單缸發(fā)動機三維可視化虛擬裝配教學(xué)實驗系統(tǒng)研究說明書

1、北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文畢業(yè)設(shè)計報告(論文)報告(論文)題目： 單缸發(fā)動機三維可視化 虛擬裝配教學(xué)實驗系統(tǒng)研究 作者所在系部： 機電工程學(xué)院 作者所在專業(yè)： 車輛工程 作者所在班級： B13142 作 者 姓 名 ： 史良 作 者 學(xué) 號 ： 201322410 指導(dǎo)教師姓名： 焦運景 完 成 時 間 ： 2017.5 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制摘要 發(fā)動機是廣泛使用的機器，其傳遞動力并將能量轉(zhuǎn)換成機械能。目前傳統(tǒng)的發(fā)動機是將燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，然后從熱能轉(zhuǎn)化為機械動力，并通過驅(qū)動系統(tǒng)底盤驅(qū)動汽車駕駛車?？臻g很大，但由于發(fā)動機的傳統(tǒng)發(fā)展模式，開發(fā)周期長，過程復(fù)雜，開發(fā)成本高，性能測試?yán)щy。本文

2、將模擬技術(shù)引入發(fā)動機開發(fā)領(lǐng)域，介紹發(fā)動機的發(fā)展歷史和前景，引擎類型，介紹了模擬技術(shù)的背景，國內(nèi)情況的發(fā)展和模擬技術(shù)的實際意義。簡要介紹了Solidworks軟件在工程設(shè)計中的應(yīng)用。利用SolidWorks軟件畫出發(fā)動機的曲軸，連桿，活塞，上下箱體還有螺栓等小部件，在畫完發(fā)動機的主要零部件后再利用SolidWorks軟件進(jìn)行活塞，曲軸，連桿和箱體零部件之間的裝配，最后組成完整的發(fā)動機并對其進(jìn)行仿真運動生成爆炸視圖。關(guān)鍵詞：發(fā)動機 仿真技術(shù) 三維建模IIIAbstractAn engine is a widely used machine that transmits power and conv

3、erts energy into mechanical energy. The current traditional engine is the fuel chemical energy into heat, and then from thermal energy into mechanical power, and through the drive system chassis drive car driving car. Space is wide, but because of the traditional development model of the engine, the

4、 development cycle is long, the process is complex, the development cost is high, the performance test is difficult. This paper introduces simulation technology into the field of engine development, Introduce the development history and prospect of the engine, the engine type, introduces the backgro

5、und of the simulation technology, the development of the domestic situation and the practical significance of the simulation technology. This paper briefly introduces the application ofSolidworks software in engineering design. The engines three-dimensional solid model consists of Solidworksand asse

6、mbled.Keywords: engine simulation technology 3D modeling目 錄 摘要IAbstractII前言1第1章發(fā)動機的簡介2第2章運動仿真技術(shù)簡介42.1運動仿真技術(shù)的背景42.2運動仿真技術(shù)42.3國內(nèi)外運動模擬技術(shù)的發(fā)展42.4運動模擬技術(shù)發(fā)展的重要性5第章Solidworks軟件簡介63.1 Solidworks軟件的基本功能及作用63.2發(fā)動機主要零件三維實體建模73.2.1零件建模73.2.2曲軸的生成83.2.3曲軸箱體的生成83.2.4下曲軸箱蓋93.2.5 連桿103.2.6活塞.103.2.7飛輪113.2.8螺栓等零件繪制11

7、第4章零件裝配134.1新建裝配模型144.2組裝機構(gòu)模型144.2.1活塞與連桿的裝配144.2.2活塞連桿與曲軸的裝配164.2.3曲軸箱的裝配174.2.4曲軸箱與活塞等機構(gòu)的裝配17第5章發(fā)動機運動仿真195.1概述195.2定義仿真與分析195.2.1 定義伺服電動機195.2.2 定義機構(gòu)分析225.2.3 測量活塞的速度23第6章結(jié)論25致 謝26參考文獻(xiàn)27前言隨著工程機械的快速發(fā)展和日益激烈的市場競爭，如何提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高市場競爭力，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低成本，成為企業(yè)最重要的問題之一?，F(xiàn)代的開發(fā)工具是提高企業(yè)競爭力的重要保證。應(yīng)用Solidworks的可能改變傳統(tǒng)的設(shè)計方

8、法，它顯著降低了新產(chǎn)品的開發(fā)周期，以獲取新產(chǎn)品的市場創(chuàng)造了有利條件。是Solidworks軟件的實際操作提高了設(shè)計的重要作用和應(yīng)用效果。在設(shè)計零部件的過程中，運動的空間干擾一直是機械設(shè)計工程師的頭痛。根據(jù)傳統(tǒng)設(shè)計模式，設(shè)計師在一些細(xì)節(jié)問題上做了大量的努力，降低了設(shè)計效率。而且一些錯誤往往有很強的隱瞞，對生產(chǎn)造成的損失很大。因此，利用計算機三維設(shè)計工具來解決這些問題無疑具有一定的現(xiàn)實意義。如今，流行的三維設(shè)計軟件，主要是時，AutoCAD，Solidworks，等等。Solidworks軟件是簡單，易于使用和易于修改和易于成形三種類拉伸件和形成組件簡單的設(shè)計優(yōu)點。進(jìn)行了流程建模和仿真參數(shù)等一系列

9、分析。在機械三維實體造型設(shè)計得到廣泛應(yīng)用。第1章發(fā)動機的簡介發(fā)動機，也被稱為一個馬達(dá)，能夠從一個形式轉(zhuǎn)換成機器更加適用的另一種形式的，并且通常將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成機械能。（這將電能轉(zhuǎn)換成動能的機器稱為馬達(dá)）有時應(yīng)用于整個機器包括發(fā)電單元和電源，諸如汽油發(fā)動機或航空發(fā)動機。首先，發(fā)動機在英國出生，所以發(fā)動機的概念來自于英語中，它的字面意思是“機械式功率器件?！痹?8世紀(jì)中葉，瓦特發(fā)明了蒸汽機，之后人們開始思考安裝在汽車蒸汽機。法國是安裝汽車蒸汽機的第一家。1770年居紐制作了一輛三輪蒸汽機車。這輛車長有7.23米，3.5公里每小時的速度，是世界上第一臺蒸汽機車。1771年古諾改進(jìn)了蒸汽汽車，時速可達(dá)9

10、.5千米，牽引4-5噸的貨物。1858年，雷諾在法國巴黎，發(fā)明了燃?xì)獍l(fā)動機，并于1860年申請了專利。使用空氣和蒸汽的氣體混合物的發(fā)動機來代替往復(fù)蒸汽機。電池和感應(yīng)線圈產(chǎn)生火花，并且火花點燃混合物。該發(fā)動機具有汽缸，活塞，連桿，飛輪。燃?xì)獍l(fā)動機是內(nèi)燃機的主要產(chǎn)物，作為氣體發(fā)動機的壓縮比是零。1876年，奧托，由雷諾燃?xì)獍l(fā)動機的啟發(fā)，燃?xì)獍l(fā)動機也做了很多的研究，生產(chǎn)水平氣動發(fā)動機，法國在1878年得到改善。該展在國際展覽。由于高效率發(fā)動機，引起了參觀者的極大興趣。在長期的研究中，奧托提出了四沖程內(nèi)燃機的理論，為將來發(fā)明的內(nèi)燃機奠定了理論基礎(chǔ)。1892年，德國工程師狄塞爾根據(jù)恒壓熱循環(huán)原理，研制出

11、一種壓縮點火柴油機，并制造了這款發(fā)動機專利。1957年，德國汪克爾發(fā)明了轉(zhuǎn)子式發(fā)動機，這是發(fā)展汽油發(fā)動機是一個重要的產(chǎn)業(yè)。該轉(zhuǎn)子式發(fā)動機的特征是外座圈和轉(zhuǎn)子，并且在活塞桿的曲軸閥機構(gòu)內(nèi)使用圓形輪旋轉(zhuǎn)體組件，活塞可以直接轉(zhuǎn)換到所述凸輪的旋轉(zhuǎn)運動。比構(gòu)件往復(fù)運動的活塞擁有重量輕，體積小，高速，高功率的優(yōu)勢。 1958年，汪克爾外轉(zhuǎn)子固定到轉(zhuǎn)子的行星運動，22.79千瓦的功率，速度5500轉(zhuǎn)/分，一個新的轉(zhuǎn)子活塞發(fā)動機。許多類型的發(fā)動機，工作原理和目標(biāo)是不一樣的。大多數(shù)發(fā)動機中的驅(qū)動軸，是一種或多種活性動力輸出軸的。這種含有活塞的發(fā)動機?；钊麥u輪增壓的活塞式發(fā)動機，其包括：一個內(nèi)燃機，一個熱空氣機（

12、斯特林發(fā)動機），一個旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機（旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機包括一個三角形），蒸汽等。還有一些特殊的活塞式發(fā)動機，正在使用。渦輪機類型包括：燃?xì)廨啓C，汽輪機，風(fēng)力發(fā)電機，渦輪機也可視為渦輪發(fā)動機。還有特殊場合使用的渦輪發(fā)動機，例如用于魚雷的渦輪發(fā)動機，其基本上類似于蒸汽輪機，但是工作流體是氣體和蒸汽的混合物。活塞式+渦輪式，有“自由活塞式發(fā)動機”，是采用氣缸獲得高溫高壓氣體，在渦輪機中做出發(fā)動機的輸出功率。渦輪增壓內(nèi)燃機，渦輪復(fù)合式內(nèi)燃機也可以看作是活塞式+渦輪式。其實各種不同工況下的發(fā)動機，還要根據(jù)其他方面的不同，分解成多種類型。例如，內(nèi)燃機可分為汽油發(fā)動機，柴油發(fā)動機，氣體發(fā)動機（使用天然氣的燃?xì)獍l(fā)動

13、機涉及內(nèi)燃機作為也包括在內(nèi)），多燃料發(fā)動機。燃?xì)廨啓C可分為單轉(zhuǎn)子，雙轉(zhuǎn)子，三轉(zhuǎn)子，也可根據(jù)不同的熱循環(huán)分為熱量，中間壓縮空氣，再熱型，以及各種循環(huán)循環(huán)組成的燃?xì)廨啓C。熱風(fēng)機可分為單作用型，雙作用型，菱形式，斜盤式，自由活塞型等。總之，根據(jù)每個原則，工作引擎可以有很多不同的分支。飛機發(fā)動機和火箭發(fā)動機中，獲得高速空氣噴射反應(yīng)推力。 空氣動力發(fā)動機通常被稱為航空發(fā)動機，包括渦輪噴氣發(fā)動機，渦輪風(fēng)扇發(fā)動機（其可分為渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的混合排氣管道，以及比單獨的排氣渦扇發(fā)動機更大的管道）渦輪發(fā)動機，螺旋槳渦輪發(fā)動機，沖壓式噴氣發(fā)動機等的軸。不依賴于空氣中，通常被稱為燃料火箭發(fā)動機是在液體火箭發(fā)動機和固體火

14、箭發(fā)動機的固體或液體，使用核能火箭發(fā)動機，使用電場的火箭發(fā)動機等。第2章運動仿真技術(shù)簡介2.1運動仿真技術(shù)的背景在21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，社會的快速發(fā)展。個性化的產(chǎn)品，對產(chǎn)品性能的提高越來越迫切的要求的需求，世界經(jīng)濟(jì)已經(jīng)證明了買方市場的特征。由于這一變化，導(dǎo)致市場競爭更加激烈，核心競爭力主要體現(xiàn)在產(chǎn)品創(chuàng)新上，體現(xiàn)在速度和客戶的質(zhì)量產(chǎn)生相應(yīng)的影響。在創(chuàng)新和產(chǎn)品開發(fā)的傳統(tǒng)物理樣機，在中期的發(fā)展，開發(fā)成本，產(chǎn)品質(zhì)量已越來越不能滿足市場的需求，運動仿真技術(shù)是由于市場需求。2.2運動仿真技術(shù)運動仿真技術(shù)是一種新的產(chǎn)品開發(fā)方法，許多相關(guān)學(xué)科和跨產(chǎn)品的整合集成。這是數(shù)字化設(shè)計，基于產(chǎn)品的計算機仿真模型。它

15、是基于產(chǎn)品生命周期的建模和計算機模擬。它是基于運動學(xué)計算機，電子，計算機圖形學(xué)，建模，仿真，虛擬現(xiàn)實等機械系統(tǒng)動力學(xué)和控制理論。具有復(fù)雜的三維計算機圖形技術(shù)的幫助下，圖形用戶界面，信息技術(shù)，集成技術(shù)，多媒體技術(shù)，并行處理，設(shè)計和開發(fā)，產(chǎn)品分析的變化相結(jié)合，使虛擬樣機設(shè)計的所有產(chǎn)品開發(fā)的優(yōu)化，性能測試一個早期的視覺形象，制造和使用模擬仿真。換句話說，“運動仿真”的方法來第一技術(shù)（物理），使用該系統(tǒng)的計算機模型和可視化仿真系統(tǒng)對象，通過在實際工作環(huán)境的變化設(shè)計的動態(tài)特性反復(fù)模擬運動之前創(chuàng)建的軟件原型產(chǎn)品的仿真設(shè)計，最終得到了優(yōu)化設(shè)計。2.3國內(nèi)外運動模擬技術(shù)的發(fā)展國外已廣泛應(yīng)用于各種仿真設(shè)計領(lǐng)域。

16、涉及的產(chǎn)品是從巨型卡車到小型相機的快門，從火箭到船上的卷揚機。在工程/礦山機械行業(yè)，如約翰迪爾利用模擬技術(shù)成功解決高速施工機械時，蛇形現(xiàn)象和自重振動在重負(fù)荷下一直受到設(shè)計師和用戶的困擾，大大提高了工程/礦山機械的高速性能和重型作業(yè)性能。卡特彼勒使用虛擬樣機在切割任何金屬材料之前，可以快速測試數(shù)千種設(shè)計，降低產(chǎn)品設(shè)計成本，縮短開發(fā)周期，并創(chuàng)造更多產(chǎn)品。國外這樣模擬技術(shù)有很多應(yīng)用實例，中國也急于加入技術(shù)研究。傳統(tǒng)上，在中國引入物理原型，開發(fā)人員往往保持在零部件的復(fù)制水平，原型在系統(tǒng)層面缺乏理解和研究，雖然結(jié)果投入了大量的人力物力資源，但與沒有成功。但是，如果使用虛擬原型技術(shù)，技術(shù)人員將能夠?qū)υ瓦M(jìn)

17、行深入研究，可以跟蹤原型設(shè)計，從而真正提高設(shè)計師開發(fā)產(chǎn)品水平以滿足市場需求。2.4運動模擬技術(shù)發(fā)展的重要性功能傳輸和交互建模和生產(chǎn)的分析。在概念設(shè)計和程序演示中，設(shè)計師將能夠?qū)⑺麄兊慕?jīng)驗和想象力融入計算機的虛擬原型設(shè)計中，充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，而不是虛擬樣機仿真性能。開發(fā)人員可以很容易地通過改變設(shè)計過程中識別您的電腦，并逐步優(yōu)化設(shè)計。根據(jù)運動模擬器的實驗，以及測試集創(chuàng)建設(shè)計動態(tài)模擬方法保存驅(qū)散結(jié)合部位的設(shè)計和分析技術(shù)，提供設(shè)備的性能的更完整的畫面。他利用虛擬環(huán)境的可視化優(yōu)勢，并可以互動探索虛擬對象的功能，設(shè)備幾何，安裝測試設(shè)備和測試儀器等相關(guān)成本，更快地確定敏感參數(shù)設(shè)計參數(shù)的性能實現(xiàn)最優(yōu)化設(shè)

18、計目標(biāo)這樣可以大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，提高設(shè)計質(zhì)量和效率，獲得競爭優(yōu)勢的產(chǎn)品。第章Solidworks軟件簡介3.1 Solidworks軟件的基本功能及作用Solidworks是美國PTC（參數(shù)）公司開發(fā)的三維軟件。 Solidworks以其基于特征的參數(shù)建模的新概念而聞名，在單個數(shù)據(jù)庫下完全相關(guān)，并具有強大的實體建模和虛擬裝配能力。功能界面清晰明了，讓用戶有一種視覺和心理感的輕松感。該軟件是一個全面的3D產(chǎn)品開發(fā)工具。機床參數(shù)化設(shè)計為傳統(tǒng)模具設(shè)計帶來了許多新思路，強調(diào)實體模型結(jié)構(gòu)優(yōu)于傳統(tǒng)表面模型結(jié)構(gòu)和線模型架構(gòu)。 Pro / E還具有良好的數(shù)據(jù)接口，他可以輸出各種格式的圖紙，以

19、及AutoCAD，SolidWorks等數(shù)據(jù)交換軟件。Solidworks為代表的高端3D軟件，功能強大，易于使用，易于學(xué)習(xí)和使用，已成為機械設(shè)計，家居設(shè)計，模具等行業(yè)常用的三維設(shè)計軟件。與過去相比，最常用的AutoCAD等流行的繪圖軟件，直接從一個單一的數(shù)據(jù)庫軟件，并與處理，3D建模和二維工程等相關(guān)技術(shù)關(guān)聯(lián)。新技術(shù)的應(yīng)用Solidworks能迅速提高設(shè)計效率，優(yōu)化設(shè)計，降低了技術(shù)人員實力，縮短開發(fā)周期，加強設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化。效率，舒適性顯著改善。機械零件直接解決3D（3D）圖形。二維截面草圖的應(yīng)用后，軟件可用于拉伸，旋轉(zhuǎn)，放樣，倒角和布爾運算。所需項目的三維實體模型?？梢灾苯语@示在屏幕上，修改的

20、設(shè)計的尺寸上，并且能夠檢查是否合理的結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)化。組裝的組件形成裝配后的3D機械部件的裝配單元形式的三維的方法。通過組合鍵，如果設(shè)計不合理或不相稱的，我們可以從一個零件或裝配的3D視圖中的任意位置或角度看，很容易找到，改變細(xì)節(jié)，以提供部件的相容組合，也能避免，如果一些干擾參與建設(shè)可以彼此進(jìn)行修改，并且是在本變形例是非常有用的，只要該部分的相應(yīng)部分的大小要被改變的誤差的部分，以實現(xiàn)期望的目標(biāo)，相比于手動牽引，物力和財力資源，以減少垃圾量。機器部件，以及當(dāng)我們設(shè)計整個機器的部分的表面的有價值的部分計算，一個構(gòu)件，以確定其形狀因數(shù)大小，總重量和表面積很多時間的。Solidworks可以從計算機部件的

21、相關(guān)菜單中找到很容易的部分，重量和表面積可用維度。生成圖紙建立三維實體模型后，可以在任何方向觀察，看是否滿足設(shè)計和使用要求，并可以在滿意后使用實體模型;自動生成三個視圖，也可以生成任何位置，然后進(jìn)行簡單的修改和維度，可以生成二維圖。產(chǎn)生強烈的動畫感，強烈的動畫形象將由三維實體模型和3DMAX等軟件設(shè)計，并可以調(diào)整照明布置場景，給予機器一定的材質(zhì)等，可以產(chǎn)生逼真的效果光機模型動畫圖像。此外，我們還可以設(shè)計運動學(xué)和動力學(xué)分析的機械部件，在運動學(xué)和動力學(xué)參數(shù)的各個點，應(yīng)力偏轉(zhuǎn)振動和屈曲等的機械部分獲得，以便設(shè)計機械結(jié)構(gòu)可以優(yōu)Solidworks軟件結(jié)合技術(shù)人員的設(shè)計思路和習(xí)慣，而且建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫并

22、擁有完整的數(shù)據(jù)模型。其特點是其強大的參數(shù)設(shè)計和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫管理。實現(xiàn)了3D實體和2D繪圖的特征和雙向相關(guān)驅(qū)動的尺寸驅(qū)動，實體特征的建模，標(biāo)準(zhǔn)零件庫的建立，零件的組裝，動態(tài)模擬，有限元分析，干涉檢查，數(shù)控加工和快速的產(chǎn)品變異性等，克服二維圖形不能包含所有產(chǎn)品設(shè)計信息的缺點。 Solidworks功能允許設(shè)計人員將設(shè)計模型擴展到產(chǎn)品系列，從而將工作負(fù)載降低高達(dá)90，大大提高了生產(chǎn)自動化和提高生產(chǎn)力。3.2發(fā)動機主要零件三維實體建模3.2.1零件建模在傳統(tǒng)的工程設(shè)計中，設(shè)計師首先在心中形成三個輪廓的產(chǎn)品，然后使用圖紙使用二維圖紙，其他設(shè)計師和技術(shù)，生產(chǎn)等部門的員工通過兩個產(chǎn)品縮減為二維圖像由于圖紙的

23、錯誤和誤解，設(shè)計師的意圖并不總是完全實現(xiàn)，因此設(shè)計周期更長，產(chǎn)品質(zhì)量受到影響。當(dāng)產(chǎn)品的形狀和結(jié)構(gòu)更復(fù)雜時尤其如此。所以三維設(shè)計是發(fā)展的趨勢?；竟δ苁墙Ｖ袆?chuàng)建的第一個功能，它是零件結(jié)構(gòu)的基本元素。其他特征取決于基本特征。基本特征可以是物理基準(zhǔn)，并且正交基準(zhǔn)面通常用作基本特征。Solidworks中的零件設(shè)計步驟是創(chuàng)建基本特征，然后添加結(jié)構(gòu)特征。在您開始做零件之前，您應(yīng)該做好準(zhǔn)備，以明確設(shè)計意圖。識別設(shè)計的關(guān)鍵尺寸，可以改變裝配體與裝配關(guān)系的其他部分之間的關(guān)系的尺寸和尺寸。由于Solidworks的實體模型可以生成各種不同的方法，所以我們需要使用的過程中要更加的合理，有效地積累經(jīng)驗。作為一般規(guī)

24、則，根據(jù)用于選擇模型來創(chuàng)建的模型的方法的形式。草圖盡可能簡單，最好不要畫非關(guān)鍵信息圓角，倒角。3.2.2曲軸的生成圖3-1曲軸曲軸建模主要用于拉伸，首先選擇草圖平面進(jìn)入草圖模式，將曲軸二維草圖畫出，然后拉伸曲軸產(chǎn)生一個大概的曲軸模型三維立體圖，然后再通過旋轉(zhuǎn)凸臺命令形成一個更加清晰的曲軸，然后再畫長軸首先進(jìn)入草圖繪制畫一個長方形然后通過旋轉(zhuǎn)拉伸形成一個圓柱形然后再通過拉伸切除命令形成一個完整的長軸最后通過插入零部件點擊瀏覽和曲軸的兩端配合最后想成一個完整的曲軸應(yīng)注意確保準(zhǔn)確度 主要尺寸，最后添加一些細(xì)節(jié)。對于復(fù)雜的部件，如圖3-1所示的曲軸。在畫圖時重要的是選擇合理的制作方法。 因為選擇不正確

25、的生成方法不僅效率低下，在某些情況下根本無法生成實體模型。 因此，設(shè)計師在設(shè)計實體模型時，必須考慮模型的形成方法和步驟。這就要求設(shè)計師有更好的想象力和抽象的思維能力，這是三維建模和2D圖形呈現(xiàn)最大的區(qū)別。3.2.3曲軸箱體的生成圖3-2上曲軸箱按照圖紙的測量尺寸進(jìn)行曲軸箱的建模首先進(jìn)入草圖繪制然后通過拉伸方法建立曲軸箱蓋的基部，然后將拉伸好的圖形在進(jìn)行草圖繪制將一些尺寸繪制好圖3-3下曲軸箱后然后再次點擊拉伸切除命令將外觀基本上切割出來，最后進(jìn)行沖壓形成一個完整的曲軸箱如圖3-2所示在完成上曲軸箱后接著對下曲軸箱進(jìn)行建模再次利用拉伸命令生成下曲軸箱毛坯然后對毛坯進(jìn)行切除指令最后沖壓成型形成如圖

26、3-3所示的下曲軸箱。3.2.4下曲軸箱蓋圖3-4下曲軸箱蓋下曲軸箱蓋按照圖紙進(jìn)行草圖繪制然后進(jìn)行拉伸命令最后在畫好的圖上再次進(jìn)行草圖繪制指令畫出需要切除的部分然后進(jìn)行切除命令進(jìn)行打孔命令形成如圖3-4所示下曲軸箱蓋。3.2.5 連桿按照圖紙畫兩個直徑不同的圓然后運用拉伸命令形成兩個高度相同的圓柱，然后對兩個圓進(jìn)行拉伸切除命令對兩個孔進(jìn)行鉆孔，接著對兩個孔進(jìn)行連接在進(jìn)行拉伸命令使高度相同最后在連桿當(dāng)中進(jìn)行一定的切除，最后如圖3-5所示。圖3-5連桿3.2.6活塞圖3-6活塞生成這個部分主要是按照圖紙的尺寸進(jìn)行草圖繪制然后通過旋轉(zhuǎn)生成凸臺和拉伸切除命令，進(jìn)行基本的活塞三維圖繪制，先畫一個旋轉(zhuǎn)軸，

27、然后按照活塞尺寸繪制橫截面，然后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)指令旋轉(zhuǎn)生成可以產(chǎn)生360度的基本體如圖3-6所示的活塞。3.2.7飛輪圖3-7飛輪選擇一個基準(zhǔn)面然后進(jìn)行草圖繪制先畫一個圓拉伸后再選一個基準(zhǔn)在畫一個圓然后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)凸臺命令然后生成一個與下面的圓相連接的凸臺然后在進(jìn)行繪制飛輪的基本樣式在繪制齒輪時進(jìn)行圓周陣列進(jìn)行輪齒的繪制最后對飛輪進(jìn)行切除命令對飛輪進(jìn)行打孔最后形成如圖3-7所示的飛輪。3.2.8螺栓等零件繪制按照草圖上的要求在SolidWorks軟件上進(jìn)行螺栓，墊片等小零件草圖繪制在繪制出草圖后進(jìn)行拉伸切除命令形成基本的螺栓和墊片或者是標(biāo)準(zhǔn)件的螺栓可以直接在SolidWorks上尋找。在拉伸切除命令完成

28、后再把螺紋等部位進(jìn)行繪制，最后形成完整螺栓墊片等零件，如圖3-8所示。圖3-8螺栓第4章零件裝配建設(shè)的細(xì)節(jié)完成后，根據(jù)設(shè)計要求，往往需要零部件的組裝。在Solidworks限制模塊組裝位置，以確定各部分之間的關(guān)系，你可以組裝的組件在裝配和移動零部件符合設(shè)計要求之間檢查是否存在干擾。在組裝過程中也產(chǎn)生了，用戶也可以根據(jù)需要加入到創(chuàng)造新的部件和功能。使用Solidworks進(jìn)行裝配設(shè)計有兩種基本方法，示意圖如下圖4-1所示。 零件設(shè)計示意圖 零件 零件 零件 零件 部件裝配件 部件裝配件裝配體設(shè)計示意圖 裝配件圖4-1有底向上的設(shè)計方法裝配體設(shè)計示意圖 裝配件部件裝配件 部件裝配件零件設(shè)計示意圖

29、零件 零件 零件 零件圖4-2由頂向下的設(shè)計方法如圖4-2所示由頂向下的設(shè)計方法在上述兩種方法中，與第二種方法相比，第一種方法相對較低端。在設(shè)計的真實概念中，很少使用單個零件來控制整個裝配的設(shè)計，往往在產(chǎn)品外觀概念和功能概念的上，逐漸對產(chǎn)品設(shè)計進(jìn)行細(xì)化，直到細(xì)化為單部分。如設(shè)計一種新型的汽車，首先由設(shè)計師出來的汽車外觀圖的概念，然后將現(xiàn)場工程師和車身工程師的車輛布局配合，根據(jù)協(xié)調(diào)的結(jié)果，得到他們的自己部分布局的概念圖布局概念基于零件設(shè)計的細(xì)化?？梢钥闯?，產(chǎn)品的整體設(shè)計，從上到下的設(shè)計方法更貼近實際。但低端的設(shè)計方法并不是沒有用，對于一些較成熟的產(chǎn)品設(shè)計過程，使用這種設(shè)計方法更有效率。在現(xiàn)實組裝

30、過程中通常會混淆這兩種設(shè)計方式來施展各自的優(yōu)勢。由于引擎設(shè)計在技術(shù)上已經(jīng)更加成熟，所以第一種方法比較合適。以前已經(jīng)生成了發(fā)動機各部分的三維模型，然后使用自下而上的組裝設(shè)計方法來定位零件以生成組件。在組裝的設(shè)計中，您可以根據(jù)需要修改組件中的零件，例如修改零件尺寸，移動裝配體中的零件，生成新的特征等。對于組件，當(dāng)所有部件完全受限制時，組件稱為參數(shù)化組件，否則它是非參數(shù)組件。4.1新建裝配模型1.首先設(shè)置工作目錄。2.新建一個裝配模型，命名為fadongji_asm，選取mmns_asm_design模版。4.2組裝機構(gòu)模型4.2.1活塞與連桿的裝配1.引入第一個零件活塞選項，并使用。2.引入第二個

31、零件連桿選項，創(chuàng)建其與活塞選項之間的重合連接。3.點擊進(jìn)入SolidWorks裝配圖選項，點擊如圖4-3所示的插入零部件然后再點擊瀏覽選擇已經(jīng)畫好的活塞。圖4-3插入零部件選擇之后再重復(fù)插入零部件然后點擊瀏覽之后再選則連桿選項在點擊如圖4-4所示的配合選項選中連桿和活塞之后選擇重合并且調(diào)整好角度將兩者連接好，如圖4-5所示活塞與連桿裝配。圖4-4配合圖4-5活塞與連桿的裝配5.將已經(jīng)裝配好的裝配圖保存留待下次與曲軸裝配使用。4.2.2活塞連桿與曲軸的裝配1.將已經(jīng)裝配好的連桿與活塞的裝配圖引入點擊插入零部件。2.重復(fù)點及點擊插入零部件之后選擇曲軸選項。3.將已經(jīng)選好的兩個零件點擊配合選項然后點

32、擊重合選項并且調(diào)整好角度，如圖4-6所示活塞連桿曲軸的裝配圖。圖4-6活塞連桿曲軸的裝配圖4.2.3曲軸箱的裝配1.點擊插入零部件將已經(jīng)畫好的上曲軸箱導(dǎo)入。2.重復(fù)點擊插入零部件導(dǎo)入畫好的下曲軸箱。3.然后調(diào)整好兩個曲軸箱的角度點擊配合選項選擇同軸心將上下曲軸箱連接到一起，如圖4-7所示的曲軸箱裝配。圖4-7曲軸箱的裝配4.2.4曲軸箱與活塞等機構(gòu)的裝配1.點擊插入零部件導(dǎo)入已經(jīng)裝配好的活塞，連桿，曲軸機構(gòu)。2.重復(fù)點擊插入零部件導(dǎo)入曲軸箱的各個部分的零件。3.然后按照順序依次的一一組裝各個部位的零部件。4.裝配好之后再將各部分的螺栓裝入選擇鎖定選項。然后組成最終的單缸發(fā)動機如圖4-8所示裝配

33、好的單缸發(fā)動機。圖4-8裝配好的單缸發(fā)動機第5章發(fā)動機運動仿真5.1概述在Solid-works機構(gòu)模塊中，可以是用于移動模擬裝置和分析，除了用于觀看的運行狀態(tài)，具有或不具有沖突檢測機制工作時，該裝置可以進(jìn)一步分析，運動分析，動態(tài)分析，靜態(tài)分析和分析機制的平衡，為設(shè)計和制造的進(jìn)一步發(fā)展的驗證提供參考數(shù)據(jù)。5.2定義仿真與分析進(jìn)入機構(gòu)模塊。單擊選項卡“運動”區(qū)域中的 按鈕，進(jìn)入機構(gòu)模塊。5.2.1 定義伺服電動機伺服馬達(dá)可以施加一定的運動的一個自由度（主要是旋轉(zhuǎn)或平移運動）這兩個機構(gòu)之間。在確定了伺服電機，該速度可以被確定，相對于時間的位置或加速度，并且確定根據(jù)伺服馬達(dá)，它可以被定義運動輪廓曲線

34、。在確定運動功能可以從由該系統(tǒng)所提供的功能來選擇，或者可以自定義函數(shù)本身。主要有以下功能：恒定該參數(shù)定義機構(gòu)，速度和加速度的為恒定值的位置。斜坡：此參數(shù)可設(shè)置為機構(gòu)，速度和加速度為恒定值的位置或待隨時間變化。余弦：該選項可以設(shè)置機構(gòu)，速度和往復(fù)運動的振動運動的加速度的位置。SCCA：SCCA是指“正弦-常數(shù)-余弦-加速度”，即一條包含正弦、常數(shù)、余弦的復(fù)合曲線且僅用于加速度的設(shè)置。擺線：該選項可以設(shè)置機構(gòu)的位置、速度和加速度為一種規(guī)律性的平緩上升運動。拋物線：該選項可以設(shè)置機構(gòu)的位置、速度和加速度。多項式：該選項同前面介紹的幾種類型，可以用于設(shè)置機構(gòu)的位置、速度和加速度。該參數(shù)可通過輸入信號或

35、對應(yīng)于在引入模擬伺服電機，當(dāng)所述移動機構(gòu)不能由函數(shù)表示的時間的大小來確定的，這個方法可以被用于擬合的運動功能的曲線。電子表格文件可預(yù)編程的擴展.TAB，我們可以創(chuàng)建或在任何文本編輯器中打開。使用兩列的文件格式中，第一列是時間，這個間段的時間值應(yīng)從第一行到以升序的最后一行被定位。選擇命令，單擊“插入”區(qū)域中的 按鈕，系統(tǒng)彈出“伺服電動機定義”對話框。如圖5-1所示。圖5-1運動軸然后選取參考對象。選取如圖5-2所示的參考對象。圖5-6參考對象 設(shè)置輪廓參數(shù)，單擊“伺服電動機定義”對話框中的“輪廓”選項卡，在“定義運動軸設(shè)置”中的 下拉列表選擇“速度”選項，在“模”下拉列表中選擇“常量”選項，設(shè)置

36、A=600。如圖5-3所示。圖5-3輪廓看位置、速度、加速度隨時間變化的圖形如圖5-4所示。圖5-4位置速度加速度1.單擊“確定”按鈕，完成伺服電動機的定義，再生模型，單擊按鈕（快捷鍵Ctrl+G）設(shè)置初始位置。2.選著拖動命令，單擊 按鈕，系統(tǒng)彈出對話框。3.記錄快照單擊“當(dāng)前快照”區(qū)域中的 按鈕，即可記錄當(dāng)前位置為快照。4. 單擊關(guān)閉按鈕。5.2.2 定義機構(gòu)分析1.選擇命令。單擊分析區(qū)域中的 按鈕，系統(tǒng)彈出對話框。2.定義分析類型，在類型下拉列表中選擇“運動學(xué)”選項。3.定義時間參數(shù)。在“終止時間”文本框中輸入值10，在“幀頻”文本框中輸入值20。4.定義初始配置。在“初始配置”區(qū)域中選

37、擇快照選型。5.完成配置如圖5-5。6.運行運動分析。單擊“分析定義”對話框中的運行按鈕。查看機構(gòu)的運行狀況。7.完成運動分析，單擊確定。保存回放結(jié)果。圖5-5圖形顯示（1）單擊機構(gòu)區(qū)域的按鈕，系統(tǒng)彈出對話框。（2）在“回放”對話框中單擊“保存”按鈕，系統(tǒng)彈出對話框；采用默認(rèn)名稱，單擊保存按鈕。（3）輸出視頻。（4）單擊回放區(qū)域下的按鈕，系統(tǒng)彈出對話框。（5）單擊“捕獲”按鈕，設(shè)置類型，圖像大小、質(zhì)量、幀頻后，單擊確定。5.2.3 測量活塞的速度1.選擇命令。單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“測量結(jié)果”對話框。2.新建一個測量。單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“測量定義”對話框，在該對話框中進(jìn)行下列操作。（1）輸入測量名

38、稱，或采用默認(rèn)名。（2）選擇測量類型。在“類型”下拉列表中選擇“速度”選項。（3）選取參考點。如圖5-6所示。（4）選取評估方法。在“評估方法”下拉列表中選取“每個時間步長”。（5）單擊“測量定義”對話框中的確定按鈕，系統(tǒng)立即將measurel添加到“測量結(jié)果”對話框的列表中（如圖5-7所示）。圖5-6參考點圖5-7測量結(jié)果（7）選取測量名稱。在“測量結(jié)果”對話框的列表中選擇measurel。（8）選取運動結(jié)果。在“測量結(jié)果”對話框的“結(jié)果集”中，選擇。（9）繪制測量圖形。在“測量結(jié)果”對話框的頂部單擊按鈕，系統(tǒng)便開始測量，并繪制測量的結(jié)果圖，如圖5-8所示。該圖反映的是活塞的速度與時間的關(guān)系。圖5-8結(jié)果圖（10）單擊“封閉”按鈕，關(guān)閉“測量結(jié)果”對話框。第6章結(jié)論通過這次的單缸發(fā)動機仿真畢業(yè)設(shè)計讓