一种ADAMS脚本模拟曲柄滑块机构多种型式的方法

摘要

本发明提供一种基于ADAMS脚本的曲柄滑块机构多种结构型式的模拟方法，首先在Ground上设置A~E五个设计点，通过上述五点分别创建杆件Link1~Link3和滑块Box1，然后根据构件几何关系参数化曲柄滑块机构，根据约束关系分别在曲柄Crank与导杆Leader、曲柄Crank与连杆Linkage、连杆Linkage与滑块Slider之间创建旋转副Rot1~Rot3，在导杆Leader和滑块Slider之间创建移动副Tran1，以固定副模拟机架，以旋转驱动提供动力，并编制脚本文件，逐条读取脚本程序可转换机架与驱动位置以实现曲柄滑块机构、曲柄摇块机构、移动导杆机构、转动导杆机构和摆动导杆机构多种结构型式的转换与连续控制仿真。本发明能自动、高效、准确的得到曲柄滑块机构不同结构型式的动力学仿真结果，提高计算效率，可直接用于指导实际生产。

主权项

一种基于ADAMS脚本的曲柄滑块机构多种结构型式的模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：1）选择在Ground上创建五个设计点，分别是A、B、C、D和E，并根据机构几何关系对五个点的X、Y坐标进行变量设置，通过改变点的设计变量数值来改变点坐标位置；2）通过上述五点分别创建杆件Link1、Link2、 Link3和Box1，A、B、C、D和E分别是部件Crank、Linkage、Leader与Slider位置的控制点，通过对设计点坐标的参数化从而改变部件的不同工作位置；3）根据机构运动特征采用2Bodies‑1Location方法分别在曲柄Crank与导杆Leader、曲柄Crank与连杆Linkage、连杆Linkage与滑块Slider之间创建旋转副Rot1、Rot2和Rot3，在导杆Leader和滑块Slider之间创建移动副Tran1；4）如果部件Leader作为机架，采用固定副Fix1将Leader与Ground固定，给部件Crank施加旋转驱动Motion1，通过调整设计点坐标将杆件Link1长度变为最短杆，该机构能将曲柄Crank的旋转运动转换为滑块Slider的平动，此时所建模型为曲柄滑块机构；通过改变点A的位置，还可以实现偏置曲柄滑块机构；5）若部件Linkage作为机架，采用固定副Fix2将Linkage与Ground固定，使曲柄滑块机构的固定副Fix1失效，旋转驱动Motion1也做失效处理，给部件Crank施加旋转驱动Motion2，且杆件Link1长度为最短杆，该机构能将Crank的旋转运动转换为Slider的摆动，此时所建模型为曲柄摆块机构；6）若部件Slider作为机架，采用固定副Fix3将Slider与Ground固定，使曲柄摆块机构的固定副Fix2失效，旋转驱动Motion2也做失效处理，激活旋转驱动Motion1，且杆件Link1长度为最短杆，该机构能将Crank的旋转运动转换为Leader的平动，此时所建模型为移动导杆机构；7）若部件Crank作为机架，采用固定副Fix4将Crank与Ground固定，使移动导杆机构的固定副Fix3失效，旋转驱动Motion1也做失效处理，激活旋转驱动Motion2，且杆件Link1长度小于杆件Link2长度，该机构整体作旋转运动，并且部件Slider在Leader上还可以平动，此时所建模型为转动导杆机构；若此时改变点B的位置，使杆件Link1长度大于杆件Link2长度，其他条件不变，此时所建模型为摆动导杆机构；8）根据权利要求1所述的曲柄滑块机构多种结构型式的ADAMS控制脚本，其特征是在ADAMS软件中建立一个模型，通过ADAMS仿真脚本控制在某一时段内机构上约束的激活与失效，进而使机构能够在一个虚拟样机模型上实现曲柄滑块机构、曲柄摇块机构、移动导杆机构、转动导杆机构四种机构形式的演化，每种机构形式仿真时间为12s，通过控制脚本仿真程序逐条读取来按顺序演化不同的机构模型，输出对应的特性曲线。