图55.6工作杆沿Y方向运动加速度(图6)图66.综合分析6.1 X和Y速度6.2 X和Y位移6.3X和Y加速度7.1模拟仿真7.1对连杆机构下行进行模拟仿真效果如图7.2连杆机构上行时模拟仿真效果如图8.心得与体会我用Adams这个软件设计仿真出现代揉面机,设计思路是从机械原理书上想到的,设计仿真出的机构可以直观的观察到揉面机的运动及工作原理,它是由连杆驱动,带动各杆件运动以此实现工作的。以前我所接触的机械软件都是汉化版的,而Adams是全英文版的,者对我来说也是一个挑战,通过长时间的练习和不断地摸索,慢慢的还是对Adams又有更深的了解。我感觉Adams的建模没有Solidworks建模简单,比如说我在创建连杆时要经过多次修改才创建出想要的图形。还有就是每个机构都是相连接的,这就要大量的移动,还要对坐标熟悉。我感觉要想加快制图速度就要多练习。不过Adams主要是对运动分析,能把模型创建出来就能更直观的分析各机构的运动。这是此软件最大的特点。由于对软件的不熟悉,在添加运动时多麻烦,需要大量的移动,还有就是在创建时一定要Rename,要不在修改是会遇到很多麻烦,根本就不知道该和谁添加运动副。还有就是由于视觉误差,本来在添加转动副时会判断错误,导致无法转动。不过Adans主要是运动分析,这是最大的优点。通过这次独立的建模练习,我对Adams有了更深的了解,我想要想学精,还要多查资料多练习。在此感谢老师的指导。 参考文献:1.李增刚. ADAMS入门详解与实例.北京:国防工业出版社,20072.裘建新. 机械原理课程设计指导书.北京:高等教育出版社,20063.张春林,曲继芳,张美麟 .机械创新设计M.北京机械工业出版社,199919
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