以ADAMS機械機構為基礎的自動化設計和運動特性分析

黃太守

摘 要：ADAMS是現代機械設計當中應用的重要軟件，對于機械機構自動化設計以及運動特性分析具有非常重要的意義。本文筆者對ADAMS加機械結構軟件進行了分析，并在文章中簡要闡述ADAMS機械機構的自動化設計流程以及ADAMS結構運動特性分析。

關鍵詞：ADAMS軟件;自動化設計;運動特性

ADAMS是一種虛擬樣機分析應用軟件，在使用ADAMS軟件進行機械設計的過程中，可以利用軟件建立幾何模型，并通過對幾何模型進行參數分析，對建立的虛擬機械模型系統進行運動性能分析，從而保證機械自動化設計以及運動特性分析能夠精準的完成。當前，在機械系統自動化設計以及機械機構設計當中，應用到ADAMS機械機構設計軟件很大程度上提升了機械自動化設計的精度。

1 ADAMS機械機構軟件的簡要介紹

ADAMS機械機構軟件是由美國機械動力公司研究的虛擬樣機分析系統，是當前美國以至于全世界機械生產研發領域當中都在應用到的機械性能分析和設計軟件，對于當前機械動力分析以及機械構造設計都有非常重要的意義。

2 利用ADAMS機械機構軟件對自動化設計與運動特性進行分析

2.1 利用ADAMS機械機構軟件完成機械自動化設計

在ADAMS機械機構軟件使用中，其機械自動化設計功能是其非常重要的功能。在本文研究ADAMS機械機構軟件設計功能時，以曲柄搖桿機結構設計為例進行了具體的試驗分析，在其具體設計中，應該完成以下幾方面設計工作：

（1）數學參數模型設計。在利用ADAMS機械機構軟件對曲柄搖桿機進行自動化設計試驗中，首要完成的工作就是曲搖桿機數學模型的建立。在實際的應用過程中曲ADAMS機械機構軟件利用相關設計要求參數，并利用自身的數學模型建立功能開始完成曲柄搖桿機的數學模型構件。以下圖1是利用ADAMS機械機構軟對曲柄搖桿機的數學模型坐標系設計，通過圖1數學參數設計原理圖可以發現，在實際的數學模型設計中，曲柄搖桿機構模型的構件位置角，都是屬于逆時針角度設計。

（2）參數模型設計應用。參數模型設計也是利用ADAMS機械機構軟件進行設計的重要模塊。在具體的設計中，通過參數模塊設計能夠保證軟件模型設計更加合理。在本文研究中，ADAMS機械機構軟件對曲柄搖桿機構的參數模型設計內容具體包括以下幾方面：

1）建立設計變量[1]。通過設計變量的設計能夠保證設計更加合理。而在實際的曲柄搖桿結構參數模型變量設計中，主要包括長度變量設計、角度變量設計以及速度變量設計等三方面內容。a.長度變量設計分別為曲柄長度設計、連桿長度參數設計、搖桿長度參數設計以及機架長度變量設計等內容。其設計取值范圍分別為0～600、0～1 200、0～1 500以及0～1 800。b.兩個角度變量設計分別為曲柄位置角設計以及機架位置角設計，其設計取值范圍分別為0～180、-900～90。c.一個變量角速度設計為曲柄轉速，其中設計取值范圍在0～360之間，實際設計中國初始值設計為30。

2）參數模型的設計。參數模型設計是ADAMS機械機構軟件對曲柄搖桿機構進行設計的核心關鍵因素。通過參數模型設計可以最快速度和最精準完成模型和設計，在具體的設計中，利用ADAMS機械機構軟件完成平面點設計，分別選取Point-A、Point-B、Point-C、Point-D作為四點構件模型。以下圖2為ADAMS機械機構軟件具體設計模型示意圖。

2.2 利用ADAMS機械機構軟件完成運動特性分析

在利用ADAMS機械機構軟件設計的過程中，對曲柄搖桿機構的運動特性分析也是非常重要的組成部分，在其具體特性分析的過程中，主要包括以下幾點分析內容：

（1）傳動角運動特性分析。在曲柄搖桿機構具體設計應用的過程中，傳動角運動直接影響到機械設備的具體使用效率，所以在應用到ADAMS機械機構軟件進行具體分析的過程中，應該對傳動角進行運動特性分析[2]。

（2）急回運動特性分析。在應用ADAMS機械機構軟件進行曲柄搖桿機運動分析中，還應該包括急回運動特性分析[3]。急回運動特性分析中極限角度數據分析為關鍵分析內容，保證極限角度在55.7543°～99.5104°最為適宜。

3 結束語

本文筆者對基于ADAMS軟件下的曲柄搖桿機構進行分析研究，試驗中建立數學模型以及參數模型，并對曲柄搖桿機構的急回運動以及傳動角運動特性進行分析。希望本文能夠對ADAMS軟件的具體應用有所幫助。

參考文獻：

[1]王曉輝，胡志勇.基于ADAMS的鏈傳動機構動力特性分析[J].機械工程與自動化，2018，000（004）：77-78，80.

[2]秦利，李帥，李泳嶧.基于Adams的梯形轉向運動學分析與改進設計[J].機械制造與自動化，2018，047（006）：127-129.

[3]孫慧.基于ADAMS的智能汽車自動化操縱穩定性研究與分析[J].自動化與儀器儀表，2019，000（002）：19-21.