在當(dāng)今制造業(yè)中，傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計、類比設(shè)計和靜態(tài)設(shè)計因?yàn)殚_發(fā)周期長、質(zhì)量差、產(chǎn)品成本高等缺點(diǎn)越來越不適應(yīng)日益加劇的市場競爭，企業(yè)能否對市場做出迅速的響應(yīng)，生產(chǎn)出最大程度滿足顧客要求的高質(zhì)量低成本產(chǎn)品已成為競爭的焦點(diǎn)。本文簡要介紹了虛擬樣機(jī)的含義，并就二級直齒
齒輪減速器，利用ADAMS軟件進(jìn)行簡單的運(yùn)動仿真，直觀再現(xiàn)傳動過程，通過理論計算驗(yàn)證模型的正確與否。
|@NiW\O 6T 8!xyi-+ 虛擬樣機(jī)技術(shù)( Virtual Prototyping Technology)的出現(xiàn)為企業(yè)提供了行之有效的方法。虛擬樣機(jī)技術(shù)是指在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)過程中，將分散的零部件設(shè)計和分析技術(shù)(指在某單一系統(tǒng)中零部件的
CAD和FEA技術(shù))揉合在一起，在計算機(jī)上建造出產(chǎn)品的整體模型，并針對該產(chǎn)品在投入使用后的各種工況進(jìn)行仿真分析，預(yù)測產(chǎn)品的整體性能，進(jìn)而改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計、提高產(chǎn)品性能的一種新技術(shù)。簡單的說，虛擬樣機(jī)技術(shù)就是利用CAD軟件所提供的各零部件的物理和幾何信息，直接在計算機(jī)上對機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行建模和虛擬裝配，從而獲得基于產(chǎn)品的計算機(jī)數(shù)字模型，即虛擬樣機(jī)(Virtual Prototype)，并對其進(jìn)行仿真分析。這種方法使設(shè)計人員能在計算機(jī)上快速試驗(yàn)多種設(shè)計方案，直至得到最優(yōu)化結(jié)果，而且免去了傳統(tǒng)設(shè)計方法中物理樣機(jī)的試制，從而大幅度縮短了開發(fā)周期，減少了開發(fā)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
V%$/ #sza !*- >;:9B 虛擬樣機(jī)技術(shù)是許多技術(shù)的綜合，其核心是多剛體(柔體)系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)建模理論及其技術(shù)實(shí)現(xiàn)，其關(guān)鍵技術(shù)包括工程設(shè)計技術(shù)、建模仿真技術(shù)和VR可視化技術(shù)等。成熟的三維計算機(jī)軟件有效地保證了虛擬樣機(jī)技術(shù)的大規(guī)模推廣和應(yīng)用。這方面比較有代表性的是美國MDI公司開發(fā)的機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)自動分析軟件ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)、比利時LMS公司的DADS以及德國航天局的SIMPACK，其中ADAMS最為成熟，已廣泛應(yīng)用于世界各行各業(yè)，占據(jù)了超過50%的市場銷售份額。
bR@p<;G| ctE\ q 本文擬就二級齒輪減速傳動，利用ADAMS軟件進(jìn)行簡單的運(yùn)動仿真，詳細(xì)介紹應(yīng)用ADAMS軟件的一般操作步驟，直觀再現(xiàn)傳動過程，并驗(yàn)證所建造模型正確與否。
()&~@ 1U O G<, - 7 一、實(shí)例
'y8]_K * (/3 5p g6\ 設(shè)一個直齒二級齒輪減速器，基本結(jié)構(gòu)幾何
參數(shù)如下：
PkI :*\ R dy_:-2S 第一級： 模數(shù)m = 4mm ，z1=20，z2=50;齒寬B=40mm
MS f; ZB 8@so"d2e 第二級： 模數(shù)m = 4mm ，z1=30，z2=70;齒寬B=40mm
.r*2| jKt7M>P 則第一級傳動小齒輪分度圓直徑為d 1 = m × z 1 = 8 0 m m ，d2=m×z2=200mm;第二級傳動小齒輪分度圓直徑為d1=m×z1=120mm，d2=m×z2=280mm。
RKPO#qju\F >EY3/Go> 二、幾何建模
TB0
5?F J:V?EE,\- 1.啟動軟件
ER,1(1]N I? ,>DHUX 雙擊桌面上ADAMS/View的快捷圖標(biāo),打開ADAMS/View。在歡迎對話框中選擇“Create a new model”，在模型名稱(Model name)欄中輸入decelerator ;在重力名稱(Gravity)欄中選擇“Earth Normal(-Global Y)”;在單位名稱(Units)欄中選擇“MMKS -mm,kg,N,s,deg”;點(diǎn)擊“OK”確定。
Lemui) M4 as 2.設(shè)置工作環(huán)境
e7wSOs E>l~-PaZY 在ADAMS/View菜單欄中，選擇設(shè)置(Setting)下拉菜單中的工作網(wǎng)格(Working Grid)命令。系統(tǒng)彈出設(shè)置工作網(wǎng)格對話框，將網(wǎng)格的尺寸(Size)中的X和Y分別設(shè)置成750mm和500mm，間距(Spacing)中的X和Y都設(shè)置成10mm。然后點(diǎn)擊“OK”確定。
.W
