收到的日期：2015-12-10

作者个人资料：Song Guoya（1989-），男性，汉族，来自Luyi，Henan，Changchun Technology的硕士学位学生，主要从事机电货币学综合技术的研究，电子邮件：

812197296 ＠ QQ。 com。 *通讯作者：**（1970-），女性，汉族，来自长春科技大学副教授，吉林（Jilin）

关于综合技术方向的研究，电子邮件：ut。 edu。 CN。

卷。 37，第1期，长春科技大学杂志，第37卷。 1

2016年2月，长春科技大学杂志2016年2月

doi：10.15923/j。 CNKI。 CN22-1382/t。 2016.1.17

基于Adams凹槽轮机构的动态模拟

歌吉亚

1

，Wang Hui

1*

，Zhao Junpeng

1

，Chang Xiaopeng

2

（1。机械和电气工程学院，长春科技大学，约林130012；

2。应用技术学院，长春科技大学，约翰·约林130012）

摘要：首先，分析和模拟了常规凹槽机理的运动特性。在此基础上，建立了很大的旋转

停止距离凹槽车轮机构的三维模型用于动态分析其运动过程

该机制进行了压力和运动模拟分析。

关键字：凹槽轮机构；旋转和停止比； Adams模拟计算

中国分类编号：TH112文档标记代码：文章编号：1674-1374（2016）01-0083-07

基于亚当斯的模拟Ongenevamechanismdynamics

Songguoya

1

，Wanghui

1*

，Zhaojunpeng

1

，Changxiaopeng

2

（1。中国长春科技大学的校园机电工程学工程学院；

2。校夫技术，长春技术大学，Changchun130012，中国）

摘要：首先用理论和理论和

模拟，并具有Bigturn/stopisbuilttostudythe的模拟和then3dmodelofgenevamenism

机械示意力。 Adamsisappliedtotoyzethestressandmotion。

关键词：Genevamechanism; RATIOBETWEENTURNANDSTOP； Adamssimulation calculating。

0简介

随着我们国家经济的快速发展，在过去的20年中

在这方面，我国家的制药行业市场显示出快速发展和扩张

趋势，对于药品而言，全球市场需求平均每年

增长率高于10％，远高于GDP的增长率。

众所周知，在许多制药产品中，Ampoule注入瓶有包装

药物注射占很大比例的，并且自动注射自动注射

喂养设备是制药公司实现自动化产品生产的关键

但是，设备当前的自动装载设备用于安培注射

钥匙变速箱零件凹槽车轮机构无法实现较大的旋转和停止比率，国内

一些学者已经对凹槽轮机构进行了相关研究。

文献[1]研究了一系列固有的车轮机构的存在

缺陷，例如不可调节的运动和角度不应太小。艺术

[2]指出，开始和停止时间的凹槽机构的加速度很大，并且有

随着旋转速度的增加或凹槽数量的减少而影响和增加

戏剧问题。为了克服凹槽轮机构的结构缺陷，

［3］提出了一项改进措施，该措施是由其他机构采用的，例如

连杆，凸轮和齿轮机制的结合，以提高车轮机构的功能

特征。尽管组合机制在不同程度上改善了凹槽的涡轮机

结构的动态特征，但由于组合机制的复杂结构，

这增加了设计的困难。由于组件数量的增加，

组织所占用的空间也有所增加，并且也增加了积累。

错误会影响定位精度，因此其特定的应用值

降低。文档[4]改善了凹槽机构的结构，

线性导轨凹槽车轮机构已更改为带有弯曲弧度的导轨

减少操作过程中的影响。本文针对当前的常规凹槽涡轮机

大规模切换和关闭率的情况无法实现，并且已经研究了常见的插槽。

根据车轮机构，设计了大规模旋转和停止比率。

进行了新型的凹槽机构和动态分析以实现

自动进食安木鼠注射。

1多体系统和Adams软件动力学简介

多体系统动力学的分析和模拟伴随着计算

计算机科学和技术的发展不断改善。多体系统是

相对复杂的机制是由多个对象在运动对的连接时形成的。

系统。使用计算机功能强大的计算功能来处理更复杂的系统

系统的动态分析和模拟是多体系统的动态分析

主要目的。在分析多体系统中的对象时

系统中刚体的微变形被忽略，可以用作

对于刚体，这种类型的系统通常处于低速运动

状态。多灵活的身体系统是操作过程中的系统

许多对象将在较大的区域移动，并通过对象改变弹性。

形状是耦合的，因此该物体需要用作柔性身体。经过

上述对多体系统的理解和理解可以在文章中看到

大型比率凹槽车轮机构应属于多体系统的范围

里面。

多体系统的运动和动态分析需要借贷

强大的动态分析软件，目前在世界上

最广泛的一般多体动态分析软件是美国MDI

对公司开发的机械系统的自动动态分析（自动）

机械系统的动态分析

AMS），LMS -CADSI和

设计系统（动态分析和设计系统 -

TEM，爸爸）和由德国Intec开发的SIM

打包，等等

[5-7]

。亚当斯是当今世界上最强大的

VIA的多体动力学模拟原型模型软件，用户可以访问

通过完美的人类计算机交互式图形环境创建对象的几何模型

类型，通过运动学和动力学理论的啤酒

langri方法建立了系统的基本动态方程，可用于虚拟

该系统执行静态，运动和动态分析，并将系统输出到

位移变化，速度和加速度曲线以及运动部件的功能

力换曲线，Adams软件可用于评估机械系统

性能，运动范围，检测碰撞力，峰值负载

并计算输入负载，等等。

2大旋转和停止比率凹槽车轮机构尺寸设计

凹槽车轮机构如图1所示。

图1凹槽机制

通过分析图1的外槽轮机构，当主动转盘1时

旋转式凹槽轮2所需的时间为T2，活动的时间为活动

拨号旋转的时间T1的比率称为车轮机构的运动。

系数由K表示，也就是说：

k =

T2

T1

（1）

因为主动转盘通常以恒定的速度旋转，所以

比率可以通过拨号角度表示。如图1所示

单圆针槽轮机构，旋转对应于时代T2和T1

运动角分别为2α1和2π。以免

刚性撞击，圆柱形销从一开始就进入径向直凹槽

瞬间，圆柱销线速度的方向很重，径向直凹的中心线

如果凹槽轮有Z均匀的凹槽，则为2

φ

2 =2π/z，将是

该关系被替换为公式（1），并获得外凹槽机构的运动系数

为了：

k =

T2

T1

=

2α1

2π

=

π-

2π

2π

=

1

2

1

（2）

如果n圆柱销在表盘上分布相等的角度，则应将其拨号

在圆盘以恒定速度旋转一周的过程中，凹槽轮将被圆柱形销移动。

n次，因此该机理的运动系数是单个圆柱引脚的n倍，即

n≤

2z

Z -2

（3）

因为k的值应小于或等于1，也就是说

k = n

1

2

1

（4）

4 8长春大学杂志第37卷

从公式（4）中，我们可以获得表1中的凹槽数量与圆柱形销之间的关系。

表1插槽数与圆柱销数量之间的关系

插槽z圆柱销数n的数量n

3'1〜6

4'1〜4

5，6？ 1〜3

≥7？ 1〜2

根据用于安培注入的自动喂养设备，转动中间凹槽的机制

对车轮机构的停止时间的分析，确定车轮机构正在运行。

带有单针的外部凹槽轮四个凹槽，具有动态系数k = 1/12

设计过程很复杂，设计过程不是一个一个。

列出，有关特定维度，请参见表2。

表2尺寸列表

名称符号值/mm公式描述

中心距离L153à。 13根据安装空间

销槽的接触角为θ120°。运动系数是设计的

拨号角α1ô15°运动系数是设计的

凹槽的旋转角

φ

2 2°45°插槽数z确定

圆柱销的旋转半径为R，旋转125à。 02 r-turn =

sinθ

*罪

φ

2，

2

凹槽的高度为S 45 Q。 80 s =

sinθ

*sinα1æ

圆柱销半径r圆5Z。63

凹槽底部高度b 18×b≤l -r旋转 + r圆在范围内选择

凹槽深度H 27 Q。 80 H = S -B

拨号轴直径D DIAL 30×DDIL≤2（L -s）在范围内选择

凹槽轴直径D插槽25•D插槽<2（l -r旋转-R圆）在范围内选择

拨动上层厚度Δ1ó10自选择

拨动下层厚度Δ2ó5ñ自选

凹槽厚度Δ3ó10自选择

凹槽齿轮齿顶δ4ó6z的厚度。15Δ4= 2（0 2.5〜0.8）r圆在该范围内

锁弧半径R锁113à。 24 r锁= r旋转 - （R圆 +Δ4）

拨号半径r拨号135ƒ自我选择

3车轮机构的接触动态方程

因为外槽轮机构中的径向凹槽是一条直线

根据齿轮网际形成理论的分析，凹槽轮径向凹槽的线

如果类型不在共轭的表面类别中，则凹槽车轮机构是

移动的凹槽轮和主旋转辊之间的接触被认为是一对彼此的隔离。

共轭表面，可以将齿轮网缝原理应用于活动

车轮和驱动的凹槽轮相互相互作用，并通过网格划分模型

对其进行分析，并由n个广义坐标q表示驱动的凹槽轮。

通过运动建立的动态方程是

[8]

：

g≥0

fn＞0

fn g = 0

fn

DG

DT

= 0

（5）

其中：G是接触点的距离；

FN接触力的正常成分通常可以通过

获得方向接触约束的惩罚函数。

凹槽轮通过引入不穿透接触的单方面约束来表示

联系轨道的过程：

58 No. 1歌曲Guoya等人：基于Adams的车轮机构的动态模拟

M Q，TQ

。 。

＋φ

QQ，Tλ -Q（Q，Q

。

，t）= 0

φ（q，t）= 0

（6）

地点：Q，q

。

，问

。 。

∈R

代表电力系统的位置

移位，速度和加速度向量；

λ∈R

拉格朗日差异操作员；

t∈R时间阵列；

m∈R

n×n

系统的广义质量矩阵；

φQ∈R

m×n

限制方程式的带雅克阵列；

q∈R

广义力的矩阵；

φ∈R

位置约束方程。

当动作的两个牙齿表面相互穿透时，功能

惩罚因素代表接触力是罚款金额的状态功能，即

接触变形函数。

在触点约束中引入车轮动力学公式后，

然后，我们获得包含接触的车轮的动态方程：

MQ

。 。

＋ kq ＋ Q

Q = Q + F

φ（q，t）= 0

（7）

4个动态网络接触计算模型的凹槽轮

根据经典的接触力学理论，可以将车轮机制放入

弹簧电阻，用于圆柱销和径向凹槽之间的正常接触力相互作用

NI模型是等效的。该模型的广义表达是

[9]

：

fn =kδ

+ c（δ）δ

。

（8）

其中：k是网格表面牙齿轮廓的等效接触刚度；

δ接触点的正常变形量；

n非线性弹性力量指数，n≥1；

c（δ）阻尼因子在网格划分过程中；

δ

。

牙齿轮廓表面的正常变形速度。

根据赫兹联系的理论模型，可以得出两个对象

触摸刚度的计算公式如下：

k =

3

4

嗯

1

2

（9）

其中：r =

R1 R2

R1 + R2

两个牙齿轮廓的表面在网络中

该点曲率的全面半径；

k =

3

4

嗯

1

2

曲柄和凹槽轮材料的全面弹性

模量；

μ

泊松的材料之比。

Lankalani和

尼克·加斯（Nick Gass）的正常方向根据能量损失提出的变形

非线性滞后阻尼模型：

C =

ζ

δ

=

3κ1 -e

2

4V

δ

（10）

其中：C是正常方向变形量的阻尼系数；

e碰撞对象的恢复系数；

v牙齿表面碰撞的速度；

非线性阻尼力量指数。

在弯曲轮旋转的过程中，曲柄和车轮凹槽之间

它是相对滑动的。因此，接触力的切向组件被划分

定义为库伦摩擦模型，表达方式是：

ff = -

μ

D FN SGN V

v（q，q

。

，t）≠0

（11）

地点：FF网格点的滑动摩擦力；

μ

D动态摩擦因子；

v（q，q

。

，t）网格点之间的相对滑动

速度。

5个亚当斯模型建设过程

通过与凹槽轮机构接触时通过上述状态

分析需要在参与期间建立碰撞模型，圆柱形销和凹槽

车轮接触时的接触模型，两者的存在是由于摩擦的存在

通过摩擦建立的库仑摩擦模型是通过Adams软件。

设置模型并根据上述需求将每个参数加载到模型中

您可以轻松，轻松地确定整个过程中的需求

任何模型都为研究人员节省了很多时间和精力。

在亚当斯建造轮子刚体模型需要什么

参数主要包括：活动表盘的形状结构和驱动的凹槽轮

尺寸，弹性模量，材料特性，碰撞系数，连接对，拨号

方向盘的初始速度，接触过程中的滑动摩擦系数等。

凹槽机构的几何尺寸及其整个运动过程的设计

模拟所需的动态和接触计算模型的分析

值的参数已确定并输入ADAMS软件

在项目中。

首先，在Adams菜单栏中设置设置

建模坐标系设置为笛卡尔坐标系，并将单位系统设置为

MKS模式并将工作网格的大小调整为10 mm×

10毫米的规范，重力加速度设置为9。8n/kg。

然后，使用Adams/View操作模块ma-

Inols中的几何建模功能基于设计的凹槽涡轮机

创建一个具有结构大小的模型，并使用颜色调整功能调整轮子的颜色

颜色设置为红色，凹槽轮的颜色设置为粉红色，并创建了好的颜色

该模型如图2所示。

68长春科技大学杂志第37卷

1。齿轮； 2。投手

图2凹槽轮机构的模型

在软件中建立了槽车轮机构的实心模型之后，

分别将部分零件1，Part2和Part3命名为车轮和插槽

车轮，圆柱形别针，并通过右键单击“属性”对话框设置

材料的相关特性主要包括材料的模型，

密度，杨氏模量和泊松比如图3所示，

图4显示。

图3投手材料特性

图4凹槽材料特性

然后在模型中添加运动对，创建总共3个旋转

代理人和一个接触代理，以及三个旋转对建造在地面上，

在车轮，地面和凹槽轮，圆柱形销和皮带轮之间；接触对已建立

在轮子和凹槽方向盘之间，接触子选择的solide与溶液 -

IDE类型，因为在初始接触期间将产生圆柱形销和车轮

要碰撞，将正常力撞击，并

两者的作用过程中都会有切线摩擦，因此

为了设置库仑力的参数，特定参数如图5所示。

图5库仑力参数的设置

在上面的遍历和凹槽轮之间移动运动对和运动参数

毕竟，将扭矩命令添加到凹槽轮的轴心中心

在当时加载电阻力矩，并设置电阻力矩的方向

针头，加载时的方向符合右手规则，将其加载

电阻扭矩是通过交叉表盘两端之间的重量差计算得出的。

137 n·m，可轻松查看，将轨道轮的颜色设置为轻度

蓝色，凹槽轮颜色为粉红色，电阻扭矩为红色箭头

标题，如图6所示。

1。齿轮； 2。投手

图6模型中的力加载

78 No. 1歌曲Guoya等人：基于亚当斯的车轮机构的动态模拟

6个模拟结果

在建立了大旋转和停止比率轮的ADAMS模型之后，

通过主工具面板向旋转的次级Jiont1添加电力

并设置逆时针旋转的方向，并将角速度值设置为

10°/s，通过添加点命令接触凹槽轮和圆柱形销

在表面上创建一个制造商点，最后通过模拟表面

董事会将模拟时间设置为108 s，步骤数设置为10800，圆圈为

图7显示了整个柱销和凹槽轮之间的接触和脱离过程

〜图10。

图7过程1

图8过程2

图9过程3

图10过程4

从图7可以看出，当圆柱形销与凹槽轮接触时

由于它不是标准的车轮机构，因此两者的力的方向是

将角度连接到凹槽轮的径向凹槽的中心线，两者都

动作力的方向和大小会随时改变；通过图8

可以看出，这两个力的方向指向凹槽轮的径向凹槽

在另一侧，由于模拟假设电动机逆时针旋转，所以

在机器周转期间，两端的重量不同，形成顺时针方向。

扭矩装在凹槽轮上，因此在离职过程中

中心不会驱动凹槽轮旋转，而是防止凹槽轮过快地旋转。

因此，这两个力的方向将指向另一侧。通过图

9可以看出，当圆柱形销从径向凹槽中脱离时，凹槽轮的左侧被齿齿

与外容器上的凯恩相撞，力是两个方向，

一个是皮带轮外的凸弧的切线方向，力值很小，另一个是

力垂直于第一个方向。

10可以看出，圆柱形销完全从径向凹槽中脱离，因为

凹槽车轮机构的组装和处理问题将由车轮外部的cairnous弧引起

凹槽轮在接触点上有间隙，因此圆柱形销进入，

离开径向凹槽并产生一定的一定

连续振动。

根据仿真效果图，圆柱形销和

凹槽轮的压力方向和接触位置的过程基础和理论分析

这是一致的，但是由于软件的稳定性和建模准确性

声音，因此结果会出现一些错误。设置参数完整后

通过亚当斯强大的图像后处理模块，我们获得了

运动过程中凹槽轮的角加速度，角速度和正压的波浪波

动态曲线分别显示了图11、12和13。

以上所有数字直接源自ADAMS软件。

通过上面的数字，您可以直观地看到凹槽轮

每个参数的相应更改可以通过图11观察

在36中，在0 s，即，当销钉和凹槽轮第二次接触时，

凹槽轮的角加速度突然在37时变化。在0 s时，

角度加速的峰发生，两者之间的第三个接触是

两次基本相同。通过比较两个峰，动作过程中的角度

8 8长春科技大学杂志第37卷

最大加速度值为2。3°/s；可以通过图12看到凹槽轮

角速度变化，36。0s，销和凹槽轮开始连接

触摸，37。在5 s时，第三个周期基本上与第二个周期相同，得出的结论是

两者作用过程中的最大角速度值为14。2°/s；图13

它显示了凹槽轮机构传输过程中销的径向凹槽

通过比较最后两个循环的峰可以看到正压的变化。

37。在5 s时，销钉的正压到凹槽轮峰，值为

4 830 N.将仿真数据与计算理论数据结合在一起

比较后，我们了解到理论上计算了凹槽轮的角加速度和

角速度分别为2。 74°/s和16。7°/s，都大于模拟的模仿

实际数据，通过分析，我们可以看到理论计算不考虑轨道轮

径向凹槽之间的摩擦因子是在Adams模拟中构建的

建立其接触的库仑力模型，使分析结果更加接近

实际上，与正压的数值相比，我们可以看到理论上计算的正压

力5 120 N大于模拟4 830 N获得的正压，

可以看出，在理论计算中，系统的惯性等于凹槽轮

估计的性ML值太大，导致了较大的理论价值。

图11角加速度

图12角速度

图13正压

7结论

对于自动加载机的主要执行器，Ampoule注入

分析了车轮机构，清除和注射时间

盒子翻转以确定车轮机构的运动系统的时间

设计机制的结构尺寸，并在三维软件中构建它们

Adams软件模拟其运动过程并移动

比较动态过程图与理论运动，运动过程中的基本应力情况

一致，最后，相关参数数量的数据是通过仿真获得的，并且

分析了数据。提议的凹槽轮，旋转较大和停止比率

机制设计方法为后续优化凹槽机理提供了参数

测试基础。

参考：

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机械传输，2007，31（6）：36-39。

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2009，38（2）：61-63。

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[5]张Yuejin，Song Jian，Zhang Yunqing。多体系统的两个主要动态分析

软件Adams和Dads ［j j ］．汽车技术，1997，13（3）：

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申请讨论［j ］．机械科学技术，1997，16（5）：753-

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[9]埃伯哈德。现代接触动力学[M]。南京：东南大学

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