《車(chē)輛工程畢業(yè)設(shè)計(jì)－基于proe的路寶車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的三維建模設(shè)計(jì)全套圖紙三維】》

1、本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)基于Pro/E的路寶車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的三維建模設(shè)計(jì) 系部名稱： 汽車(chē)與交通工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 車(chē)輛工程 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 副教授 The Graduation Design for Bachelors DegreeThe Modeling and Analysing of the miniature car valve train of engine Candidate ：Specialty ：Vehicle EngineeringClass ：B07-8Supervisor：Associate Prof Heilongjiang Institute of T

2、echnology 摘 要本文介紹了基于Pro/E的微型乘用車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的建模與ANSYS進(jìn)行有限元分析的相關(guān)知識(shí)。綜述了國(guó)內(nèi)外目前微型乘用車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的裝配與分析的開(kāi)展趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的使用性能、工作條件、結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求的了解，利用Pro/E繪出配氣機(jī)構(gòu)的三維圖，并進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的模擬裝配，在有限元分析過(guò)程中，應(yīng)用到了當(dāng)今流行ANSYS有限元分析軟件，通過(guò)Pro/E的三維建模，將此模型導(dǎo)入到ANSYS軟件中進(jìn)行分析，近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和計(jì)算速度的不斷提高，有限元分析在工程設(shè)計(jì)和分析中得到了越來(lái)越廣泛的重視，已經(jīng)成為解決復(fù)雜的工程分析計(jì)算問(wèn)題的有效途徑，對(duì)于工程實(shí)

3、際具有重要的應(yīng)用價(jià)值?；谝陨系恼f(shuō)明，我們可以知道本設(shè)計(jì)從理論上可以提高制造效率，節(jié)省勞動(dòng)力，節(jié)約生產(chǎn)資源，加快了解汽車(chē)企業(yè)生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、制造及應(yīng)用的過(guò)程，Pro/E與ANSYS的緊密結(jié)合，比傳統(tǒng)AutoCAD設(shè)計(jì)更能夠縮短開(kāi)發(fā)周期，提高生產(chǎn)制造水平。關(guān)鍵詞：配氣機(jī)構(gòu)；Pro/E；建模；ANSYS；有限元分析ABSTRACTThis paper introduced the relevant knowledge of miniature car valve train of engine based on Pro/E and the analysing of miniature car val

4、ve train of engine based on ANSYS.It summaried of the current miniature car valve train of engine manufacturing technology and development trend.Through the understanding of the using performance, working conditions, structure, the technical requirements, the author drew graphic model of the valve t

5、rain with Pro/E and assembled of the valve train of engine.In the process of finite element analysis,it applied ANSYS that popular software of finite element analysis.Through the Pro/E three-dimensional modeling,it inport this model into the ANSYS software to analyze.In recent years, with the popula

6、rization of computer technology and the continuous improvement of computing speed ,finite element analysis in engineering design and analysis has been more and more attentioned,it has became an effective way that solving complex computing problem of engineering analysis,it has an importan actual app

7、lication value in the project.Based on the above description,we can know that the design can improve manufacturing efficiency,save labor and productive resources in theory,it can speed up the production process of automobile enterprises and the process of manufacture,the Pro/E can combinate with the

8、 ANSYS to shorting the traditional development cycle than AutoCAD design and increases the production level.Key words：valve train；Pro/E；Three-Dimensional Map；ANSYS；Finite Element Analysis目 錄摘 要IABSTRACTII第1章 緒 論11.1 選題背景11.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的開(kāi)展趨勢(shì)11.2.1 國(guó)內(nèi)外發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的開(kāi)展趨勢(shì)11.3 Pro/E及ANSYS的簡(jiǎn)介21.3.1 Pro/E的現(xiàn)狀及功能特

9、點(diǎn)21.3.2 ANSYS的現(xiàn)狀及功能特點(diǎn)31.4 課題研究的主要內(nèi)容31.5 課題研究的主要方法4第2章 氣門(mén)組零件的建模52.1 概述52.2 氣門(mén)的建模52.2.1 進(jìn)氣門(mén)的建模5 排氣門(mén)的建模8其他零件的建模102.4本章小結(jié)19第3章 氣門(mén)傳動(dòng)組零件的建模203.1 概述203.2 氣門(mén)傳動(dòng)組設(shè)計(jì)中需注意的問(wèn)題203.3 凸輪軸的建模203.4 搖臂的建模253.4.1 進(jìn)氣搖臂的建模253.4.2 排氣搖臂的建模303.5 搖臂軸的建模323.5.1 進(jìn)氣搖臂軸的建模323.5.2 排氣搖臂軸的建模363.6 其他零件的建模373.7 本章小結(jié)47第4章 配氣機(jī)構(gòu)的裝配484.1

10、概述48 裝配過(guò)程484.3 本章小結(jié)55第5章 氣門(mén)的有限元分析565.1 概述565.2 ANSYS與Pro/E575.3 排氣門(mén)的有限元分析60設(shè)置參數(shù)615.3.2 施加載荷和約束條件67查看結(jié)果715.4 本章小結(jié)74結(jié) 論75參考文獻(xiàn)76致 謝78附錄A 外文文獻(xiàn)79附錄B 中文翻譯82第1章 緒 論1.1 選題背景我國(guó)從二十世紀(jì)八十年代初引進(jìn)微型車(chē)，20余年經(jīng)歷了三代產(chǎn)品，目前，已經(jīng)形成以五大生產(chǎn)基地為主體的年產(chǎn)萬(wàn)輛能力的微型車(chē)行業(yè)，根本上具備了迎接國(guó)際挑戰(zhàn)的能力。微型車(chē)在我國(guó)占有很大的市場(chǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006年我國(guó)汽車(chē)保有量為3880萬(wàn)輛，微型車(chē)的比重已增加到31.65，已達(dá)12

11、28萬(wàn)輛1。在我國(guó)汽車(chē)開(kāi)展史上，微型車(chē)近20年的歷程走出了具有自己鮮明特色的開(kāi)展道路。微型車(chē)已經(jīng)穩(wěn)穩(wěn)地成為中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)中的主力車(chē)型。Pro/E是目前最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造和分析的軟件，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、建筑、汽車(chē)等領(lǐng)域，利用Pro/E可以輕松地完成大多數(shù)的機(jī)械類(lèi)設(shè)計(jì)、制造和分析任務(wù)。發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車(chē)結(jié)構(gòu)中最重要的局部，如果說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車(chē)的心臟，那么配氣機(jī)構(gòu)就是它的心房。配氣機(jī)構(gòu)作為發(fā)動(dòng)機(jī)兩大機(jī)構(gòu)的重要部件之一，它的平穩(wěn)性是保證配氣機(jī)構(gòu)正常工作的關(guān)鍵，它的功用是根據(jù)每一氣缸內(nèi)進(jìn)行的工作循環(huán)順序，定時(shí)的開(kāi)啟和關(guān)閉各缸的進(jìn)、排氣門(mén)，以保證新鮮的可燃混合氣得以及時(shí)進(jìn)入氣缸并把燃燒后的廢氣及時(shí)排除

12、氣缸。最大限度的降低有害氣體的排放量。通過(guò)運(yùn)用Pro/E進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的三維建模、及基于ANSYS有限元分析。虛擬技術(shù)在系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真中的成功應(yīng)用，這些不僅可以提高仿真精度，而且可以縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，對(duì)于工程實(shí)際具有重要的應(yīng)用價(jià)值。從而到達(dá)對(duì)配氣機(jī)構(gòu)的裝配工藝進(jìn)一步更深了解；這樣可以從本質(zhì)上提高制造效率，節(jié)省勞動(dòng)力，節(jié)約生產(chǎn)資源；加快了解汽車(chē)企業(yè)生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、制造及應(yīng)用的過(guò)程，該畢業(yè)設(shè)計(jì)可以加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外流行三維Pro/E軟件以及ANSYS軟件的使用與掌握。目前在興旺國(guó)家的汽車(chē)行業(yè)中，Pro/E軟件以及ANSYS軟件的應(yīng)用已得到普遍應(yīng)用，并取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，新的轎車(chē)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期已縮短至2

13、年。Pro/E的三維建模與ANSYS的有限元分析緊密結(jié)合，比傳統(tǒng)AutoCAD設(shè)計(jì)更能夠縮短開(kāi)發(fā)周期，這們也可以提高生產(chǎn)制造水平。1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的開(kāi)展趨勢(shì)1.2.1 國(guó)內(nèi)外發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的開(kāi)展趨勢(shì) 配氣機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要組成局部，它的平穩(wěn)性是保證配氣機(jī)構(gòu)正常工作的關(guān)鍵，因此研究配氣機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)具有十分重要意義。發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)是一個(gè)彈性系統(tǒng)，工作時(shí)的彈性變形引起機(jī)構(gòu)彈性振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)機(jī)構(gòu)無(wú)法正常工作。目前除試驗(yàn)方法觀察機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能和研究機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)之外，運(yùn)用力學(xué)方法建立配氣機(jī)構(gòu)的力學(xué)模型，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬研究已顯示出非常突出的優(yōu)越性。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)高效率、高速化的開(kāi)展，人們對(duì)其性能指標(biāo)的

14、要求更高，這給配氣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及制造工藝增加了難度。目前，廣泛采用的是氣門(mén)、凸輪式配氣機(jī)構(gòu)， 它具有保證氣缸密封性的優(yōu)點(diǎn)。配氣機(jī)構(gòu)系統(tǒng)研究?jī)?nèi)容主要有兩方面： 一方面是零部件的設(shè)計(jì)， 包括凸輪型線、氣門(mén)搖臂機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，氣門(mén)彈簧及氣門(mén)等零部件的設(shè)計(jì)； 另一方面是機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題， 而對(duì)于機(jī)構(gòu)動(dòng)力性能的研究， 又主要集中在氣門(mén)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律上。國(guó)外對(duì)配氣機(jī)構(gòu)的振動(dòng)模型、摩擦及配氣相位和可變氣門(mén)正時(shí)等的研究有一些報(bào)道。國(guó)內(nèi)也在致力于研究更精確的氣門(mén)振動(dòng)模型、凸輪挺柱副的動(dòng)力潤(rùn)滑、非對(duì)稱凸輪型線以及凸輪型線的擬合等問(wèn)題主要有：一是設(shè)計(jì)了許多性能優(yōu)良的凸輪型線； 二是配氣機(jī)構(gòu)由性設(shè)計(jì)開(kāi)展為彈性設(shè)計(jì)； 三是由孤

15、立研究凸輪設(shè)計(jì)開(kāi)展到配氣機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪的研究已經(jīng)涉及到配氣機(jī)構(gòu)性能的各個(gè)方面， 包括型線、挺柱的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、氣門(mén)振動(dòng)模型、挺柱與凸輪的接觸應(yīng)力、摩擦應(yīng)力等。在研究更精確的氣門(mén)振動(dòng)模型、凸輪挺柱副的動(dòng)力潤(rùn)滑、非對(duì)稱凸輪型線以及凸輪型線的擬合等方面， 國(guó)內(nèi)外都有很大的開(kāi)展。 Pro/E及ANSYS的簡(jiǎn)介 Pro/E的現(xiàn)狀及功能特點(diǎn)Pro/Engineer是由美國(guó)PTCParametric Technology Corporation公司開(kāi)發(fā)研制的三維數(shù)字化設(shè)計(jì)、分析及制造軟件。目前，全球有超過(guò)四萬(wàn)家公司的五百多萬(wàn)名工程師和設(shè)計(jì)師在使用Pro/E2。它建立在極大的性能優(yōu)勢(shì)之上，把創(chuàng)造性的

16、新技術(shù)帶到了每一位工程師和設(shè)計(jì)師的手中。它集零件設(shè)計(jì)、大型組件設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)分析、造型設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理等功能于一體，具有參數(shù)化設(shè)計(jì)，特征驅(qū)動(dòng)，單一數(shù)據(jù)庫(kù)等特點(diǎn)，大大加快了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)速度，這些技術(shù)超越了純粹的參數(shù)化系統(tǒng)和那些已經(jīng)過(guò)時(shí)的所謂混合建模系統(tǒng)。Pro/E是采用參數(shù)化設(shè)計(jì)的、基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫(huà)草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過(guò)的簡(jiǎn)易和靈活，Pro/E功能如下： 1特征驅(qū)動(dòng)例如：凸臺(tái)、槽、倒角、腔、殼等。 2參數(shù)化參數(shù)=尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等。 3通過(guò)

17、零件的特征值之間，載荷/邊界條件與特征參數(shù)之間如外表積等的關(guān)系來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 4支持大型、復(fù)雜組合件的設(shè)計(jì)規(guī)那么排列的系列組件，交替排列，Pro/Program的各種能用零件設(shè)計(jì)的程序化方法等。 5貫穿所有應(yīng)用的完全相關(guān)性任何一個(gè)地方的變動(dòng)都將引起與之有關(guān)的每個(gè)地方變動(dòng)。其它輔助模塊將進(jìn)一步提高擴(kuò)展Pro/E的根本功能。1.3.2 ANSYS的現(xiàn)狀及功能特點(diǎn)ANSYS是一種廣泛的商業(yè)套裝工程分析軟件。所謂工程分析軟件，主要是在機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)受到外力負(fù)載所出現(xiàn)的反響，例如應(yīng)力、位移、溫度等，根據(jù)該反響可知道機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)受到外力負(fù)載后的狀態(tài)，進(jìn)而判斷是否符合設(shè)計(jì)要求。一般機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜

18、，受的負(fù)載也相當(dāng)多，理論分析往往無(wú)法進(jìn)行。想要解答，必須先簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，采用數(shù)值模擬方法分析。由于計(jì)算機(jī)行業(yè)的開(kāi)展，相應(yīng)的軟件也應(yīng)運(yùn)而生，ANSYS軟件在工程上應(yīng)用相當(dāng)廣泛，在機(jī)械、電機(jī)、土木、電子及航空等領(lǐng)域的使用，都能到達(dá)某種程度的可信度，頗獲各界好評(píng)。使用該軟件，能夠降低設(shè)計(jì)本錢(qián)，縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。到80年代初期，國(guó)際上較大型的面向工程的有限元通用軟件主要有：ANSYS, NASTRAN, ASKA, ADINA, SAP等。以ANSYS為代表的工程數(shù)值模擬軟件，是一個(gè)多用途的有限元法分析軟件，它從1971年的版本與今天的版本已有很大的不同，起初它僅提供結(jié)構(gòu)線性分析和熱分析，現(xiàn)在可用來(lái)求結(jié)構(gòu)、流

19、體、電力、電磁場(chǎng)及碰撞等問(wèn)題的解答。它包含了前置處理、解題程序以及后置處理，將有限元分析、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和優(yōu)化技術(shù)相結(jié)合，已成為現(xiàn)代工程學(xué)問(wèn)題必不可少的有力工具。ANSYS作為有限元分析的主流軟件，在工程中的應(yīng)用日益成熟和廣泛。多數(shù)使用者認(rèn)為對(duì)于復(fù)雜的幾何模型在 ANSYS中直接建模不僅操作不便而且時(shí)間長(zhǎng)。因此，提供了同大多數(shù)軟件的接口如CATIA，PROE，UG，并可將模型通過(guò)IGES，SAT 等圖形數(shù)據(jù)格式導(dǎo)入，以減少建模的周期，提供建模效率。但在外部數(shù)據(jù)導(dǎo)入的同時(shí)，由于數(shù)據(jù)的兼容性等問(wèn)題，有時(shí)并不是很理想，容易造成以下問(wèn)題：1對(duì)細(xì)微結(jié)構(gòu)的忽略，而這卻是分析局部應(yīng)力及應(yīng)力集中的關(guān)鍵部位。2對(duì)

20、于裝配件導(dǎo)入后，各零件間位置關(guān)系并不能符合要求，容易造成分屬不同零件的點(diǎn)線的合并而改變各零件裝配關(guān)系。3在三維CAD軟件產(chǎn)品中建立的三維參數(shù)化模型導(dǎo)入后很難保持參數(shù)化的特征，給有限元優(yōu)化設(shè)計(jì)帶來(lái)困難3。4模型的建立只是有限元分析的一個(gè)步驟，還必須考慮單元?jiǎng)澐?，加載和后處理等系列問(wèn)題導(dǎo)入的模型由于各實(shí)體元素的編號(hào)不能控制，給后繼問(wèn)題的處理帶來(lái)很大不便。 課題研究的主要內(nèi)容1設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容1通過(guò)給定的二維圖形結(jié)合著Pro/E軟件轉(zhuǎn)化為三維圖形。2再建立起配氣機(jī)構(gòu)各個(gè)零部件的三維實(shí)體模型。3在零部件的實(shí)體模型的根底上,定義各個(gè)零部件之間的裝配配合關(guān)系。4最后把每個(gè)部件都結(jié)合到一起進(jìn)行模擬裝配，從而建

21、立起該裝配體的實(shí)體模型。5選取排氣門(mén)并導(dǎo)入ANSYS軟件中對(duì)其受載和約束情況進(jìn)行有限元分析，對(duì)氣門(mén)承受的強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算校核。 課題研究的主要方法收集有關(guān)微型乘用車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的相關(guān)資料。對(duì)配氣機(jī)構(gòu)的零部件進(jìn)行建模，以氣門(mén)組的氣門(mén)為研究對(duì)象，在Pro/E參數(shù)化建模的根底上，將其三維模型導(dǎo)入ANSYS軟件進(jìn)行氣門(mén)的有限元分析。第2章 氣門(mén)組的建模 概述1.配氣機(jī)構(gòu)的功用配氣機(jī)構(gòu)的功用是按照發(fā)動(dòng)機(jī)每一缸的工作順序和工作循環(huán)的要求，定時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉各缸的進(jìn)、排氣門(mén)，是新鮮的氣體進(jìn)入氣缸，廢氣從氣缸排出。所謂新鮮氣體，對(duì)于汽油機(jī)就是汽油與空氣的混合氣，對(duì)于柴油機(jī)那么為純潔的空氣。配氣機(jī)構(gòu)應(yīng)使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工

22、況下工作是厚的最正確的進(jìn)氣量，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下工作時(shí)具有最正確的性能。2.配氣機(jī)構(gòu)的組成氣門(mén)式配氣機(jī)構(gòu)由氣門(mén)組和氣門(mén)傳動(dòng)組兩局部組成，每組的零件組成那么與氣門(mén)的位置、凸輪軸的位置和氣門(mén)驅(qū)動(dòng)形式等有關(guān)。本次設(shè)計(jì)的配氣機(jī)構(gòu)是凸輪軸上置式，由凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)搖臂，搖臂在驅(qū)動(dòng)氣門(mén)，這種方式是配氣機(jī)構(gòu)的剛度大，驅(qū)動(dòng)氣門(mén)的能量損失小4。 氣門(mén)的建模 進(jìn)氣門(mén)的建模1.創(chuàng)立新文件夾的步驟1運(yùn)行Pro/E。單擊“文件工具欄中的新建工具，彈出“新建對(duì)話框，如下圖。圖 “新建窗口 圖 選擇“單位類(lèi)型2點(diǎn)選“類(lèi)型選項(xiàng)中的“零件單項(xiàng)選擇按鈕，點(diǎn)選子類(lèi)型選項(xiàng)組中的“實(shí)體單項(xiàng)選擇鈕，并在名稱文本框中輸入新建文件的名稱

23、，取消勾選“使用默認(rèn)模板復(fù)選框，單擊“確定彈出新文件選項(xiàng)對(duì)話框。3選擇“mmns_part_solid模板，表示零件模型為實(shí)體，單擊“確定完成，如下圖。2.創(chuàng)立進(jìn)氣門(mén)的草繪圖形1點(diǎn)擊確定，進(jìn)入草繪屬性界面，如圖2.3所示。圖2.3 “草繪屬性窗口2根據(jù)已給的PDF文件，繪制進(jìn)氣門(mén)的草繪圖，繪圖時(shí)注意要選取旋轉(zhuǎn)軸，否那么不能生成三維模型，如圖2.4所示。圖2.4 “草繪窗口3繪制完草圖后點(diǎn)擊右下角的圖標(biāo)，并對(duì)其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，點(diǎn)擊工具欄里的圖標(biāo)，如圖2.5所示。圖2.5 “三維圖窗口3.完成進(jìn)氣門(mén)的實(shí)體特征1圖標(biāo)，完成三維圖形，如圖2.6所示。2在對(duì)進(jìn)氣門(mén)進(jìn)行倒角，點(diǎn)擊右側(cè)工具欄里的圖標(biāo)，輸入倒角的數(shù)

24、值0.3，如圖2.7所示。3最后畫(huà)出了進(jìn)氣門(mén)的三維視圖，對(duì)其進(jìn)行保存，如圖2.8所示。 排氣門(mén)的建模1.創(chuàng)立新文件夾的步驟1運(yùn)行Pro/E。單擊“文件工具欄中的新建工具，彈出“新建對(duì)話框，如圖2.9所示。 圖2.9 “新建窗口 圖2.10選擇“單位類(lèi)型2點(diǎn)選“類(lèi)型選項(xiàng)中的“零件單項(xiàng)選擇按鈕，點(diǎn)選子類(lèi)型選項(xiàng)組中的“實(shí)體單項(xiàng)選擇鈕，并在名稱文本框中輸入新建文件的名稱，取消勾選“使用默認(rèn)模板復(fù)選框，單擊“確定彈出新文件選項(xiàng)對(duì)話框。3選擇“mmns_part_solid模板，表示零件模型為實(shí)體，單擊“確定完成，如圖2.10所示。2.排氣門(mén)實(shí)體的創(chuàng)立過(guò)程1整體的建模過(guò)程與進(jìn)氣門(mén)的建模過(guò)程類(lèi)似，大致有以下

25、幾步，首先繪制排氣門(mén)的草繪圖，如圖2.11所示。圖2.11 “草繪窗口2其次在點(diǎn)擊右側(cè)的圖標(biāo)，在點(diǎn)擊工具欄里的圖標(biāo)，如圖2.12所示。圖2.12草繪旋轉(zhuǎn)3完成了旋轉(zhuǎn)，點(diǎn)擊圖標(biāo)，在點(diǎn)擊圖標(biāo)進(jìn)行倒角，如圖2.13.所示。圖2.13排氣門(mén)三維圖其他零件建模 墊圈的建模畫(huà)圖的過(guò)程比擬簡(jiǎn)單，在這就不做仔細(xì)的描述，畫(huà)完的圖形如圖2.14所示。圖氣門(mén)導(dǎo)管的建模先畫(huà)出草繪圖，在對(duì)其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，得到圖2.15所示。圖2.15氣門(mén)導(dǎo)管調(diào)整螺釘?shù)慕?1.創(chuàng)立新文件夾的步驟1運(yùn)行Pro/E。單擊“文件工具欄中的新建工具，彈出“新建對(duì)話框，如圖2.16所示。圖“新建窗口 圖選擇“單位類(lèi)型2點(diǎn)選“類(lèi)型選項(xiàng)中的“零件單項(xiàng)選

26、擇按鈕，點(diǎn)選子類(lèi)型選項(xiàng)組中的“實(shí)體單項(xiàng)選擇鈕，并在名稱文本框中輸入新建文件的名稱，取消勾選“使用默認(rèn)模板復(fù)選框，單擊“確定彈出新文件選項(xiàng)對(duì)話框。3選擇“mmns_part_solid模板，表示零件模型為實(shí)體，單擊“確定完成，如下圖。2.畫(huà)出調(diào)整螺釘?shù)牟輬D并進(jìn)行拉伸畫(huà)出圓柱的草繪圖，得到圖所示。圖3.對(duì)調(diào)整螺釘進(jìn)行螺紋掃描1在對(duì)其進(jìn)行螺紋掃描，在主菜單上依次單擊“插入“螺旋掃描“切口命令，系統(tǒng)彈出“屬性菜單管理器，如圖ab所示。 (a) (b)圖2在“屬性菜單管理器中依次單擊“常數(shù)“穿過(guò)軸 “右手定那么 “完成命令，系統(tǒng)彈出“設(shè)置草繪平面菜單管理器，如下圖。 圖2.20 菜單管理器 圖3在繪圖區(qū)

27、單擊選取“RIGHT面作為草繪平面，系統(tǒng)彈出“方向菜單管理器，如下圖。4在“方向菜單管理器中單擊“正向命令，系統(tǒng)彈出“草繪視圖菜單管理器，單擊“缺省命令，進(jìn)入草繪環(huán)境。5繪制如圖所思的掃描軌跡，注意繪制螺旋掃描的中心線。在工具欄內(nèi)單擊按鈕完成草圖的繪制。圖6系統(tǒng)提示“輸入節(jié)距值輸入節(jié)距值“0.8，單擊按鈕完成。如下圖。 圖7系統(tǒng)彈出“方向菜單管理器，指示切口的生成方向，單擊“正向命令，如下圖。 圖2.24菜單管理器 圖8在如下圖的“剪切：螺旋掃描對(duì)話框中單擊【確定】按鈕，完成螺紋的創(chuàng)立。9螺紋收尾，在工具欄內(nèi)單擊按鈕，或者依次在主菜單內(nèi)單擊“插入“拉伸命令，彈出“拉伸操縱面板，在操縱面板內(nèi)單擊

28、【放置】按鈕，然后單擊【定義】按鈕，彈出“草繪定義對(duì)話框。10最后得到調(diào)整螺釘?shù)娜S視圖，如下圖。圖氣門(mén)彈簧的建模1.建立掃描軌跡1單擊按鈕，在“新建對(duì)話框中輸入文件名“qimentanhuang，然后單擊“確定按鈕。2在主菜單中單擊“插入“螺旋掃描 “伸出項(xiàng)命令，彈出如下圖的“屬性菜單管理器。3在如下圖的“屬性菜單管理器中，單擊“可變的“穿過(guò)軸“右手定責(zé) “完成命令，系統(tǒng)彈出如下圖的“設(shè)置草繪平面菜單管理器。4在繪圖區(qū)內(nèi)單擊選取“FRONT面作為草繪平面，系統(tǒng)彈出“方向菜單管理器，如下圖。5在“方向菜單管理器中單擊“正向命令，系統(tǒng)彈出“草繪視圖菜單管理器，如下圖。6在“草繪視圖菜單管理器中單

29、擊“缺省命令，進(jìn)入草繪環(huán)境。如果要選擇其他繪圖平面，可以單擊其他命令。7繪制如下圖的掃描軌跡線。在主菜單中單擊“草繪“點(diǎn)命令，或者在“草繪工具欄中單擊【分割點(diǎn)】按鈕添加點(diǎn)，最終效果如下圖，單擊按鈕完成掃描軌跡。 圖2.27 菜單管理器 圖2.28設(shè)置平面 圖2.29選取方向 圖圖2.輸入螺距值1系統(tǒng)提示“在軌跡起始輸入節(jié)距值，輸入起始節(jié)距值為“3，如下圖，單擊中按鈕完成。 圖輸入起始節(jié)距值2系統(tǒng)再次提示“在軌跡末端輸入節(jié)距值，同樣輸入節(jié)距值為“3，如下圖 圖3系統(tǒng)彈出如下圖的定義螺距的對(duì)話框。單擊先前增加的控制點(diǎn)，系統(tǒng)提示“為彈簧增加螺距值如下圖。圖圖4在信息提示區(qū)輸入螺距值為“3，單擊按鈕完

30、成。5再用同樣的方法為其他控制點(diǎn)輸入螺距值，最終生成的螺距曲線如下圖。 圖 6在“控制曲線菜單管理器中單擊“完成“返回 “完成命令。3.繪制截面繪制用于螺旋掃描的截面，完成后的草圖如下圖，在工具欄內(nèi)單擊按鈕確定。 圖2.37 繪制草圖 圖4.完成建模在如下圖的“伸出項(xiàng)：螺旋掃描對(duì)話框中單擊【預(yù)覽】按鈕預(yù)覽完成后的模型，單擊【確定】按鈕完成彈簧的創(chuàng)立。最終如下圖。圖2.4 本章小結(jié)本章介紹了進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)的繪圖過(guò)程，并對(duì)后期的有限元分析做了鋪墊。第3章 氣門(mén)傳動(dòng)組的建模 概述氣門(mén)傳動(dòng)組的零件由凸輪軸、搖臂、搖臂軸、滾軸、等組成。各零部件之間的建立對(duì)整體的裝配起到?jīng)Q定性的作用4。3.2 氣門(mén)傳動(dòng)組

31、設(shè)計(jì)中需注意的問(wèn)題氣門(mén)傳動(dòng)組中的每一個(gè)零件都對(duì)配氣機(jī)構(gòu)起到十分重要的作用，因此在畫(huà)每一個(gè)圖形的時(shí)候都仔細(xì)核對(duì)尺寸，以免在進(jìn)行裝配的時(shí)候產(chǎn)生約束，并對(duì)每一個(gè)零件進(jìn)行實(shí)體模型的比對(duì)，以免出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤。 凸輪軸的建模1.創(chuàng)立新文件夾的步驟1運(yùn)行Pro/E。單擊“文件工具欄中的新建工具，彈出“新建對(duì)話框，如圖3.1所示。 圖3.1 “新建窗口 圖3.2 選擇“單位類(lèi)型2點(diǎn)選“類(lèi)型選項(xiàng)中的“零件單項(xiàng)選擇按鈕，點(diǎn)選子類(lèi)型選項(xiàng)組中的“實(shí)體單項(xiàng)選擇鈕，并在名稱文本框中輸入新建文件的名稱，取消勾選“使用默認(rèn)模板復(fù)選框，單擊“確定彈出新文件選項(xiàng)對(duì)話框。3選擇“mmns_part_solid模板，表示零件模型為

32、實(shí)體，單擊“確定完成，如圖3.2所示。2.創(chuàng)立凸輪軸的草繪圖形并拉伸1根據(jù)所給定的二維圖形按照從零尺寸出開(kāi)始建模，具體的操作方法如下所述，首先先畫(huà)一側(cè)的圓，對(duì)其進(jìn)行拉伸點(diǎn)擊圖標(biāo)，得到圖3.3所示。圖3.3草繪圖2按照從一側(cè)開(kāi)始的順序一步一步的畫(huà)出草圖，在對(duì)其進(jìn)行拉伸點(diǎn)擊圖標(biāo)，需要旋轉(zhuǎn)的部位也要先進(jìn)行草繪，一定要選取中心線，然后對(duì)其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)點(diǎn)擊圖標(biāo)。還要結(jié)合著凸輪的角度進(jìn)行畫(huà)草圖，因?yàn)槊總€(gè)進(jìn)排氣門(mén)的配氣正時(shí)角度不一樣，要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙上的剖面圖進(jìn)行建模，得到如圖3.4(a)(b)(c)組所示。abc3.創(chuàng)立凸輪軸兩側(cè)的孔1整體凸輪軸的大體樣子已經(jīng)畫(huà)出來(lái)了，下面接著對(duì)凸輪軸兩側(cè)進(jìn)行打孔，選擇圖標(biāo)進(jìn)行

33、打孔，點(diǎn)擊圖標(biāo)，進(jìn)行草繪孔，按照二維圖畫(huà)出草繪圖，如圖3.5所示。注意放置曲面的位置和選取的參照面，要把選取參照面的偏移量均設(shè)置為零，以使兩者在同一條軸線上。如圖3.6、圖3.7所示。最后的到圖3.8所示。 2在對(duì)其內(nèi)部的深孔進(jìn)行加工，同樣也是選擇打孔圖標(biāo)，翻開(kāi)后選擇標(biāo)準(zhǔn)孔圖標(biāo)，選擇螺釘尺寸，并輸入空的深度，如圖3.9所示。點(diǎn)擊完成。如圖3.10所示。3同樣做法再把另一側(cè)的孔做出來(lái)，先畫(huà)出孔的草繪圖，如圖3.11所示，最后選取放置的平面，完成后的視圖如3.12所示。 搖臂的建模 進(jìn)氣搖臂的建模1.創(chuàng)立新文件夾的步驟1運(yùn)行Pro/E。單擊“文件工具欄中的新建工具，彈出“新建對(duì)話框，如圖3.13所

34、示。 圖 “新建窗口 圖 選擇“單位類(lèi)型2點(diǎn)選“類(lèi)型選項(xiàng)中的“零件單項(xiàng)選擇按鈕，點(diǎn)選子類(lèi)型選項(xiàng)組中的“實(shí)體單項(xiàng)選擇鈕，并在名稱文本框中輸入新建文件的名稱，取消勾選“使用默認(rèn)模板復(fù)選框，單擊“確定彈出新文件選項(xiàng)對(duì)話框。3選擇“mmns_part_solid模板，表示零件模型為實(shí)體，單擊“確定完成，如圖3.14所示。2.創(chuàng)立進(jìn)氣搖臂軸孔草繪圖并拉伸1先選擇FRONT為草繪平面，繪制出軸孔的圖形，如圖3.15所示。圖2完成草繪圖形，點(diǎn)擊右下角的圖標(biāo)，如圖3.16所示。圖3.創(chuàng)立安裝滾軸的一側(cè)實(shí)體圖形1接下來(lái)畫(huà)的是滾軸的一側(cè)，也是先畫(huà)出草繪圖形在對(duì)其進(jìn)行拉伸，如圖3.17所示。圖2在對(duì)上級(jí)拉伸的圖形進(jìn)

35、行處理，把滾輪的位置畫(huà)出來(lái)，此時(shí)畫(huà)完草圖時(shí)拉伸時(shí)要選擇去除材料，如圖3.18所示。圖4.創(chuàng)立頂氣門(mén)一側(cè)的實(shí)體圖型1在畫(huà)頂氣門(mén)的一側(cè)，具體的過(guò)程按照以一個(gè)為基準(zhǔn)的原那么，在其根底上一步一步的畫(huà)出草圖在進(jìn)行拉伸、旋轉(zhuǎn)或去除材料，每一步都要結(jié)合著尺寸耐心的去畫(huà)，以到達(dá)如圖3.19abcde組所示的效果。具體的過(guò)程參看圖3.20所示。 a bcde圖 圖2在對(duì)進(jìn)氣搖臂進(jìn)行倒角。 排氣搖臂的建模1.創(chuàng)立排氣搖臂實(shí)體的過(guò)程整體的步驟和進(jìn)氣搖臂相類(lèi)似，但是排氣搖臂是兩個(gè)頂氣門(mén)的接觸點(diǎn)，注意畫(huà)圖時(shí)的按照二維圖形的尺寸，結(jié)合著角度去畫(huà)，具體的步驟見(jiàn)圖3.21(a)(b)所示。畫(huà)圖的主要過(guò)程圖如圖3.22abcd

36、efghi組所示。 (a) (b)圖(a) (b)(c) (d)(e) (f)(g) (h)(i)圖 搖臂軸的建模 進(jìn)氣搖臂軸的建模1.創(chuàng)立新文件夾的步驟1運(yùn)行Pro/E。單擊“文件工具欄中的新建工具，彈出“新建對(duì)話框，如圖3.23所示。圖 “新建窗口 選擇“單位類(lèi)型 2按順序依次點(diǎn)擊完成新文件夾的創(chuàng)立2.創(chuàng)立進(jìn)氣搖臂軸的主軸1所示。圖。圖3.創(chuàng)立主軸上的固定孔并在孔上畫(huà)出凹臺(tái)1把軸上的五個(gè)固定孔畫(huà)出來(lái)，點(diǎn)擊右側(cè)的圖標(biāo)，選定放置的曲面，并確定他們的偏移量，如圖3.26所示。圖2輸入尺寸后點(diǎn)擊右側(cè)的圖標(biāo)，完成孔的處理，以此類(lèi)推，畫(huà)出其余的四個(gè)孔，如圖3.27所示。 圖3在每個(gè)孔的上面畫(huà)出一個(gè)凹的

37、平臺(tái)，步驟是先在軸上畫(huà)草圖，然后進(jìn)行拉伸去除材料，如圖3.28所示。圖4.再在主軸上創(chuàng)立油道孔1然后再在軸上畫(huà)出帶有沉孔的油道孔，依次點(diǎn)擊，選擇標(biāo)準(zhǔn)孔，輸入尺寸，如圖3.29所示。選擇增加埋頭孔。圖2畫(huà)完的圖如3.30所示。圖3.排氣搖臂軸的建模1.創(chuàng)立排氣搖臂的主要步驟1整體的步驟和進(jìn)氣搖臂的過(guò)程相類(lèi)似，具體的步驟如圖3.31(a)(b)組所示，畫(huà)圖的主要步驟如圖3.32(a)(b)(c)(d)(e)(f)組所示。 (a) (b)圖(a) (b)(c) (d)(e) (f)圖（2） 按上述步驟完成排氣搖臂軸的建模其他零件建模滾輪建模3所示，過(guò)程見(jiàn)圖中左側(cè)的步驟。圖滾軸的建模4所示5所示。圖圖

38、3.驅(qū)動(dòng)齒輪的建模1.創(chuàng)立新文件夾的步驟1運(yùn)行Pro/E。單擊“文件工具欄中的新建工具，彈出“新建對(duì)話框，如圖3.36所示。圖“新建窗口 圖“類(lèi)型2點(diǎn)選“類(lèi)型選項(xiàng)中的“零件單項(xiàng)選擇按鈕，點(diǎn)選子類(lèi)型選項(xiàng)組中的“實(shí)體單項(xiàng)選擇鈕，并在名稱文本框中輸入新建文件的名稱，取消勾選“使用默認(rèn)模板復(fù)選框，單擊“確定彈出新文件選項(xiàng)對(duì)話框。3選擇“mmns_part_solid模板，表示零件模型為實(shí)體，單擊“確定完成，如圖3.37所示。2.畫(huà)出驅(qū)動(dòng)齒輪的草圖并進(jìn)行拉伸畫(huà)出圓柱的草繪圖，得到圖3.38所示。圖3.對(duì)驅(qū)動(dòng)齒輪創(chuàng)立軸孔畫(huà)出孔的草繪圖，拉伸去材料，得到圖3.39所示。圖4.對(duì)驅(qū)動(dòng)齒輪創(chuàng)立鍵槽畫(huà)出鍵槽的草繪

39、圖，拉伸去材料，得到圖3.40所示。圖5.對(duì)驅(qū)動(dòng)齒輪創(chuàng)立小孔畫(huà)出小孔的草繪圖，拉伸去材料，得到圖3.41所示。圖6.繪制輪齒畫(huà)出輪齒的草繪圖，拉伸去材料后陣列，得到圖3.42所示。 圖3. 從動(dòng)齒輪的建模1.創(chuàng)立新文件夾的步驟 1運(yùn)行Pro/E。單擊“文件工具欄中的新建工具，彈出“新建對(duì)話框，如圖3.43所示。 圖“新建窗口 圖“類(lèi)型2點(diǎn)選“類(lèi)型選項(xiàng)中的“零件單項(xiàng)選擇按鈕，點(diǎn)選子類(lèi)型選項(xiàng)組中的“實(shí)體單項(xiàng)選擇鈕，并在名稱文本框中輸入新建文件的名稱，取消勾選“使用默認(rèn)模板復(fù)選框，單擊“確定彈出新文件選項(xiàng)對(duì)話框。3選擇“mmns_part_solid模板，表示零件模型為實(shí)體，單擊“確定完成，如圖3.

40、44所示。 2.畫(huà)出驅(qū)動(dòng)齒輪的草圖并進(jìn)行拉伸 畫(huà)出圓柱的草繪圖，得到圖3.45所示。圖 2.繪制軸孔 畫(huà)出軸孔的草繪圖，拉伸去材料，得到圖3.46所示。圖 3.繪制輪輻 畫(huà)出輪輻的草繪圖，旋轉(zhuǎn)去材料后拉伸去材料，得到圖3.47所示。 圖 4.對(duì)驅(qū)動(dòng)齒輪創(chuàng)立鍵槽 畫(huà)出鍵槽的草繪圖，拉伸去材料，得到圖3.48所示。圖 5.繪制輪齒 畫(huà)出輪齒的草繪圖，拉伸去材料后陣列，得到圖3.49所示。圖3. 齒帶的建模1.創(chuàng)立新文件夾的步驟1運(yùn)行Pro/E。單擊“文件工具欄中的新建工具，彈出“新建對(duì)話框，如圖3.50所示。 圖“新建窗口 圖“類(lèi)型2點(diǎn)選“類(lèi)型選項(xiàng)中的“零件單項(xiàng)選擇按鈕，點(diǎn)選子類(lèi)型選項(xiàng)組中的“實(shí)體

41、單項(xiàng)選擇鈕，并在名稱文本框中輸入新建文件的名稱，取消勾選“使用默認(rèn)模板復(fù)選框，單擊“確定彈出新文件選項(xiàng)對(duì)話框。3選擇“mmns_part_solid模板，表示零件模型為實(shí)體，單擊“確定完成，如圖3.51所示。2.畫(huà)出齒帶的掃描軌跡畫(huà)出齒帶的草繪圖，掃描軌跡，得到圖3.52所示。 圖3.畫(huà)出帶齒畫(huà)出帶齒的草繪圖，拉伸去材料后陣列，得到圖3.53所示。 圖3.53齒帶圖 3.7本章小結(jié)本章主要介紹的是氣門(mén)傳動(dòng)組的建模，氣門(mén)傳動(dòng)組的作用是使氣門(mén)按發(fā)動(dòng)機(jī)配氣相位規(guī)定的時(shí)刻開(kāi)、閉，并保證有足夠的開(kāi)啟高度。其中的零件多而復(fù)雜，要求的精度也很高，所以就要求在畫(huà)圖時(shí)注意尺寸的偏差，注意零件的配合間隙，在畫(huà)進(jìn)氣

42、搖臂和排氣搖臂時(shí)要注意其中的約束，保證畫(huà)出的零件能夠符合標(biāo)準(zhǔn)。第4章 配氣機(jī)構(gòu)的裝配 概述配氣機(jī)構(gòu)的組成是由氣門(mén)組和氣門(mén)傳動(dòng)組組成的,在對(duì)其進(jìn)行裝配時(shí)的考前須知由以下幾點(diǎn)：首先在安裝凸輪軸時(shí)要注意氣門(mén)正時(shí)的位置要按照發(fā)動(dòng)機(jī)做功的順序進(jìn)行裝配，其次在對(duì)搖臂往搖臂軸上安裝時(shí)注意搖臂在搖臂軸上的位置，盡量防止不必要的誤差產(chǎn)生，最后在安裝氣門(mén)時(shí)要注意氣門(mén)的角度以適應(yīng)氣門(mén)座，到達(dá)良好的密封效果，有些地方?jīng)]進(jìn)行結(jié)合性的組裝，類(lèi)似于爆炸圖，這樣可以更加直觀的，如有什么不妥之處還請(qǐng)多多提出意見(jiàn)，好加以改良。 裝配過(guò)程 1.進(jìn)氣搖臂和進(jìn)氣搖臂軸的組裝 1在工具欄內(nèi)單擊新建按鈕，彈出新建對(duì)話框。在“類(lèi)型選項(xiàng)組中選

43、擇組件按鈕，并去除“使用缺省模板復(fù)選框，如圖4.1所示。單擊“確定按鈕彈出“新文件選項(xiàng)對(duì)話框，在“模板選項(xiàng)組中選擇mmnsasmdesign選項(xiàng)，如圖4.2所示。 圖“新建窗口 圖選擇“單位類(lèi)型2點(diǎn)擊確定后在菜單上面點(diǎn)擊“插入命令，接著在點(diǎn)擊“元件命令，彈出“裝配，然后翻開(kāi)自己所保存的零件圖，如圖4.3所示。圖 3點(diǎn)擊翻開(kāi)命令，彈出進(jìn)氣搖臂軸的三維視圖，點(diǎn)擊右下角的命令，如圖4.4所示。圖 4然后再點(diǎn)擊“插入命令，在選擇一個(gè)要裝配到進(jìn)氣搖臂軸上的零件，即進(jìn)氣搖臂，點(diǎn)擊后如下圖。圖5然后再對(duì)其進(jìn)行約束點(diǎn)擊兩個(gè)零件的中心線，此時(shí)兩個(gè)零件的中心線重合，如圖4.6所示。圖 6在按照搖臂軸上的進(jìn)氣搖臂的

44、位置進(jìn)行尺寸上的約束，即點(diǎn)擊“放置按鈕，增加“新建約束，調(diào)整約束類(lèi)型為“對(duì)齊選擇兩個(gè)零件的平面驚醒約束，再點(diǎn)擊按鈕，選擇按鈕，修改尺寸，如圖4.7所示。圖7按照同樣的方法再把其余的幾個(gè)進(jìn)氣搖臂組裝到搖臂軸上，所得到如下圖。 圖8接著再把調(diào)整螺釘組裝到進(jìn)氣搖臂上，過(guò)程也和上面類(lèi)似，把每一個(gè)進(jìn)氣搖臂都組裝上調(diào)整螺釘，當(dāng)讓也可以選擇復(fù)制的模式把其組裝上，見(jiàn)圖4.9所示。圖9在對(duì)進(jìn)氣搖臂的另一側(cè)安裝滾軸，步驟也是相似的，組裝完后如圖4.10所示。圖10接下來(lái)再把進(jìn)氣門(mén)組裝到進(jìn)氣搖臂上，過(guò)程也和上面類(lèi)似，得到圖4.11所示。圖 2.排氣搖臂和排氣搖臂軸的組裝 排氣搖臂軸的組裝和進(jìn)氣搖臂軸的組裝十分相似，

45、在這里就不做過(guò)多的介紹，整體的步驟如圖4.12所示。 圖3整體的裝配1最后把所有的零部件都集中到一起，裝配的同時(shí)注意各組零件的安放位置，以凸輪軸為中心進(jìn)行裝配，得到如圖4.13所示。圖(a)(b)(c)組所示。圖4.14整體組裝組(a)圖4.14整體組裝組(b)圖4.15整體組裝組(c)4.3 本章小結(jié)本章主要介紹了Pro/E的配氣機(jī)構(gòu)裝配模式及裝配根底，如何進(jìn)入裝配組件模式；如何將元件添加到組件中；如何進(jìn)行裝配等。裝配結(jié)果根本符合要求，缺乏的地方是沒(méi)有使配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)起來(lái)，如果能使其運(yùn)動(dòng)起來(lái)效果會(huì)更好一些，另外，畢竟是模擬裝配，有些地方不能夠考慮到實(shí)際的問(wèn)題，希望如果能夠結(jié)合著實(shí)際來(lái)操作，效果

46、會(huì)更加的凸顯。第5章 氣門(mén)的有限元分析5.1 概述有限元分析Finite Element Analysis,FEA是20世紀(jì)中葉在電子計(jì)算機(jī)誕生之后，在計(jì)算數(shù)學(xué)、計(jì)算力學(xué)和計(jì)算工程科學(xué)領(lǐng)域誕生的一種有效的計(jì)算方法。有限元時(shí)在連續(xù)體力學(xué)領(lǐng)域-飛機(jī)結(jié)構(gòu)的靜力與動(dòng)力特征分析中應(yīng)用和開(kāi)展起來(lái)的一種有效的數(shù)值分析方法，它可以解決工程中的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，也成功的解決了傳熱學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)、電磁學(xué)和聲學(xué)等領(lǐng)域的問(wèn)題。由于有限元法計(jì)算精度高、適應(yīng)性強(qiáng)、計(jì)算格式標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，有限元的計(jì)算結(jié)果已經(jīng)成為各類(lèi)工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和性能分析的可靠依據(jù)。進(jìn)過(guò)進(jìn)十幾年的開(kāi)展，各種不同的有限元方法形態(tài)開(kāi)展的更為豐富，理論根底更為完善，而且已經(jīng)開(kāi)

47、發(fā)出了一批實(shí)用、有效的通用和專用的有限元軟件，國(guó)際上著名的通用有限元軟件有幾十種，常用的有MARK、ANSYS、ALGOR、NASTRAN、ADINA以及SAP等。在目前的通用與專用有限元分析軟件中，美國(guó)ANSYS公司開(kāi)發(fā)的ANSYS軟件是最為通用有效的商業(yè)有限元軟件之一。ANSYS是一種通用的商業(yè)套裝工程分析軟件，通過(guò)分析結(jié)構(gòu)受到外力載荷后所產(chǎn)生的反響，如位移、應(yīng)力、溫度等，便可以知道結(jié)構(gòu)受到外力負(fù)載后的狀態(tài)，從而判定結(jié)構(gòu)是否符合設(shè)計(jì)要求。ANSYS軟件是國(guó)際流行的融結(jié)構(gòu)、流體、電磁場(chǎng)、聲場(chǎng)和耦合場(chǎng)分析于一體的大型通用有限元分析軟件，具有強(qiáng)大處理、求解和后處理功能。ANSYS軟件從20世紀(jì)7

48、0年代誕生至今，經(jīng)過(guò)30多年的開(kāi)展，已經(jīng)開(kāi)展成為能夠跟計(jì)算機(jī)硬件軟件開(kāi)展水平的功能完備的有限元軟件系統(tǒng)，已經(jīng)為全球工業(yè)界所廣泛接受。他在工程上的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，在機(jī)械、交通、物理、土木、生物醫(yī)學(xué)、電子及航天航空的領(lǐng)域的使用，都就已經(jīng)能夠到達(dá)某種程度的可信度，并且頗獲各界好評(píng)。使用該軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)分析，能夠降低設(shè)計(jì)本錢(qián)，縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。它是第一個(gè)通過(guò)了ISO9001質(zhì)量認(rèn)證的大型分析設(shè)計(jì)軟件，是美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)ASME、美國(guó)核平安局(NQA)及近20種專業(yè)技術(shù)協(xié)會(huì)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)分析軟件，在我國(guó)，ANSYS軟件第一個(gè)通過(guò)了中國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員的認(rèn)證，并在國(guó)務(wù)院17個(gè)部委推廣使用。ANSYS公司是

49、由美國(guó)匹茲堡大學(xué)力學(xué)系教授、有限元法的權(quán)威、著名的力學(xué)專家John Swanson博士于1970年創(chuàng)立而開(kāi)展起來(lái)的，其總部位于美國(guó)賓夕法尼亞州的匹茲堡市，目前是世界CAE行業(yè)最大的公司之一17。ANSYS是一個(gè)通用的有限元分析軟件，它具有多種多樣的分析能力，從簡(jiǎn)單的線性靜態(tài)分析到復(fù)雜的非線性動(dòng)態(tài)分析。而且，ANSYS還具有產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)、估計(jì)分析等附加功能。在啟動(dòng)ANSYS后，就可以翻開(kāi)ANSYS的圖形用戶界面GUI。ANSYS的圖形用戶界面主要有8個(gè)局部組成18： 1Utility Menu實(shí)用菜單包括一些在整個(gè)分析過(guò)程中都有可能要用到的一些命令，比方文件類(lèi)命令、選取類(lèi)命令以及圖形控制和一些

50、參數(shù)設(shè)置等等。 2Standard Toolbar標(biāo)準(zhǔn)工具條窗口包括一些常用的命令按鈕，這些按鈕對(duì)應(yīng)的命令都可以在實(shí)用菜單中找到對(duì)應(yīng)的菜單項(xiàng)。 3Input Window命令輸入窗口通過(guò)這個(gè)窗口，可以直接輸入ANSYS可以支持的命令，以前所有輸入過(guò)的命令以下拉列表的形式便于再次輸入。 4ANSYS Toolbar工具條窗口允許用戶自定義一些按鈕來(lái)執(zhí)行一些ANSYS命令或者函數(shù)，安裝時(shí)ANSYS已經(jīng)默認(rèn)定義了一些按鈕執(zhí)行相應(yīng)的功能。 5Main Menu主菜單窗口包括一些根本的ANSYS命令，以處理器processor的類(lèi)型來(lái)組織前處理器，求解器等等，具體的命令是否可用與ANSYS當(dāng)前所處得處理

51、器位置有關(guān)。 6Graphics Window圖形窗口ANSYS的圖形輸出區(qū)域，一般的交互式圖形操作也在此區(qū)域進(jìn)行。 7Status and Prompt Area狀態(tài)欄顯示當(dāng)前操作的有關(guān)提示。 8Output Window輸出窗口輸出窗口接收ANSYS程序運(yùn)行時(shí)所有的文本輸出，比方命令的響應(yīng)、注釋，警告、錯(cuò)誤以及其他的各種消息。一般情況下，這個(gè)窗口隱藏在主窗口后面5.2 ANSYS與Pro/E由于目前CAD和CAE這兩個(gè)領(lǐng)域最具代表性的應(yīng)用軟件分別是Pro/E和ANSYS。Pro/E擁有強(qiáng)大的實(shí)體和曲面造型功能，而ANSYS具有完善的有限元分析功能，這兩個(gè)軟件各自的長(zhǎng)處恰恰又是對(duì)方的短處。解決這一矛盾的有效途徑是:在Pro/E中進(jìn)行建模，然后將模型導(dǎo)入到