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曲柄滑块仿真adams

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Simulation for crack and

slider system with Adams

1)Set up the simulation system 2) (a) Give angular velocity record of the crank

(b) Give the slider velocity record

(c) Give the force record at joint between the crank and link

3) Add fly wheel in the system

(a) Give the angular velocity record of crank

(b) Give the slider velocity record

(c) Give the force record at joint between the crank and link

4) Compare the performance of system in above both cases

一 创建模型

1、启动Adams/View程序，创建一个新的模型，将文件名改为simulation。

2、根据已知曲柄连杆机构的几何尺寸建立四个点（-200，0，0）、（-100，0，0）、（250，0，0）、（300，0，0），然后在这四个点上依次建立曲柄、连杆和滑块，分别命名为Crank、Link，Slider。如图所示

二 施加约束

依次在前三个连接点上建立转动副约束，并在滑块与机架之间建立沿水平方向的滑动副。如图所示 三 施加驱动力

在滑块上加一个驱动力F，用if函数定义图3所示的驱动力。

四 调入函数

IF( AZ( MARKER_2)-(10/180)*pi:0, 0 ,

IF( AZ( MARKER_2)-(170/180)*pi:100,100,

IF( AZ( MARKER_2)-(730/180)*pi:0, 0 ,

IF( AZ( MARKER_2)-(890/180)*pi:100,100,0

五 施加阻力矩与初速度

在曲柄上施加阻力矩，并定义函数

-80*WZ( MARKER_2)

在曲柄与ground的旋转副上施加初速度200。

六 仿真计算1

仿真计算 时间 2s, 步数500。

测曲柄的角速度，结果如下图所示。

七 飞轮模型建立

复制并向下移动模型30cm。

在点（-200.0, 0.0, -110.0）建一个Marker，利用此Marker建一个圆柱体（Length10cm,Radius

8cm）,用merge 把此圆柱体与曲柄结合在一起

八 仿真计算二

仿真计算 时间 2s, 步数500。

测曲柄的角速度，如下图所示。

九

在后处理模块中对比测量结果

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基于MATLAB的曲柄滑块机构运动的仿真

基于MATLAB的曲柄滑块机构运动的仿真

基于MATLAB的曲柄滑块机构运动的仿真

姓名：夏小品 学号：2100110114 班级：机械研10

摘要：本文在曲柄滑块机构运动简图的基础上，对其数学运动模型进行分析，用解析法计算曲柄的转角和角速度，及滑块的位移和速度，并用MATLAB软件进行仿真。

关键字：曲柄滑块机构；运动分析；MATLAB

The Simulation of Crank Slider Mechanism Motion Based on MATLAB

Abstract:This article analyses the motion mathematical model of crank slider

mechanism based on its motion diagram. Use analytical method to calculate crank

angle,crank angular velocity,slider position and slider velocity and do the simulation

of the resultes witn MATLAB software.

Key Words:Crank slider mechanism;Motion analysis;MATLAB

1 引言

在机械传动系统中，曲柄滑块机构是一种常用的机械机构，它将曲柄的转动转化为滑块在直线上的往复运动，是压气机、冲床、活塞式水泵等机械的主机构。这里用解析法，并用MATLAB对其进行仿真。

2 曲柄滑块机构的解析法求解

曲柄滑块机构的运动简图如图1所示，在图1中，1L、2L和e分别为曲柄滑块的曲柄、连杆和偏差，1、2分别为曲柄和连杆的转角，1•、2•分别为曲柄和连杆的角速度，S为滑块的位移。

BC1L122Lesyx•1•2DA

图1 曲柄滑块机构运动简图 设已知已知1L、2L、e、1和1•，求连杆的角位移2和角速度2•，以及滑块的位移S和速度S•。

曲柄滑块机构的运动仿真系统

曲柄滑块机构的运动仿真系统

第３３卷第ｊ期　２∞２年１　太原理工大学学报　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＴＡＩＹＵＡＮ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　ＯＦ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　Ｖｏ【３３　Ｎｏ　１　Ｊａｎ．２００Ｚ　

文章编号：ｌ００７　９４　３２（２００Ｚ）０ｌ＿００７ｉ一０３　

曲柄滑块机构的运动仿真系统　

李秀红，吴凤林，任家骏　

（太原理工大学机械工程学脘）　

摘要：采用Ｖｉｓｕａ［Ｌｉｓｐ语言对ＡｕｔｏＣＡＤ进行＝班开发，通过对曲柄滑块机构的优化设计和　参数化绘图．实现了曲栖滑块机构的运动仿真一井输出了运动线圈和各种曲线一从而为研究平面四　连杆机构提４Ｒ－，了一种高效、快捷的方法　关键词：曲栖滑块机构；计算机仿真；优化设计　中图分类号：ＴＰ３１１　２５　文献标识码：Ａ　

在机械创新设汁过程中，由机构刨意性概念设　Ｈ‘得到的准可行机构方案很多　为了分析准可行机　

构是否能够满足给定的运动规律和运动空间的要　

求．我们需要对机构的运动规律进行研究，从中删除　

那些不能满足要求的设计方案，并从中遴选较佳的　

设计方案。过去，鉴于机构分析过程较为复杂，机构　设计难于获得满意的结果，因而机构设计常凭经验　

或用试凑的方法来完成，使得机构设计繁琐困难　

计算机仿真是随着电子计算机的出现而发展起　

来的。它广泛应用于机械工程、自动化工程、国防建　

设等领域，已成为研究设计和分析复杂问题的重要　工具　笔者采片ｊ　Ｖｉｓｕａｌ［　［ｓｐ语言对ＡｕｔｏＣＡＤ进行　

二次开发，以曲柄滑块机构为例．对平面四杆机构　

的运动仿真进行了研究，并输出了其位移、速度、加　

速度曲线。　

１开发工具的选择　

机构的运动仿真工具从早期的ＢＡＳＩＣ．ＦＯＲ　

ＴＲＡＮ．Ｃ发展到现在各种可视化开发环境，经历了　

很大的变化　日前大现可分为３种：一是以ＶｉｓｕａＩ　

Ｃ一，Ｂｏｒｌａｎｄ　Ｃ　一代表的元件开发工具；二是以ｖ　

ｓｕａｌＢａｓｉｃ为代表的方案开发工具；三是以Ａｕｔｏ—　

ＣＡＤ为代表的基于图形软件包的二次开发工具，如　

基于MATLAB的曲柄滑块机构运动的仿真 2

基于MATLAB的曲柄滑块机构运动的仿真 2

基于MATLAB的曲柄滑块机构运动的仿真

摘要：本文在曲柄滑块机构运动简图的基础上，对其数学运动模型进行分析，用解析法计算曲柄的转角和角速度，及滑块的位移和速度，并用MATLAB软件进行仿真。

1 引言

在机械传动系统中，曲柄滑块机构是一种常用的机械机构，它将曲柄的转动转化为滑块在直线上的往复运动，是压气机、冲床、活塞式水泵等机械的主机构。这里用解析法，并用MATLAB对其进行仿真。

2 曲柄滑块机构的解析法求解

曲柄滑块机构的运动简图如图1所示，在图1中，1L、2L和e分别为曲柄滑块的曲柄、连杆和偏差，1、2分别为曲柄和连杆的转角，1•、2•分别为曲柄和连杆的角速度，S为滑块的位移。

BC1L122Lesyx•1•2DA

图1 曲柄滑块机构运动简图

设已知已知1L、2L、e、1和1•，求连杆的角位移2和角速度2•，以及滑块的位移S和速度S•。

2.1 位移分析

按图1 中四边形ABCD的矢量方向有：

ABCD

将上式转化成幅值乘以角度的形式，得到如下等式：

1212iiLeLeSie (1)

分别取上式的虚部和实部，并在e前面乘N，N取值1或－1，用以表示滑块在x轴的上方或者下方，得到下面两式： 1122coscosLLS (2)

1122sinsinLLNb (3)

整理上面两个公式得到S和2的计算公式：

1122coscosSLL

(4)

1122sinarcsinNeLL (5)

2.2 速度分析

将（1）式两边对时间求导得（6）式

121212iiLieLieS••• (6)

基于MATLAB的曲柄滑块机构运动的仿真 3

基于MATLAB的曲柄滑块机构运动的仿真 3

基于MATLAB的曲柄滑块机构运动的仿真

姓名：夏小品 学号：2100110114 班级：机械研10

摘要：本文在曲柄滑块机构运动简图的基础上，对其数学运动模型进行分析，用解析法计算曲柄的转角和角速度，及滑块的位移和速度，并用MATLAB软件进行仿真。

关键字：曲柄滑块机构；运动分析；MATLAB

The Simulation of Crank Slider Mechanism Motion Based on MATLAB

Abstract:This article analyses the motion mathematical model of crank slider

mechanism based on its motion diagram. Use analytical method to calculate crank

angle,crank angular velocity,slider position and slider velocity and do the simulation

of the resultes witn MATLAB software.

Key Words:Crank slider mechanism;Motion analysis;MATLAB

1 引言

在机械传动系统中，曲柄滑块机构是一种常用的机械机构，它将曲柄的转动转化为滑块在直线上的往复运动，是压气机、冲床、活塞式水泵等机械的主机构。这里用解析法，并用MATLAB对其进行仿真。

2 曲柄滑块机构的解析法求解

曲柄滑块机构的运动简图如图1所示，在图1中，1L、2L和e分别为曲柄滑块的曲柄、连杆和偏差，1、2分别为曲柄和连杆的转角，1•、2•分别为曲柄和连杆的角速度，S为滑块的位移。

BC1L122Lesyx•1•2DA

图1 曲柄滑块机构运动简图 设已知已知1L、2L、e、1和1•，求连杆的角位移2和角速度2•，以及滑块的位移S和速度S•。