牛头刨床在机械加工里很常见,今天用ADAMS做一次完整的机构仿真。流程拆成三段,跟着走就行。
几何建模:在ADAMS/View里直接创建构件——曲柄、连杆、滑枕、机架。尺寸参考实际刨床,曲柄半径50mm,连杆长200mm。材料定义:默认钢材密度就行,不用改。动力模型:曲柄与机架加旋转副,曲柄与连杆、连杆与滑枕分别加旋转副,滑枕与机架加移动副。
驱动条件:在曲柄旋转副上加电机,转速360 deg/s(即60rpm)。求解设置:终止时间2秒(曲柄转2圈),步数200。
仿真动画:点播放,观察滑枕往复运动。查看结果:后处理里提取滑枕位移、速度曲线——位移应呈近似正弦波,最大行程约100mm。评估结果:对比理论计算,误差在5%以内说明模型正确。
整个流程半小时搞定,想优化机构参数(如连杆长度)直接改再跑就行。
2. 前处理
2.1几何模型的构建
打开ADAMS View,新建一个文件,并且定义好路径和命名,按照图1所示的牛头刨床机构相关参数构建好相对应的模型,模型构建如图2所示。

图1 牛头刨床机构

图2 模型构建
2.2材料定义
材料采用默认的结构钢,不需要重新进行定义。
2.3动力学系统模型构建
对各个机构之间创建连接关系,让整体结构按照实际工作情况进行工作,构件之间的连接关系如图3所示。

图3 创建连接关系
3. 求解
3.1驱动条件
令AC杆为驱动杆件,对AC杆与地面的 转动副施加驱动,驱动函数为180d*time,如图4所示。

图4 添加驱动
3.2求解设置
设置求解时间6s,求解步长200步,如图5所示,点击开始运行进行仿真。

图5 求解设置
4. 后处理
4.1仿真动画
仿真结束之后便可以查看其运动动画,如图6所示。
GIF
图6 牛头刨床机构运动动画
4.2查看结果
图7为横杠在X轴方向的位移情况,图8为速度情况,图9为加速度情况。

图7 横杠位移

图8 横杆速度

图9 横杆加速度
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