ADAMS模擬開鎖過程

1.動力學模型的建立

   首先來看一下，開鎖的動態原理圖：鑰匙進入鎖芯前，鎖芯中的驅動鎖銷在彈簧的作用下插入鎖芯頂在內壁上，并阻止鎖芯的轉動，當鑰匙進入鎖芯時，鑰匙上的齒驅動彈子，然后使驅動鎖銷平齊并脫離鎖芯，從而能使鎖芯轉動，繼而打開鎖。

（1）驅動鎖芯與彈子的建立

    如下圖，首先建立鎖殼，然后建立四個驅動銷以及不同長度的彈子，并在驅動鎖銷與鎖殼之間建立彈簧。由于在初始狀態下(無鑰匙進入時)，彈簧處于壓縮狀態，所以四個彈簧都有初始的預載。為確保驅動鎖銷的水平運動，在鎖銷與鎖殼之間建立水平的移動副。最后彈子與驅動銷之間建立接觸關系(可不添加摩擦)。

（2）鎖芯的建立

  鎖芯的結構圖如下：從圖中可以看出，鎖芯在徑向有4個可使彈子、驅動鎖銷穿梭的孔，在軸向上有可以供鑰匙插入的槽孔，并且徑向的孔要穿過一部分軸向的孔，這樣鑰匙在插入的時候才會起作用。

   經過一系列的布爾操作，鎖芯的結構如下圖所示：其中彈子和驅動鎖銷已經進入鎖芯徑向的孔，并且彈子頂在鑰匙槽里。最后建立彈子與鎖芯的接觸關系(這個接觸需要添加摩擦力，防止在運動過程中彈子掉出鎖芯)、驅動鎖銷與鎖芯的接觸關系，這樣在這種狀態下，鎖芯是不能轉動的，實現了“鎖住”的效果。

由于鎖芯是可以繞軸向旋轉的，因此需要在鎖芯與鎖殼間加一個旋轉副：

（3）鎖梁的建立

  首先也是通過布爾操作，畫出鎖梁結構，然后在鎖梁與鎖殼之間建立豎直方向的移動副，并加上彈簧（鎖緊狀態下，鎖梁與鎖殼的彈簧應是壓縮狀態，也需要添加預載）。

（4）鎖舌的建立

    鎖舌的作用主要是勾住鎖梁，是鎖梁上下運動的開關，如下圖所示：鎖舌與鎖殼之間首先建立水平方向的移動副，然后在兩者之間建立彈簧（鎖緊狀態時，彈簧應為壓縮狀態，使得鎖舌與鎖梁相扣）。最后在鎖舌與鎖梁之間建立接觸關系。

（5）撥銷的建立

  在鎖芯上部建立一個撥銷并在撥銷與鎖芯之間建立固定副，同時在撥銷與鎖舌之間建立接觸關系，這樣當鎖芯轉動的時候，撥銷帶動鎖舌往左運動，當運動到一定程度后，鎖舌與鎖梁脫離，鎖梁彈開，這樣就實現了鎖的開啟。

（6）鑰匙的建立

   鑰匙的輪廓要保證鑰匙插入時，正好將所有驅動鎖銷推出鎖芯，并且鑰匙頭部要有一定的傾角以便進入鎖芯從而推動彈體（建模過程中，通過折線、拉伸、倒角功能建立鑰匙）。開鎖過程中鑰匙共有兩個動作，一是鑰匙的插入，二是鑰匙進入鎖芯后鑰匙的旋轉，兩者需保證前后時間差，具體設置如下：

通過兩個step函數建立時間先后關系：

2.運動仿真

  第一階段，鑰匙插入階段，如下圖：在鑰匙的作用下彈體推動驅動鎖銷逐漸離開鎖芯：

  第二階段，鑰匙帶著鎖芯旋轉，同時撥銷帶動鎖舌，使其脫離鎖梁實現開鎖。

鑰匙插入，鎖芯轉動的局部圖：

完整過程圖：

    整個仿真過程中，主要是接觸關系的設置，由于接觸關系比較多，計算時間比較長，所以設置接觸時要選擇合適的參數。

END