1、唐 山 学 院课 程 设 计设计题目：基于 ADAMS 的插床机构传动系统的建模、仿真及优化系 别： 机电工程系 班 级： 姓 名： 指 导 教 师： 2013 年 6 月 5 日基于 ADAMS的插床机构传动系统的建模、仿真及优化摘 要虚拟样机技术引入插床设计开发领域，首先对模型进行了运动学分析，并且通过变各参数值进行仿真，分析各参数值变化对机构运动特性和切削质量的影响；其次，从全局优化的角度出发，以电机功率消耗最大值最小为优化目标，利用 A DA MS 软件提供的优化分析功能，通过对机构中变量参数的设计研究，找出了对电机功率消耗影响较大的变量参数， 并且对这些设计变量进行了优化， 使得优化
2、后的电机功率消耗最大值降低。关键词：插床；A DAMS ；运动动力学仿真；优化Based on ADAMS slotting machine transmission system modeling, simulation and optimizationAbstractVirtual prototype technology into the field of slotting machine design and development, Firstly, the kinematics analysis of the model, and the variation of each par
3、ameter value simulation, analysis of influence on the motion characteristics and the quality of cutting parameters; Secondly, from the point of view of global optimization point of view, the maximum and minimum as the optimization objective to motor power consumption, Functional analysis and optimiz
4、ation, using A DA MS software, through the research and design of the variable parameters of the mechanism of the effect of variable parameters, the consumption of large motor power, And these design variables are optimized, the motor power consumption is reduced after optimization maximum.Key words
5、: Slotting machine; A DAMS; dynamic simulation; optimization目 录1 引言 .12 插床曲柄导杆机构动力学仿真分析 .22.1 参数化建模 .22.2 执行系统设计 .32.2.1 导杆机构设计 .32.2.2 凸轮机构设计 .63 结论 .7参考文献 .8唐 山 学 院 课 程 设 计11 引言插床作为目前应用比较广泛的加工机械，在其设计和实际使用过程中存在着诸多弊端，基于此，本文以插床为研究对象，将虚拟样机技术引入插床的设计分析中。利用 AD AMS 软件产生插床系统的虚拟样 机，真实地仿真其运动过程，可以迅速地分析和比较 多种参
6、数方案，获得优化的工作性能。虚拟样机技术 已经成为插床系统分析、研究和设计中不可缺少的重要手段，在降低系统的研制成本、提高实验和训练的 安全性能方面起着重要的作用。 唐 山 学 院 课 程 设 计22插床曲柄导杆机构动力学仿真分析2.1 参数化建模插床机构是由六杆机构组成,该机构的前置机构为摆动导杆机构, 后置机构为偏置摆杆滑块机构。 由于导杆机构具有急回特性, 利用非匀速摆动的导杆的运动驱动摆杆滑块机构,可使滑块在工作行程的部分区间内作近似的匀速运动。这样,可以减小电机功率,提高切削质量。因此, 实现滑块的匀速运动,是插床机构设计过程中的一个重要的问题。插床的前置机构为曲柄导杆机构，其机构简
7、图见图 1 。 在 ADA MS 中建立曲柄导杆机构的参数化模型，并施加约束和驱动，其参数化模型见图 2 。图 1图 2唐 山 学 院 课 程 设 计32.2 执行系统设计2.2.1 导杆机构设计设计 ADAMS 工作环境；建立设计变量，如图 3；创建设计点；创建连杆体和滑块，如图 4，图 5；添加运动副；给机构加驱动，使曲柄按给定的转速转动；设置曲柄转角变量，如图 6；机构仿真,；修改构件的质量、转动惯量和质心坐标；给机构施加力，如图 7。图 3唐 山 学 院 课 程 设 计4图 3图 4图 5唐 山 学 院 课 程 设 计5图 6图 7唐 山 学 院 课 程 设 计62.2.2 凸轮机构设计创建设计变量如图 8；创建设计点；创建摆杆从动件；创建凸轮；创建运动副；加驱动；修改驱动”MOTION_1” ，使摆杆从动件满足所要求的运动规律；生成凸轮轮廓线；加高副形成凸轮机构。图 8
