adams 挖掘机建模过程及运动仿真

挖掘机建模过程及运动仿真

完成如下挖掘机简化模型，并进行运动过程仿真及受力分析：

挖掘机总体结构图

1 建立挖掘机模型

1.1建立挖掘机底盘模型

运行adams ，建立新模型，设置工作网格大小为5000x2000，间隔为100mm 。 使用工具box 建立模型，length=4200，height=900，depth=2800，设置为on ground ； 再在box1左右两端建立box2和box3，length=1200，height=900，depth=1600，设置为on ground ；使用位置调整工具，调整box2和box3的位置在box1沿z 轴方向的中间，使用布尔运算工具从box1中减去box2和box3；

使用工具Cylinder 建立旋转支撑部分，length=200，radius=700，设置为add to part ，调整位置，使其位于box1中间。

使用fillet 工具将box1左右倒圆角，radius=450； 底盘模型建立完成，如图1-1所示

车身

底盘

动臂

斗杆液压缸

动臂液压缸

斗杆

铲斗

摆杆

下连杆

铲斗液压缸

上连杆

图1- 1挖掘机底盘

1.2建立车架模型

使用工具box建立模型，length=2400，height=300，depth=2200，设置为new part；

使用工具box建立动臂支架座，length=200，height=900，depth=500，设置为add to part；

使用工具box建立两个动臂液压缸支架座，length=200，height=300，depth=200，设置为add to part；

使用位置调整工具调整支架座的位置，使动臂支架与液压缸支架座x向间距500mm，两液压缸支架座z向间距700mm，；动臂支架位于两液压缸支架z向中间位置；

使用工具fillet对支架上侧倒圆角，radius=100；

使用工具marker，在各支架座圆弧圆心沿z轴中间位置建立marker点，液压缸支架上为marker16、marker16，动臂支架为marker14；

修改模型名称为chejia；模型完成如图1-2所示：

图1- 2完成车架模型

1.3 建立动臂模型

使用工具Extrusion建立动臂模型，选择由点创建，各点坐标如图1-3所示，

length=500mm，并倒角，在动臂左端建立marker48，右侧建立marker18，移动使marker18与车架上的marker14重合；

图1- 3动臂拉伸建模坐标点

使用工具box在动臂上方建立斗杆液压缸支架座，length=200，height=400，depth=200，设置为add to part；

使用工具cylinder在动臂两侧建立动臂液压杆支座，length=200，radius=50，使用位置工具调整到合适的位置；

动臂完成后如图1-4所示：

图1- 4完成动臂模型

1.4建立动臂液压缸

使用工具cylinder建立液压缸，length=1200，radius=70，液压杆length=1200，radius=50；调整位置如图1-5所示

图1- 5完成动臂液压缸模型

1.5 建立斗杆模型

使用工具Extrusion建立动臂模型，选择由点创建，各点坐标如图1-6所示，

length=500mm，并倒角，在动臂右端建立marker50，移动使marker50与动臂上的marker48重合；

使用工具cylinder建立摆杆连杆支座模型，length=400mm，radius=60mm；位于斗杆下方前后两侧对称布置；

使用工具box建立铲斗液压缸支座，length=400mm，height=200mm，depth=200mm，使用位置工具调整角度和位置，并倒角radius=100mm；

斗杆完成如图1-7所示。

图1- 6斗杆拉伸坐标点

图1- 7完成斗杆模型

1.6建立铲斗模型

使用工具Extrusion建立铲斗外形模型，选择由点创建，各点坐标如图1-8所示，length=900mm

使用工具Extrusion建立铲斗内腔模型，选择由点创建，各点坐标如图1-9所示，length=700mm，使用布尔运算工具想减完成铲斗模型，并倒角。

使用工具box建立铲斗连杆支座，length=200，height=80，depth=100，调整到合适的位置，并倒角。铲斗模型完成如图1-10所示：

图1- 8铲斗外形拉伸坐标点

图1- 9铲斗内腔拉伸坐标点

图1- 10完成铲斗模型1.7建立斗杆液压缸模型

方法同1.4，完成如图1-11所示

图1- 11完成斗杆液压缸模型

1.8 建立摆杆和连杆模型

使用工具cylinder建立摆杆模型，length=700，radius=50，调整到位；使用link工具连接摆杆和相应的支座，完成如图1-12所示

图1- 12完成摆杆和连杆模型

1.9 建立铲斗液压缸模型

方法同1.4，完成如图1-13所示，

图1- 13完成铲斗液压缸模型

1.10 模型检查，结果如下

VERIFY MODEL: .model_1

102 Gruebler Count (approximate degrees of freedom)

17 Moving Parts (not including ground)

102 Degrees of Freedom for .model_1

There are no redundant constraint equations.

Model verified successfully

2 添加约束

根据挖掘机各零部件的运动关系和装配关系，建立相应的marker点，在各marker点上对挖掘机各部件之间建立约束如表所示：

构件一构件二约束类型

底盘车架Revolute

车架动臂Spherical

车架动臂液压缸（左）Spherical