螺旋夹紧装置ADAMS作业解析

螺旋夹紧装置的建模与仿真以螺旋夹紧装置为例，应用 ADAMS/View 环境进行动 力学建模和仿真 ，采用 ADAMS/View的交互式建模方式，依次进行几何建模、添加约束和施加受力，最后对建立好的模型进行动力学仿真。1几何建模螺旋夹紧装置是由螺旋装置、上曲柄、下曲柄、上钳口、下钳口、支撑杆和弹簧组成, 如图1所示。如图1螺旋夹紧装置1.1 启动ADAMS/Vie所设置工作环境1、启动双击桌面上 ADAMS/View 的快捷图标，打开ADAMS/View。在欢迎对话框中选 择“新建模型”，在模型名称栏中输入：screw_press;在重力名称栏中选择“正常重力（-全 局丫轴）”；在单位名称栏中选择MMKS _mm,kg,N,s,deg”。如图2所示。图2 adams启动设置界面图图3网格参数设置对话框2、设置工作环境1）对于这个模型，网格间距需要设置成更高的精度以满足要求。在 ADAMS/View菜单 栏中，选择设置下拉菜单中的工作网格命令。系统弹出设置工作网格对话框，将网格的尺寸 中的X和Y分别设置成750mm和500mm,间距中的X和Y都设置成10mm。然后点击“确 定”。如图3所表示。2）选择视图t坐标窗口菜单项，或者单击工作区后按F4键，显示坐标窗口。3）选择设置T图标菜单项，在图标设置对话框中，将所有模型图标的可见性项设置为 20,如图4所示。4）选择设置T背景颜色菜单项，显示背景颜色设置对话框，选择背景颜色为白色，如 图5所示。图4设置图标大小图5背景颜色1.2几何建模（1）创建螺杆1）右击主工具箱中的几何工具集421弹出几何建模图标，单击圆柱体按钮图7螺杆创建图6尺寸设置2）在主工具箱的展开区，选中半径复选框，在其下的文本框中输入20mm,选中长度复选框，在其下的文本框中输入 300mm,如图6所示；3）单击工作区域中的（0,0,0）位置；4）水平右移光标，当出现圆柱体几何形状后，单击工作区域完成螺杆建模，如图 7所圆柱新建部件V是度（300mm）V半检（20mm）5）进行重命名操作，在创建的圆柱体上右击，选择Part:PART_2T Rename弹出重命名对话框，定义构件名称为luogan;（2）创建螺母1）单击圆柱体按钮6,在展开选项区中半径复选框，在其下的文本框中输入60mm,选中长度复选框，在其下的文本框中输入100mm;2）单击工作区域中的（0,0,0）位置；3）水平右移光标，当出现圆柱体几何形状后，单击工作区域完成大圆柱体建模；4）进行重命名操作，在创建的圆柱体上右击，选择Part:PART_3T Rename弹出重命名对话框，定义构件名称为luomu;5）右击luogan,在快捷菜单中选择复制菜单项，完成螺杆的复制，生成构件luogan_2,如图8所示；6）右击主工具箱的 回按钮，单击两点移动对象按钮，选择螺杆进行移动，将7）右击主工具箱的 按钮，单击布尔减按钮,在绘图区先单击选择构件luomu再单击选择luogan_2完成布尔减操作，生成螺母。如图 10所示；8）单击按钮，选择luogan进行移动，将luogan.Marker_1从（400,0,0）位置移动到（-100,0,0）位置，将构件luogan左移500mm,如图11所示;图10螺母生成图11螺杆移动（3）创建上、下曲柄1）右击主工具箱的按钮，单击连杆按钮,在主工具箱的展开选项中选中长度复选框,在其下的文本框中输入 260mm,选中宽度复选框，在其下的文本框中输入30mm,选中深度复选框，在其下的文本框中输入15mm；2）在绘图区单击第一点（-100,0,0）,水平左移光标，当出现水平放置的连杆几何形状后， 单击完成上曲柄的建模；3）进行重命名操作，在创建的连杆上右击，选择 Part:PART_4 t Rename弹出重命名 对话框，定义构件名称为 Upper_qubing ;4）右击Upper_qubing ,在快捷菜单中选择复制菜单项，完成上曲柄的复制，生成构件 Upper_qubing_2;5）进行重命名操作，定义构件Upper_qubing_2名称为Lower_qubing ;6）在移动对象工具集，选择移动对象工具集回，显示移动对话框，单击视图中心按钮上卜，在绘图区选择Luogan.Marker_1为新的视图中心；7）在绘图区选中Upper_qubing,在角文本框中输入 45,单击顺时针方向转动工具 C, 则上曲柄绕其右端点顺时针旋转45 :得到其初始位置，如图12所示；8）选中Lower_qubing ,在角文本框中输入 45,单击逆时针方向转动工具 2J,则下曲柄绕其右端点逆时针旋转45 得到其初始位置；如图13所示“图12上曲柄旋转图13下曲柄旋转（4）创建上、下钳口1）单击连杆按钮 ”在主工具箱的展开选项中选中长度复选框，在其下的文本框中 输入350mm,选中宽度复选框，在其下的文本框中输入30mm,选中深度复选框，在在其下的文本框中输入15mm；2）拾取上曲柄作标记点，单击点（-610,90,0）,创建上钳口。如图14所示；3）进行重命名操作，定义构件Part_6名称为Upper_qian;4）拾取下曲柄作标记点，单击点（-610,-90,0）,创建下钳口。如图15所示；5）进行重命名操作，定义构件Part_7名称为Lower_qian ;14上钳口创建图15下钳口创建（5）创建弹簧1）单击主工具箱按钮,在主工具箱的展开选项中K并输入100,选中C并输入0；2）分别选取上钳口左标记点和下钳口左标记点，创建弹簧，如图 16所示;图16弹簧创建（6）创建支撑杆1）单击连杆按钮,在主工具箱的展开选项中，取消选中长度复选框，选中宽度复选框，在其下的文本框中输入 30mm,选中深度复选框，在在其下的文本框中输入15mm；2）分别选取上钳口中心标记点和下钳口中心标记点，创建支撑杆；3）进行重命名操作，定义构件 Part_8名称为Zhichenggan,如图17所示；图17支撑杆创建1.3添加约束(1)创建旋转副单击主工具箱中的运动副按钮 电,构建方式选择“两个物体一个位置”如图18所示，单击选择第一个物体为支撑杆，单击第二个物体为上钳口，单击选择PART_6.cm位置。创建螺旋副如图19所示；旋转副：利建方式：杂广一一2个物体-14位迳，. /提 卜飞11 2|n aiilili I i u a *垂直格制TI. . . - r1 1.- rl i i i i i i n i i r第1个物体选取部件二I,第2个捌体选取部.H如图18螺旋副如图19螺旋副的创建按上述步骤，分别在支撑杆和下钳口、上钳口和上曲柄、下钳口和下曲柄之间施加旋转 副;(2)创建球较副右击主工具箱中的运动副按钮组,单击球较副按钮篁,构建方式选择“两个物体一个位置”如图18所示，单击选择第一个物体为螺杆，单击第二个物体为上曲柄，单击选择 luogan.MARKER_1位置。创建球较副，右击球较副，选择修改，单击改变位置按钮步8单击旋转Y按钮如图20所示，使球较副旋转如图 21所示；如图 20球较副修改参数如图 21球较副旋转按上述步骤，在螺杆和下曲柄之间创建球较副，如上图 (3)创建圆柱副21所示;右击主工具箱中的球较副按钮电，单击圆柱副按钮,构建方式选择“两个物体一个位置”如图19所示，单击选择第一个物体为螺杆，单击第二个物体为大地，单击选择luogan.CYLINDER_1.E1(center)位置。方向向外，创建圆柱副，如图 22所示;(4)创建固定副右击主工具箱中的圆柱副按钮邂，单击固定副按钮.M,构建方式选择“两个物体一个位置”如图18所示，单击选择第一个物体为螺母，单击第二个物体为大地，单击选择luomu.MARKER_2位置，创建固定副，如图 23所示；按上述步骤，在支撑杆和大地之间创建固定副，如上 23图所示;(5)创建螺旋副右击主工具箱中的固定副按钮 显，单击螺旋副按钮,构建方式选择“两个物体一个位置”如图18所示，单击选择第一个物体为螺杆，单击第二个物体为螺母，单击选择 luogan.cm位置。螺旋方向向上，移动方向向上，创建螺旋副，右击螺旋副，选择“修改”单击改变位置按钮经,单击旋转Z按钮如图所示，使球较螺旋副旋转如图24所示;1.4 添加驱动单击主工具箱中的旋转驱动按钮 邕，在绘图区单击圆柱副，完成驱动力创建。在旋转驱动上右击，选择 Motion t Motion_1 t修改菜单项，弹出对话框，如图 25所示，将栏中 的函数表达式改写为“ -10”，在类型栏中选择速度，单击完成按钮完成修改；图25修改对话框2仿真与测试2.1添加驱动1、仿真变形1）单击主工具箱中的按钮26所示；,在展开选项中设置终止时间为5.0,步数为200,如图2）单击按钮即开始仿真，如图27所示;仿真图26仿真对话框图27螺旋夹紧装置测试2、测试模型（1）弹簧力测试1）右击弹簧弹出快捷菜单，选择 Spring t Springt测量菜单项，弹出 Assembly Measure对话框；2）在该对话框中，将测量名称更改为SPRING_1_MEA_Li ;3）选择特性下拉列表框为力；4）单击应用按钮，如图 28所示，显示弹簧力测量结果如图29所示；图28弹簧力测量对话框图29弹簧力测量结果（2）弹簧变形测试1）在测量对话框中，将测量名称更改为SPRING_1_MEA_Bianxing ;2）选择特性下拉列表框为变形；3）单击应用按钮，如图 30所示，显示弹簧变形测量结果如图31所示;图30弹簧变形测量对话框图31弹簧变形测量结果（3）弹簧刚度曲线测试1）在SPRING_1_MEA_ Deformation图表框中，右击，在显现的Plot: scht1快捷菜单中 选择转换到完整绘图选项，进入 ADAMS/PostProcessor界面，如图32所示；图 32ADAMS/PostProcessor2）在资源下拉列表框中选择测量，在测量文本框中显示SPRING_1_MEA_Force和SPRING_1_MEA_Deformation ,单击清除曲线按钮，清除显示的激活图形。在独立轴选项栏 中选择数据，弹出 Independent Axis Browser 对话框，选取 SPRING_1_MEA_Deformation ,单 击确定按钮，将 SPRING_1_MEA_Deformation设定为横坐标轴，如图 33所示；图 33Independent Axis Browser 对话框3）在测量文本框中选择 SPRING_1_MEA_Force ,单击添加曲线，显示弹簧刚度曲线图, 横坐标为 SPRING_1_MEA_Deformation ,纵坐标为 SPRING_1_MEA_Force ,如图 35所示;Anavsis Las(_RurNcQnlts201；： 12-31 21：5J：1U图34弹簧刚度曲线图4)选择 Page_1T Plot_4T Haxis,在显示的对话框中单击 Label文本框中 Unit更改为 Deformation (mm)。单击Vaxis,在显示的对话框中单击 Label,将Label文本框中Unit更改 为 Force (newton),如图 35 所示；screw_pressAnalysis: Last_RunDeformalion(mm)2015=11231 21:50:19图35定义了纵、横坐标轴名称和单位的弹簧刚度曲线图5)单击按钮退出 ADAMS/PostProcessor界面，进入 ADAMS/View 界面。