ADAMS履帶小車仿真


ADAMS履帶小車仿真的圖1

ADAMS履帶小車仿真

  
ADAMS履帶小車仿真的圖2
1.履帶設計

   本文的履帶設計主要參考鏈節、鏈輪。在設計鏈輪之前要確定:齒數z、分度圓直徑d、鏈條滾子直徑d1、節距p等參數,本文取鏈節數為11,節距為9.5。為保證履帶與鏈輪的配合關系,在整條履帶長度為節距的整數倍的前提下,保證履帶的幾何參數。經過計算,履帶及鏈輪的組合如下圖所示:

ADAMS履帶小車仿真的圖3
ADAMS履帶小車仿真的圖4
2.履帶動力學模型的建立

     ①首先根據設計尺寸在3維建模軟件中將鏈輪及履帶節畫出,具體如下所示:

ADAMS履帶小車仿真的圖5

ADAMS履帶小車仿真的圖6

      在軟件中按履帶幾何關系裝配好后,導入到Adams中,具體如下所示(履帶右側輪為支撐導向輪):

ADAMS履帶小車仿真的圖7   

   此時只有單側履帶,經過復制(將單側履帶及鏈輪、支撐導向輪全選后,ctrl+c完成復制),平移后如下圖所示:

ADAMS履帶小車仿真的圖8
      ②履帶小車其他零件建立:首先在兩履帶中心建立車身,用小球代替(下圖中紅色圓球);然后在履帶的兩個底角處建立兩個支撐輪(下圖中兩個底角的圓柱);然后在后面的兩個支撐導輪處添加兩個連桿(用于這兩個支撐導輪的前后運動),具體如下:

ADAMS履帶小車仿真的圖9

        ③履帶小車約束副的建立:首先在所有的的鏈節間建立旋轉副
ADAMS履帶小車仿真的圖10
    然后建立鏈輪、支撐輪與車身(小球)的旋轉副:

ADAMS履帶小車仿真的圖11

   最后在左側連桿與車身間建立固定副,在左側與右側連桿間建立移動副,在右側連桿與支撐導輪間建立旋轉副,這樣支撐導輪就可以前后的伸縮了,具體如下:

ADAMS履帶小車仿真的圖12

 ④支撐導輪預載及彈簧力的添加:在兩個連桿間建立剛度彈簧,同時施加預載(Preload),使履帶車在運動之初支撐導輪能處于張緊狀態,具體如下:
ADAMS履帶小車仿真的圖13
        ⑤接觸的建立:需要在履帶節與所有驅動輪、支撐導向輪、支撐輪之間建立接觸,然后在地面與履帶節間建立接觸。由于接觸對太多,采用循環命令流建立,具體的接觸參數如下:

ADAMS履帶小車仿真的圖14

    ⑥驅動的建立:在兩個驅動鏈輪上施加兩個相同的驅動,具體如下:

ADAMS履帶小車仿真的圖15


ADAMS履帶小車仿真的圖16
3.運動仿真
     添加驅動副后,進行仿真分析,由于接觸過多,將計算分析步設小一些,便于得到合理結果。經過計算后,兩驅動輪在相同的驅動下使履帶小車向前運動,具體如下:
ADAMS履帶小車仿真的圖17 
    然后改變驅動方式:保持右側驅動不變,將左側的驅動設置為0,也就是左側鏈輪不發生相對轉動,經過仿真,具體如下所示,履帶小車以左側履帶為圓心進行繞圓運動。

        ADAMS履帶小車仿真的圖18
    然后再改變驅動方式:保持右側驅動不變,將左側的驅動設置為與右側驅動方向相反,經過仿真,具體如下所示,履帶小車以自身中心進行原地轉向運動。
ADAMS履帶小車仿真的圖19

   然后在地面上添加減速帶,并使兩驅動保持一致,運動結果如下履帶小車成功越過障礙。

ADAMS履帶小車仿真的圖20



ADAMS履帶小車仿真的圖21

END

ADAMS履帶小車仿真的圖22


文章來源: ADAMS及ANSYS等機械仿真

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