【正文】 成建模工作，提供了豐富的零件幾何圖形庫(kù)、約束和力 /力矩庫(kù)，并且支持布爾運(yùn)算，采用 Parasolid 作為實(shí)體建模的核，支持FORTRAN/77 和 FORTRAN/90 中所有的函數(shù) 。除此之外，還提供了豐富的位移函數(shù)、速度函數(shù)、加速度函數(shù)、接觸函數(shù)、樣條函數(shù)、力 /力矩函數(shù)、合力 /力矩函數(shù)、數(shù)據(jù)元函數(shù)、若干用戶子程序函數(shù)以及常量和變量等。自 版后， ADAMS/View 采用用戶熟悉的 Motif 界面（ UNIX 系統(tǒng)）和 Windows 界面（ NT 系統(tǒng)），從而大大提高了快速建模能力。在 ADAMS/View 中，用戶利用 TABLE EDITOR，可像用 EXCEL 一樣方便地編輯模型數(shù)據(jù)，同時(shí)還提供了 PLOT BROWSER 和 FUNCTION BUILDER 工具包。 DS（設(shè)計(jì)研究）、 DOE（實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)）及 OPTIMIZE（優(yōu)化）功能可使用戶方便地進(jìn)行優(yōu)化工作。 ADAMS/View 有自己的高級(jí)編程語(yǔ)言，支持命令行輸 λ 命令和 C++語(yǔ)言，有豐富的宏命令以及快捷方便的圖標(biāo)、菜單和對(duì)話框創(chuàng)建和修改工具包，而且具有在線幫助功能。 數(shù)據(jù)庫(kù) 模型 測(cè)量 函數(shù)組 測(cè)試數(shù)據(jù)曲線圖 約束 零件 作用力 仿真分析 幾何體 標(biāo)記點(diǎn) 仿真結(jié)果 數(shù)據(jù)分量 重力加速度 22 圖 本章小結(jié) 本章對(duì)計(jì) Proengineer 和 ADAMS 軟件進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)已經(jīng)成為機(jī)械工業(yè)行業(yè)的主流，計(jì)算機(jī)仿真可以縮短設(shè)計(jì)周期，減少設(shè)計(jì)成本。 23 第 4 章 建模與仿真 Proengineer 實(shí)體建模 （ 1） 氣門 利用 proe 中的旋轉(zhuǎn)命令，根據(jù)氣門的尺寸畫(huà)出氣門如圖 。 圖 氣門 （ 2） 彈簧座、鎖片 利用旋轉(zhuǎn)命令，得到氣門鎖片、彈簧座，如圖 。 （ 3） 彈簧 利用旋轉(zhuǎn)掃描命令，獲得內(nèi)外彈簧的三維模型，如圖 。 （ 4） 搖臂 利用拉伸命令，在草繪圖上繪制出搖臂二維圖形，經(jīng)對(duì)稱拉伸后獲得搖臂的三維模型。如圖 。 24 圖 鎖片（左）、彈簧座（右） 圖 內(nèi)彈簧（左）、外彈簧（右） 圖 搖臂 25 （ 5） 推桿 利用旋轉(zhuǎn)命令獲得推桿三維模型，如圖 。 圖 推桿 （ 6） 挺柱 利用旋轉(zhuǎn)命令獲得挺柱的三維模型，如圖 。 圖 挺柱 （ 7） 凸輪軸 利用拉伸命令得到凸輪軸，如圖 。 26 圖 凸輪軸 建立 Proe 裝配圖 （ 1） 氣門組 在 proe 中新建組建，插入組建，元件裝配。分別插入，氣門、鎖片、彈簧座、內(nèi)彈簧、外彈簧。按照一定的位置關(guān)系組裝在一起獲得氣門組，如圖 。 圖 氣門組 （ 2） 搖臂組 將搖臂和調(diào)整間隙螺栓裝配到一起，獲得裝配圖。如圖 。 27 圖 搖臂組 （ 3） 總裝配圖 將凸輪軸插入到組件圖中，確定位置后將挺柱插入，挺柱在凸輪軸的正上方，挺柱底面與凸輪相切。再將推桿插入，推桿與挺柱相切并且在同一軸線上。在京搖臂組插入，調(diào)整間隙螺栓與推桿相切，搖臂與凸輪軸相互垂直。插入氣門組，氣門組在搖臂的下方，之間有 的調(diào)整間隙。單面組裝完畢，同樣原理組裝另一半，便可得到最終的 總裝配圖。如圖 。 圖 總裝配圖 28 將裝配圖導(dǎo)入 Adams （ 1） 利用 Proe 和 Adams 的接口軟件 Mchepro2021 將 Proe 模型轉(zhuǎn)換成 Adams 文件。 用 Mech/Pro 菜單管 理器，將總裝配圖進(jìn)行設(shè)置。創(chuàng)建實(shí)體后在模型中創(chuàng)建所需的marker 點(diǎn)，以便在 Adams 軟件中使用。用 interface 功能導(dǎo)出 Adams viewer 文件。 （ 2） Adams 軟件 import 文件 打開(kāi) Adams 軟件，導(dǎo)入總裝配圖 cmd 文件如圖 。 圖 adams 總裝配圖 （ 3） 添加約束 在凸輪軸、搖臂上添加旋轉(zhuǎn)約束，在挺住、氣門上添加直線移動(dòng)約束，在挺住與推桿之間、推桿與搖臂之間添加求約束。在兩挺住與凸輪軸之間、兩氣門與搖臂之間添加 contact 力。在氣門與地面（即剛體）之間添加彈簧，凸輪 軸處添加旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。 如圖 拓補(bǔ)圖，其中 H1 為旋轉(zhuǎn)福即剛體與凸輪軸之間添加旋轉(zhuǎn)福； H2 為旋轉(zhuǎn)直線副是凸輪軸與挺柱之間的約束； H3 為旋轉(zhuǎn)副，挺柱與推桿之間的約束； H4 為旋轉(zhuǎn)副，推桿與搖臂（調(diào)整螺釘）之間的約束； H5 為接觸力，搖臂與氣門之間的約束； 29 H6 為直線移動(dòng)副，大地（剛體）與氣門之間的約束； H7 直線移動(dòng)副，大地（剛體）與挺柱之間的約束； H8 為旋轉(zhuǎn)移動(dòng)副，大地（剛體）與搖臂之間約束。通過(guò) adams加完約束后得到可仿真的模型。 圖 拓補(bǔ)圖 配氣機(jī)構(gòu)多體動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果及分析 （ 1） 排氣門的運(yùn)動(dòng) 圖 到圖 為排氣門升程、速度、加速度隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化曲線。氣門升程和速度曲線光滑，說(shuō)明配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn)，沒(méi)有發(fā)生飛脫現(xiàn)象。氣門加速度是配氣機(jī)構(gòu)平穩(wěn)性的重要參數(shù)，氣門加速度變化率最大值即 Jerk 值最大為 mm / deg3 沒(méi)有超出限值范圍，配氣機(jī)構(gòu)平穩(wěn)。 圖 進(jìn)、排氣彈簧受力曲線 凸輪軸 挺柱 推桿 搖臂 大地 （剛體） 氣門 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 30 圖 進(jìn)、排氣門位移曲線 本章小結(jié) 本章通過(guò) proe 軟件進(jìn)行實(shí)體建模，再通過(guò)接口軟件（ mechpro）進(jìn)行中間轉(zhuǎn)換，從而將三維模型導(dǎo)入 adams 軟件進(jìn)行仿真。仿真對(duì)排氣門的速度加速度位移進(jìn)行了分析得到其仿真圖形曲線，改變凸輪軸的轉(zhuǎn)速在對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量得到不同的曲線進(jìn)行比較從而得到凸輪軸的轉(zhuǎn)速對(duì)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情況的影響。 結(jié) 論 （ 1）在分析裝配約束關(guān)系的基礎(chǔ)上利用 Pro／ E 軟件為工具，實(shí)現(xiàn)了 S195 柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的三維實(shí)體建模、裝配過(guò)程及裝配模型，同時(shí)在裝配過(guò)程中利用裝配干涉檢查，使設(shè)計(jì)效率大為提高。 （ 2）利用 Pro／ E 和 ADAMS 軟件相結(jié)合的方法建立 S195 柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)虛擬化樣機(jī) ，雖然仿真結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果有一定的誤差，但總體來(lái)看是合理的，能夠滿足一般工業(yè)的需要。 （ 3）基于 ADAMS 建立的配氣機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)仿真可提供大量的運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)參數(shù)，這些依據(jù)不僅可用于分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力學(xué)特性，也可為進(jìn)一步有限元結(jié)構(gòu)分析 31 以及系統(tǒng)優(yōu)化提供基礎(chǔ)，從而提高柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短開(kāi)發(fā)周期、降低開(kāi)發(fā)成本。 參考文獻(xiàn) [1] 史紹熙 .孫永平 .柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) [G].北京 :中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社 ,1998 [2] 許道廷 ,丁賢華 .高速柴油機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)踐 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [3] 尚漢冀 .內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu) — 設(shè)計(jì)與計(jì)算 [M].上海 :復(fù)旦大學(xué)出版社 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