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1、·机械研究与应用·2014年第5期(第27卷,总第133期)摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇研究与分析*基于ADAMS的雨刷机构仿真与分析张向红(唐山学院机电工程系,河北唐山摇063000)摘摇要:以软件ADAMS为平台,在ADAMS/View中建立了雨刷机构的虚拟样机模型,并进行了仿真与运动学、动力学分析。得到了雨刷的角位移、角速度、角加速度曲线图以及各个运动副之间的受力曲线图,考虑构件柔性对机构重新建模,得到了与理想状况下的对比曲线,对雨刷高速运转时系统的受力及结构设计提供了依据。关键词:ADAMS;
2、雨刷机构;仿真;分析中图分类号:TH112.1摇摇摇摇摇摇文献标志码:A摇摇摇摇摇摇文章编号:1007-4414(2014)04-0009-02SimulationandAnalysisoftheWiperMechanismBasedonADAMSZHANGXiang-hong(DepartmentofMechanicalEngineering,TangshanCollege,TangshanHebei摇063000,China)Abstract:BasedontheADAMSsimulationsoftwa
3、replatform,thewipermechanismiscreatedinADAMS/View,thensimula鄄tionandanalysisofbothkinematicsanddynamicsaremade.Theangulardisplacement,angularvelocity,angularaccelerationcurveandtheforcecurvebetweeneachpairareobtained,andthenremodelingwiththeconsiderationoft
4、heflexiblecompo鄄nentsofinstitutions,thecontrastcurveundertheidealconditionsisobtained,toprovidebasisforforceandstructuredesigninhigh-speedoperationsystem.Keywords:ADAMS;wipermechanism;simulation;analysis0摇引摇言时,电动机启动,电动机的转速经过蜗轮蜗杆的减速雨刷机构是汽车的重要安全设备之一,可保持挡增扭作用驱
5、动摆臂,摆臂带动四连杆机构,四连杆机风玻璃清晰,增加行车安全。工作原理是由电动机带构带动安装在前围板上的转轴左右摆动,最后由转轴动,通过连杆机构将旋转运动转变为雨刷往复运动,带动雨刮片刮扫挡风玻璃(见图1),将雨刷机构转化从而实现刮雨动作。ADAMS软件使用交互式图形环为铰链连杆机构如图2所示。已知L2=100mm,L1=境和零件库、约束库、力库,创建参数化的机械系统虚500mm,L3=700mm,其中杆AB为驱动杆,即原动拟样机模型,其求解器采用拉格郎日方程,建立系统件,杆FE和杆HG为从动件,主要实现同步
6、运动。图动力学方程,模拟在现实环境下系统的运动和动力学3为启动ADAMS图。特性,通过对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析,输出位移、速度、加速度等响应曲线,并根据仿真结果精化和优化系统的结构及系统参数。近年来,大部分学者应用ADAMS软件平台对相关设[1-3]备、机构进行仿真及运动学分析,进一步进行了[4]动力学分析及优化。笔者以ADAMS为平台,在ADAMS/View中创建汽车雨刷机构的虚拟样机模型,图1摇雨刷器结构组成图摇摇图2摇雨刷机构示意图仿真及分析后得到了雨刷的角位移、角速度、角加速度及运
7、动副受力曲线图,考虑构件柔性对系统的影[5]响,为实现研发初期,实体样机研制之前,对机构运动学性能、动力学性能进行分析和预测,节约了成本。1摇雨刷机构模型建立雨刷器总成含有电动机、减速器、四连杆机构、刮水臂心轴、刮水片总成等。当司机按下雨刮器的开关图3摇启动ADAMS*收稿日期:2014-08-22作者简介:张向红(1969-),女,河北武邑人,副教授,主要从事机械设计及理论研究方面的工作。·9·研究与分析摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇2014年第5期(第27卷,总第133期)·机械研究与应用·摇摇雨刷
8、机构建模过程如下:摇摇由仿真分析结果和测量图曲线可知,汽车雨刷的淤模型启动ADAMS并设置工作环境,如图3。运动过程呈现周期性变化,周期为2.3s,角速度和角于修改度量单位,如图4。加速度也呈现周期性。在ADAMS/Solve中可以方便盂设置网格间距,如图5。的得到各转动副的受力曲线图,按照如上步骤测量每榆设置系统图标大小,如图6。一个转动副在仿真时的受力变化,其结果如表1所虞创建样机结构,添加约束
