AMESim 软件在机械原理演示中的应用

下面通过一个具体实例，从建立机构仿真模型、设置机构参数和分析机构运动特性等方面详细论述AMESim软件在机械原理演示中的应用。曲柄摇杆机构ABCD如图1所示，其中曲柄AB为主动件，杆BC延 伸 至 E 点 。已 知 LAB=100mm，LAD=200mm，LBC=LCD=LCE=250mm，主动件曲柄AB以ω的角速度绕铰接点A做匀速转动，分析E点的运动规律。

1. 建立曲柄摇杆机构仿真模型

打开AMESim软件，选择草图模式，根据图1所示的机构简图，选取平面机械库元件库中的合适元件搭建曲柄摇杆机构仿真模型。

（1）由于曲柄AB在运动过程中做匀速转动，因此在模型库中选取可驱动的转动副模拟铰接点A，并在其驱动输入端连接扭簧模型和恒定信号源。

（2）为了模拟图1中的杆BCE，在模型库 中 选 取 three portbody，并将其中一个端 口 连 接 zero forcesource，其他端口分别接转动副B和转动副C。

上述模型搭建完成后，再从元件库中选取其他所需的元件并完成接线，建立曲柄摇杆机构仿真模型如图2所示。

图1、曲柄摇杆机构简图

图2、曲柄摇杆机构仿真模型

2、设置曲柄摇杆机构参数

仿真模型搭建完毕后，选择子模型模式，将仿真模型中的所有元件设置为默认子模型。然后选择参数模式，根据曲柄摇杆机构的已知条件，设置模型参数如表1所示，其余参数均设置为默认值。

表1、模型参数

3、分析曲柄摇杆机构运动特性

完成上述步骤后，选择仿真模式，设置仿真时长为4.5s，采样时间间隔为0.01s，运行仿真模型得到E点运动轨迹如图3所示，其在X、Y轴的位移和速度分量随时间变化的情况如图4~图7所示。

图3、E点运动轨迹

图4、E点在X轴的分量

图5、E点在Y轴的分量

图6、E点X轴速度分量

图7、E 点 Y 轴速度分量

从图3~图7可以看出，E点在运动过程中，有一段位移近似保持直线，而另一段位移近似为圆弧形，因此可将该曲柄摇杆机构用于物料传送。