內(nèi)燃機畢業(yè)設計說明書

1、<p>　　畢業(yè)設計（論文）任務書</p><p>　　設計（論文）題目： 內(nèi)燃機三維建模及活塞連桿機構優(yōu)化設計 </p><p>　　畢業(yè)設計（論文）的主要內(nèi)容及基本要求</p><p>　　主要內(nèi)容： 將Pro/E基于特征的參數(shù)化建模功能和曲面造型功能相結合，建立內(nèi)燃機各組成零部件三維數(shù)字化虛擬模型，并對內(nèi)燃機活

2、塞連桿機構作優(yōu)化設計。完成內(nèi)燃機的數(shù)字化虛擬裝配及仿真運動分析。 </p><p>　　基本要求：利用Pro/E工程圖模塊自動生成滿足國標要求的內(nèi)燃機各零部件和裝配體的工程視圖。實現(xiàn)內(nèi)燃機的數(shù)字化虛擬裝配，檢查運動和裝拆時是否會發(fā)生干涉碰撞。進行內(nèi)燃機，特別是活塞連桿機構的數(shù)字化虛擬運動分析，確定產(chǎn)品是否滿足規(guī)定的運動和功能要求。 </p><p>　　就設計內(nèi)容寫1～2篇學術論文。撰寫

3、設計說明書。將所有設計結果（包括組成內(nèi)燃機的各零部件及裝配體三維數(shù)字化虛擬模型Pro/E源文件）刻錄成光盤。</p><p>　　2．指定查閱的主要參考文獻及說明</p><p>　　①數(shù)字化設計與制造,蘇春主編,機械工業(yè)出版社,2006.</p><p>　?、谔摂M設計，陳定芳，羅亞波等著，機械工業(yè)出版社，2002.</p><p>　?、?/p>

4、Pro/ENGINGEER Wildfire 3.0中文版機械設計專家指導教程，金鑫等編著，機械工業(yè)出版社，2007.</p><p>　?、苡嬎銠C輔助設計與制造，姚英學，蔡穎主編，高等教育出版社，2002.</p><p>　　⑤Pro/ENGINGEER中文版機械設計實戰(zhàn)訓練，譚雪松，朱金波等編，人民郵電出版社，2004.</p><p>　?、夼c本產(chǎn)品設計相關

5、的市場信息資料，新技術研究成果，Pro/ENGINGEER三維造型及計算機輔助設計學習網(wǎng)站。 </p><p><b>　　3．進度安排</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　內(nèi)燃機是我國機械發(fā)展跨行業(yè)、跨部門最多的行業(yè)，可廣泛應用于包括汽車、工程機械、農(nóng)業(yè)機械、船舶、內(nèi)燃機車、內(nèi)燃機發(fā)動設

6、備、地質石油鉆機、軍用各種機械等產(chǎn)品，是上述各種產(chǎn)品的心臟，因此，內(nèi)燃機行業(yè)的發(fā)展對我國工業(yè)、交通運輸、農(nóng)業(yè)、國防建設以及人民生活都有十分重大影響。但由于內(nèi)燃機分類較多，結構復雜，加上技術與條件的限制，所以本設計主要以結構簡單，制造成本低廉的摩托車二沖程單缸發(fā)動機為模型，對其主要零部件建立基于Pro/E的三維數(shù)字化虛擬模型，并對各零部件進行了數(shù)字化虛擬裝配與運動分析。</p><p>　　關鍵詞：內(nèi)燃機；Pro/

7、E；三維建模；運動分析</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The development of internal combustion engine is the largest cross-industry and inter-department one in China. It can be widely used for

8、 automobile, engineering machinery, agricultural machinery, ships, locomotives, internal combustion engining equipment, geological oil rig, military machinery and other products, and it is the heart of these products. Th

9、erefore, the development of internal combustion engine industry has a very significant impact on the development of industry, agriculture, trans</p><p>　　Keywords: internal combustion engine, Pro/E, three-

10、dimensional digital virtual model, analyse</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第一章 緒論1</b><

11、;/p><p>　　1.1 課題的由來1</p><p>　　1.2 研究內(nèi)燃機的目的和意義1</p><p>　　1.3 內(nèi)燃機簡介1</p><p>　　1.4 內(nèi)燃機的分類1</p><p>　　1.4.1按照所用燃料分類2</p><p>　　1.4.2按照行程分類2</p

12、><p>　　1.4.3按照冷卻方式分類2</p><p>　　1.4.4按照氣缸數(shù)目分類2</p><p>　　1.4.5按氣缸排列方式分類2</p><p>　　1.4.6按照進氣系統(tǒng)是否采用增壓方式分類2</p><p>　　1.5 單缸內(nèi)燃機介紹3</p><p>　　1.5.1單

13、缸內(nèi)燃機簡介3</p><p>　　1.5.2單缸發(fā)動機特點3</p><p>　　1.6 PRO/Engineer的介紹3</p><p>　　1.6.1 PRO/Engineer的簡介4</p><p>　　1.6.2 PRO/Engineer研究意義5</p><p>　　1.6.3 PRO/Engin

14、eer特點6</p><p>　　第二章 內(nèi)燃機結構及工作原理7</p><p>　　2.1 單缸內(nèi)燃機構造及工作原理7</p><p>　　2.1.1單缸內(nèi)燃機的構造7</p><p>　　2.1.2二沖程發(fā)動機工作原理9</p><p>　　第三章 內(nèi)燃機部分參數(shù)的確定10</p><

15、;p>　　3.1 內(nèi)燃機沖程數(shù)的選擇10</p><p>　　3.2 汽缸數(shù)和布置方式的選擇10</p><p>　　第四章 內(nèi)燃機各零部件的設計建模11</p><p>　　4.1 活塞的設計建模11</p><p>　　4.1.1 活塞的設計11</p><p>　　4.1.2 活塞的三維建模11

16、</p><p>　　4.1.3 活塞環(huán)的三維建模12</p><p>　　4.1.4 活塞銷的三維建模12</p><p>　　4.2 連桿的設計建模13</p><p>　　4.2.1連桿的設計要求13</p><p>　　4.2.2 連桿的三維建模14</p><p>　　4.3

17、 曲軸的設計建模14</p><p>　　4.3.1曲軸的設計要求14</p><p>　　4.3.2 曲軸的三維建模15</p><p>　　4.4 飛輪的設計建模15</p><p>　　4.4.1飛輪的設計要求15</p><p>　　4.4.2飛輪的三維建模16</p><p&g

18、t;　　4.5 曲軸軸承的設計建模16</p><p>　　4.5.1曲軸軸承的設計要求16</p><p>　　4.5.2曲軸軸承的三維建模16</p><p>　　4.6 曲軸箱的設計建模17</p><p>　　4.6.1曲軸箱前蓋的三維建模17</p><p>　　4.6.2 曲軸箱后蓋的三維建模1

19、8</p><p>　　4.7 發(fā)動機氣缸的設計建模19</p><p>　　4.7.1發(fā)動機氣缸的三維建模19</p><p>　　4.8 螺栓的設計建模20</p><p>　　4.8.1氣缸與曲軸箱連接螺栓的三維建模20</p><p>　　4.8.2曲軸箱螺栓的三維建模21</p>&l

20、t;p>　　第五章 利用pro/e進行裝配設計22</p><p>　　5.1 裝配注意的事項22</p><p>　　5.2 活塞的裝配23</p><p>　　5.3 曲軸飛輪的裝配24</p><p>　　5.4 總體的裝配25</p><p>　　第六章 利用pro/e進行運動仿真分析34&l

21、t;/p><p>　　6.1 機械仿真的作用和理念34</p><p>　　6.2 內(nèi)燃機的仿真過程35</p><p>　　6.2.1 建立連接關系35</p><p>　　6.2.2 設置伺服電機37</p><p>　　6.3 機構的運動分析39</p><p>　　6.4 機構分析

22、結果的播放及錄制40</p><p>　　6.5 測量活塞運動的數(shù)據(jù)42</p><p>　　6.5.1 活塞速度的測量43</p><p>　　6.5.2 活塞加速度的測量44</p><p><b>　　第七章 結論47</b></p><p><b>　　參考文獻48&

23、lt;/b></p><p><b>　　致謝49</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1課題的由來</b></p><p>　　內(nèi)燃機是我國機械發(fā)展跨行業(yè)、跨部門最多的行業(yè)，可以廣泛應用于包括汽車、工程機械、農(nóng)業(yè)機

24、械、船舶、內(nèi)燃機車、內(nèi)燃機發(fā)動設備、地質石油鉆機、軍用各種機械等產(chǎn)品上，是上述各種產(chǎn)品的心臟，因此，內(nèi)燃機行業(yè)的發(fā)展對我國工業(yè)、交通運輸、農(nóng)業(yè)、國防建設以及人民生活都有重大影響。</p><p>　　1.2研究內(nèi)燃機的目的和意義</p><p>　　在競爭激烈的21世紀，內(nèi)燃機面臨著更多方面的挑戰(zhàn)，在節(jié)約能源、燃料多樣化、提高功率、延長壽命、提高可靠性、降低排放和噪聲、減輕質量、縮小體積、

25、降低成本、簡化維護保養(yǎng)等方向上對內(nèi)燃機工藝要求越來越高。天然氣、醇類、植物油及氫等新型燃料將為內(nèi)燃機增添新活力,而內(nèi)燃機電子控制技術在提高品質同時也延長了內(nèi)燃機行業(yè)的“生命”。新材料與工藝技術革命,為21世紀內(nèi)燃機發(fā)展產(chǎn)生了新推動力。21世紀的內(nèi)燃機,將會在經(jīng)濟發(fā)展和社會進步上發(fā)揮更重要的作用。</p><p>　　因此，研究該課題對內(nèi)燃機行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。</p><p><

26、b>　　1.3內(nèi)燃機簡介</b></p><p>　　內(nèi)燃機，是一種動力機械，它是通過燃料在機器內(nèi)燃燒，并將其釋放出來的熱能直接轉化為動力的熱力發(fā)動機。</p><p>　　廣義上的內(nèi)燃機不僅僅包括往復活塞式內(nèi)燃機、旋轉活塞式發(fā)動機與自由活塞式發(fā)動機，還包括旋轉葉輪式燃氣輪機、噴氣式發(fā)動機等，但通常所說的內(nèi)燃機是活塞式內(nèi)燃機。</p><p>　　

27、活塞式內(nèi)燃機以往復活塞式最普遍。活塞式內(nèi)燃機將燃料和空氣混合，在氣缸內(nèi)燃燒，釋放出的熱能使氣缸內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓的燃氣。燃氣膨脹推動活塞做功，再通過曲柄連桿機構將機械能輸出，驅動機械工作。</p><p><b>　　1.4內(nèi)燃機的分類</b></p><p>　　內(nèi)燃機的分類方法很多，按照不同的分類方法可以把內(nèi)燃機分成不同的類型，下面讓我們來看看內(nèi)燃機是怎樣分類的。&l

28、t;/p><p>　　1.4.1按照所用燃料分類 </p><p>　　內(nèi)燃機按照所使用燃料的不同可分為汽油機和柴油機。使用汽油為燃料的內(nèi)燃機稱為汽油機；使用柴油機為燃料的內(nèi)燃機稱為柴油機。汽油機與柴油機比較各有特點；汽油機轉速高，質量小，噪音小，起動容易，制造成本低；柴油機壓縮比大，熱效率高，經(jīng)濟性能和排放性能都比汽油機好。</p><p>　　1.4.2 按照行程分

29、類</p><p>　　內(nèi)燃機按照完成一個工作循環(huán)所需的行程數(shù)可分為四行程內(nèi)燃機和二行程內(nèi)燃機。把曲軸轉兩圈(720°)，活塞在氣缸內(nèi)上下往復運動四個行程，完成一個工作循環(huán)的內(nèi)燃機稱為四行程內(nèi)燃機；而把曲軸轉一圈(360°)，活塞在氣缸內(nèi)上下往復運動兩個行程，完成一個工作循環(huán)的內(nèi)燃機稱為二行程內(nèi)燃機。汽車發(fā)動機廣泛使用四行程內(nèi)燃機。</p><p>　　1.4.3按照冷

30、卻方式分類 </p><p>　　內(nèi)燃機按照冷卻方式不同可以分為水冷發(fā)動機和風冷發(fā)動機。水冷發(fā)動機是利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進行循環(huán)的冷卻液作為冷卻介質進行冷卻的；而風冷發(fā)動機是利用流動于氣缸體與氣缸蓋外表面散熱片之間的空氣作為冷卻介質進行冷卻的。水冷發(fā)動機冷卻均勻，工作可靠，冷卻效果好，被廣泛地應用于現(xiàn)代車用發(fā)動機。</p><p>　　1.4.4按照氣缸數(shù)目分類</p>

31、;<p>　　內(nèi)燃機按照氣缸數(shù)目不同可以分為單缸發(fā)動機和多缸發(fā)動機。僅有一個氣缸的發(fā)動機稱為單缸發(fā)動機；有兩個以上氣缸的發(fā)動機稱為多缸發(fā)動機。如雙缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸發(fā)動機。現(xiàn)代車用發(fā)動機多采用四缸、六缸、八缸發(fā)動機。</p><p>　　1.4.5按氣缸排列方式分類</p><p>　　內(nèi)燃機按照氣缸排列方式不同可以分為單列式和雙列式。單列式發(fā)

32、動機的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置的，但為了降低高度，有時也把氣缸布置成傾斜的甚至水平的；雙列式發(fā)動機把氣缸排成兩列，兩列之間的夾角<180°(一般為90°)稱為V型發(fā)動機，若兩列之間的夾角=180°稱為對置式發(fā)動機。</p><p>　　1.4.6按照進氣系統(tǒng)是否采用增壓方式分類 </p><p>　　內(nèi)燃機按照進氣系統(tǒng)是否采用增壓方式可以分為自

33、然吸氣(非增壓)式發(fā)動機和強制進氣(增壓式)發(fā)動機。汽油機常采用自然吸氣式；柴油機為了提高功率有采用增壓式的。</p><p>　　1.5單缸內(nèi)燃機介紹</p><p>　　1.5.1單缸內(nèi)燃機簡介</p><p>　　單缸內(nèi)燃機是所有內(nèi)燃機中最簡單的一種，只有一個氣缸，是發(fā)動機的基本形式。</p><p>　　單缸發(fā)動機工作時，曲軸每轉過一

34、圈（二沖程）或者兩圈（四沖程），氣缸內(nèi)部的混合氣體點火燃燒一次，從聲音和振動上能明顯感覺到發(fā)動機的工作時斷續(xù)的。</p><p>　　如果從工作的連貫性來看，單缸發(fā)動機工作不平衡，轉速波動比較大，容易熄火。但是它的結構簡單，制造成本低，維護容易，是中低檔小型摩托車用發(fā)動機的首選。</p><p>　　1.5.2單缸發(fā)動機特點</p><p>　　和同排量的多缸發(fā)動機

35、相比，單缸發(fā)動機工作時只有一套機件在運轉，因此致使運動件的慣性力得不到抵消，所以振動較大。轉速越高，振動越明顯。還有，單缸發(fā)動機運動件的尺寸較大，不利于發(fā)動機提高轉速，并且隨著發(fā)動機的排量增加而更加明顯。因此單缸發(fā)動機排量越大，升功率越小。</p><p>　　由于單缸發(fā)動機結構較簡單，與同排量的多缸發(fā)動機相比，具有重量輕，結構尺寸小的特點，使用單缸發(fā)動機有利于減輕整車的重量，所以提高了整車的操控的靈活性。 &l

36、t;/p><p>　　采用發(fā)動機橫向布置時，曲軸旋轉的陀螺效應會阻礙摩托車側傾轉彎，曲軸越重這種阻力也就越大。由于單缸發(fā)動機曲軸短，陀螺效應相對要低些，所以左右側傾輕便。駕駛員會感覺方向把較輕便。 </p><p>　　由于單缸發(fā)動機有以上特點，所以，250CC以上的越野摩托車多采用單缸發(fā)動機，此外超級運動摩托車大都也裝用單缸發(fā)動機。在普通的摩托車中，一般125CC以下小型摩托車大都采用 單

37、缸發(fā)動機。 </p><p>　　1.6 PRO/Engineer的介紹</p><p>　　1.6.1 PRO/Engineer的簡介</p><p>　　PRO/Engineer是一套由設計至生產(chǎn)的機械自動化軟件，是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個參數(shù)化、基于特征的實體造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫功能。 </p><p><b&

38、gt;　　1).真實3D模型</b></p><p>　　在PRO/E中，設計出的模型是真實的3D模型，彌補了傳統(tǒng)面結構、線結構的不足。這些3D實體模型除了可將用戶的設計思想以最真實的模型在計算機上表現(xiàn)出來之外，借助系統(tǒng)參數(shù)，用戶還可隨時計算出產(chǎn)品的體積、面積、重心重量、慣性大小等等，以了解產(chǎn)品的真實性，并可進一步的組建裝配等的運算。我們在產(chǎn)品設計過程中，可隨時掌握以上重點，設計物理參數(shù)，并減少許多人

39、為的計算。</p><p>　　2).以特征作為設計的單位</p><p>　　PRO/E的特征方式是基于人性化的設計，初次使用PRO/E的人會對特征感到親切，PRO/E中正是以最自然的思維方式從事設計工作，如孔、開槽、做成圓角等均被視為零件設計的基本特征，除了充分掌握設計思想之外，還在設計過程中加入實際的制造思想，也正是因為以此特征作為設計的單元，因此可以隨時對特征做合理的變化。不違反幾

40、何原理的順序調整、插入、刪除、重新定義等修正動作。</p><p><b>　　3).單一數(shù)據(jù)庫</b></p><p>　　在PRO/E中可由3D實體模型產(chǎn)生2D工程圖，而且自動標示工程圖尺寸。不論在3D還是2D圖形上做尺寸修改，其相關的2D圖形或3D實體模型均自動修改，同時組合、制造等相關設計也自動修改，這樣可以確保數(shù)據(jù)的正確，并避免反復修正所耗費的時間，由于采用

41、單一數(shù)據(jù)庫，提供了所謂雙相關聯(lián)性的功能，這種功能也正符合現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)中同步工程的思想。</p><p><b>　　4).參數(shù)式設計</b></p><p>　　配合單一數(shù)據(jù)，所有設計過程中所使用的尺寸、參數(shù)都在數(shù)據(jù)庫中，修改CAD模型及工程圖不再是一件難事，設計者只要更該3D零件的尺寸，則工程圖、組合、模具等就會依照尺寸的修改做幾何形狀的變化，以達到涉及修改工作的一致，

42、避免發(fā)生人為改圖的疏露情形，減少了許多人為改圖的時間和精力消耗。也正因有參數(shù)的設計，用戶才可以運用強大的數(shù)學運算方式，建立各尺寸參數(shù)間的關系，使得模型可自動計算出應有外型，減少尺寸修改的繁瑣過程，并減少錯誤發(fā)生。</p><p>　　Pro/Engineer是軟件包，并非模塊，它是該系統(tǒng)的主要部分，其中功能包括參數(shù)化功能定義、實體零件及組裝造型，三維上色實體或線框造型棚完整工程圖產(chǎn)生及不同視圖，其中三維造型還可移

43、動，放大或縮小和旋轉。PRO/Engineer是一個功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同設計專用功能來實現(xiàn)，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽空（Shells）等，采用這種手段建立形體，對于工程師來說這顯得更自然、更直觀，無需采用復雜的幾何設計方式。這系統(tǒng)的參數(shù)比功能是采用符號式的賦予形體尺寸，不象別的系統(tǒng)是直接指定固定數(shù)值于形體，這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間關系，任何一個參數(shù)改變，其它

44、相關的特征也自動修正。這種功能使修改更為方便，可令設計優(yōu)化更趨完美。造型不單可以在屏幕顯示，還可以傳送到繪圖機上或一些支持Postscript格式的彩色打印機上。PRO/Engineer還可輸出三維和二維圖形于其他應用軟件，諸如有限元分析及后置處理等，這些都是通過標準數(shù)據(jù)交換格式來實現(xiàn)的。</p><p>　　使用者可以自由配置PRO/Engineer軟件的其它模塊或自行利用C語言編程，以增強軟件功能。它在單用戶

45、環(huán)境下，即沒有任何附加模塊，具有大部分的設計能力，組裝能力和工程制圖的能力，不包括ANSI，ISO， DIN或 JIS標準，并且支持符合工業(yè)標準的繪圖儀和黑白及彩色打印機的二維和三維圖形輸出。PRO/Engineer功能如下： </p><p>　　1). 特征驅動（如：凸臺、槽、倒角、腔、殼）。 </p><p>　　2). 參數(shù)化（參數(shù)=尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件）。 <

46、/p><p>　　3). 通過零件的特征值之間，載荷/邊界條件與特征參數(shù)之間（如表面積）的關系進行設計。 </p><p>　　4).支持大型、復雜組合件設計(規(guī)則排列的系列組件，交替排列，PRO/E的各種能用零件設計的程序化方法)。</p><p>　　5）.貫穿所有應用的完全相關性，即任何一個地方的變動都將引起與之有關的每個地方的變動。其它輔助模塊將進一步提高擴展

47、Pro/ENGINEER基本功能。</p><p>　　1.6.2 PRO/Engineer研究意義</p><p>　　PRO/E是三維實體建模與分析軟件當中性能非常出色的一款軟件。使用PRO/E，可以實現(xiàn)機械零部件實體建模、虛擬裝配、運動仿真、強度分析等工作，具有直觀、便捷等的特點，是現(xiàn)代機械設計中非常重要的設計工具。在進行運動與強度分析工作中，應該切實理解軟件所適應的工作條件，否則得

48、到不正確的結果。在當前PRO/E研究基礎上，還可在下列領域加強研究，以更好的讓PRO/E為機械設計領域服務。 </p><p>　　1.6.3 PRO/Engineer特點</p><p>　　使用PRO/E，可以很大程度簡化機械產(chǎn)品的設計開發(fā)過程，大幅度縮短產(chǎn)品開發(fā)的周期，大量減少產(chǎn)品開發(fā)費用及成本，明顯提高產(chǎn)品的質量和產(chǎn)品的系統(tǒng)級性能獲得更加優(yōu)化和創(chuàng)新的設計產(chǎn)品。PRO/E不僅僅是計算

49、機技術在工程領域的成功應用，更是一種全新的機械產(chǎn)品的設計理念。一方面和傳統(tǒng)的仿真分析相比，傳統(tǒng)的仿真一般是針對單個子系統(tǒng)的仿真，而PRO/E是強調整體的優(yōu)化設計，它通過虛擬整機與虛擬環(huán)境耦合，對產(chǎn)品多種設計方案進行測試、評估，并不斷改進設計的方案，直到獲得更優(yōu)的整機性能。</p><p>　　第二章 內(nèi)燃機結構及工作原理</p><p>　　2.1 單缸內(nèi)燃機構造及工作原理</p&g

50、t;<p>　　2.1.1單缸內(nèi)燃機的構造</p><p>　　發(fā)動機是一種由許多機構和系統(tǒng)組成復雜機器。無論是汽油機，還是柴油機；無論是四行程發(fā)動機，還是二行程發(fā)動機；無論是單缸發(fā)動機，還是多缸發(fā)動機。要完成能量轉換，實現(xiàn)工作循環(huán)，保證長時間連續(xù)正常工作，都必須具備以下一些機構系統(tǒng)。</p><p><b>　　1）.曲柄連桿機構</b></p&

51、gt;<p>　　曲柄連桿機構是發(fā)動機實現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉換的主要運動零件。它由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在作功行程中，活塞承受燃氣壓力在氣缸內(nèi)作直線運動，通過連桿轉換成曲軸的旋轉運動，并從曲軸對外輸出動力。而在進氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉運動轉化成活塞的直線運動。</p><p><b>　　2）.配氣機構 </b></p>

52、<p>　　配氣機構的功用是根據(jù)發(fā)動機的工作順序和工作過程，定時開啟和關閉進氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進入氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實現(xiàn)換氣過程。配氣機構大多采用頂置氣門式配氣機構，一般由氣門組、氣門傳動組和氣門驅動組組成。</p><p>　　3）.燃料供給系統(tǒng) </p><p>　　汽油機燃料供給系的功用是根據(jù)發(fā)動機的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣，供入氣缸，并

53、將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出到大氣中去；柴油機燃料供給系的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室內(nèi)形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出。</p><p>　　柴油機是以柴油為燃料。由于柴油的蒸發(fā)性和流動性都比汽油差，因此柴油機不能像汽油機那樣在汽缸外部形成可燃混合氣。柴油機的混合氣只能在氣缸內(nèi)部形成，即在接近壓縮行程終點時，通過噴油器把柴油噴入氣缸內(nèi)。</p><p>　　柴油機燃油供

54、給系統(tǒng)包括噴油泵、噴油器和調速器等主要部件及燃油箱、輸油泵、油水分離器、燃油濾清器、噴油提前器和高、低壓油管等輔助裝置。</p><p><b>　　4）.潤滑系統(tǒng)</b></p><p>　　潤滑系的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損。并對零件表面進行清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一

55、些閥門等組成。</p><p><b>　　5）.冷卻系統(tǒng) </b></p><p>　　冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。水冷發(fā)動機的冷卻系通常由冷卻水套、水泵、風扇、水箱、節(jié)溫器等組成。</p><p><b>　　6）.點火系統(tǒng)</b></p>&l

56、t;p>　　在汽油機中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點燃的，為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內(nèi)。能夠按時在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設備稱為點火系，點火系通常由蓄電池、發(fā)電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成?！?lt;/p><p>　　柴油機的壓縮比比汽油機的壓縮比大很多(一般為16～22)，壓縮終了時氣體溫度和壓力都比汽油機高，大大超過了柴油機的自燃溫度。壓縮終了時，氣體壓力約為3.5

57、～4.5MPa，氣體溫度約為750～1000K，柴油機是壓縮后自燃著火的，不需要點火，故柴油機又稱為壓燃機。因此柴油機不需要點火系。 </p><p>　　柴油噴入氣缸后，在很短的時間內(nèi)與空氣混合后便立即著火燃燒，柴油機的可燃混合氣是在氣缸內(nèi)部形成的，而不象汽油機那樣，混合氣主要是在氣缸外部的化油器中形成的?！?lt;/p><p><b>　　7）.起動系統(tǒng) </b>&l

58、t;/p><p>　　要使發(fā)動機由靜止狀態(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉動發(fā)動機的曲軸，使活塞作往復運動，氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動活塞向下運動使曲軸旋轉。發(fā)動機才能自行運轉，工作循環(huán)才能自動進行。因此，曲軸在外力作用下開始轉動到發(fā)動機開始自動地怠速運轉的全過程，稱為發(fā)動機的起動。完成起動過程所需的裝置，稱為發(fā)動機的起動系。 </p><p>　　柴油機由以上兩大機構和四大系統(tǒng)組成，

59、即由曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系、潤滑系、冷卻系和起動系組成，柴油機是壓燃的，不需要點火系。汽油機由以上兩大機構和五大系統(tǒng)組成，即由曲柄連桿機構，配氣機構、燃料供給系、潤滑系、冷卻系、點火系和起動系組成。</p><p>　　2.1.2二沖程發(fā)動機工作原理</p><p>　　二沖汽油程發(fā)動機的工作循環(huán)包括進氣、壓縮、做功、排氣四個過程，不過這些過程的完成僅需要活塞兩個行程或者說曲軸

60、旋轉一周。二沖程汽油機工作循環(huán)，其進、排氣均由活塞控制。</p><p>　　第一行程 在曲軸的帶動下，活塞由下止點向上止點運動，當活塞將換氣孔、排氣孔、進氣孔都關閉了時，活塞開始壓縮進入氣缸的混合氣體，同時在活塞下方的曲軸箱內(nèi)形成了一定的真空度，因此當進氣孔開啟時，化油器供應的混合氣被吸入曲軸箱內(nèi)，直到活塞到達上止點，完成壓縮和進氣行程。</p><p>　　第二行程 當活塞接近上止

61、點的時候，火花塞產(chǎn)生電火花，點燃混合氣，燃燒后形成高溫、高壓的氣體，推動活塞向下止點運動并做功。當活塞下行到關閉進氣孔后，活塞下方曲軸箱內(nèi)可燃混合氣被預壓。當活塞下行至排氣孔開啟的時候，廢氣靠自身壓力經(jīng)排氣孔而排出，緊接著換氣孔開啟了，曲軸箱內(nèi)預壓的混合氣經(jīng)換氣孔進入氣缸，并掃除氣缸內(nèi)的廢氣，這一過程為做功和排氣行程。</p><p>　　第三章 內(nèi)燃機部分參數(shù)的確定</p><p>　　

62、3.1 內(nèi)燃機沖程數(shù)的選擇</p><p>　　二沖程發(fā)動機的優(yōu)點：</p><p>　　1）.二沖程發(fā)動機沒有閥，大大的簡化的其結構，并且減輕了自身的重量。</p><p>　　2）.二沖程發(fā)動機每一回轉就會點火一次，二四沖程發(fā)動機每隔一次回轉才點火一次。這付與二沖程發(fā)動機重要的動力基礎。</p><p>　　3）.二沖程發(fā)動機可以在任何方

63、位運轉，這個在某些設備，如鏈鋸上就很重要。標準的四沖程發(fā)動機可能在油料晃動時候發(fā)生故障，除非是直立著的。解決這個問題就可以很大程度增加發(fā)動機的靈活性。</p><p>　　這些優(yōu)點使二沖程的發(fā)動機更加輕便，簡易，制造成本更低廉。二沖程發(fā)動機另外還有將雙倍的動力裝進同一空間內(nèi)的潛力，因為它每一回轉就有雙倍的動力沖程。輕便和雙倍動力的結合使它與許多四沖程發(fā)動機相比具有更好的“ 推重比 ”。</p>&l

64、t;p>　　因此，本設計采用二沖程發(fā)動機為模板。</p><p>　　3.2 汽缸數(shù)和布置方式的選擇</p><p>　　和同排量的多缸發(fā)動機相比，單缸發(fā)動機工作時只有一套機件在運轉，因此致使運動件的慣性力得不到抵消，所以振動較大。轉速越高，振動越明顯。還有，單缸發(fā)動機運動件的尺寸較大，不利于發(fā)動機提高轉速，并且隨著發(fā)動機的排量增加而更加明顯。因此單缸發(fā)動機排量越大，升功率越小。&l

65、t;/p><p>　　由于單缸發(fā)動機結構較簡單，與同排量的多缸發(fā)動機相比，具有重量輕，結構尺寸小的特點，使用單缸發(fā)動機有利于減輕整車的重量，所以提高了整車的操控的靈活性。 </p><p>　　因此本設計采用單缸，直列式。</p><p>　　第四章 內(nèi)燃機各零部件的設計建模</p><p>　　4.1 活塞的設計建模</p>&l

66、t;p>　　4.1.1 活塞的設計</p><p>　?。ㄒ唬┕τ?. 與氣缸蓋氣缸壁等共同組成燃燒室；2. 承受氣體壓力，并將此力傳給連桿，以推動曲軸旋轉。</p><p>　?。ǘ┎牧希浩嚢l(fā)動機活塞廣泛采用鋁合金。其特點為1. 質量小（約為鑄鐵活塞的50%～70%）；2. 導熱性好（約為鑄鐵的三倍）；3. 熱膨脹系數(shù)大。（三）組成（如圖4-1所示）</p&g

67、t;<p>　　根據(jù)其作用，活塞可分為頂部、環(huán)槽部、裙部和活塞銷座四部分。 </p><p>　　圖4-1 活塞的組成</p><p><b>　　頂部形狀為凸型。</b></p><p>　　裙部為拖板式，如圖4-2。</p><p>　　圖4-2 拖板式活塞</p><p>

68、;　　4.1.2 活塞的三維建模</p><p>　　新建零件名為piston的零件，根據(jù)其結構圖，使用拉伸材料和倒直角和倒圓角特征繪制piston模型。并通過如下圖過程繪制出三維模型圖（如圖4-3）。</p><p>　　圖4-3 piston的三維模型</p><p>　　4.1.3 活塞環(huán)的三維建模</p><p>　　新建零件名為p

69、iston-ring的零件，根據(jù)其結構圖，按圖4-4繪制出活塞環(huán)的圖。</p><p>　　圖4-4 piston-ring的三維模型</p><p>　　4.1.4 活塞銷的三維建模</p><p>　　新建零件名為piston-pin的零件，根據(jù)其結構圖，使用拉伸材料和倒直角和倒圓角特征繪制piston-pin模型。并通過如下圖過程繪制出三維模型圖（如圖4-5

70、）。</p><p>　　圖4-5 piston-pin的三維模型</p><p>　　4.2 連桿的設計建模</p><p>　　4.2.1連桿的設計要求</p><p>　　連桿機構中兩端分別與主動和從動構件鉸接用以以傳遞運動和力的桿件。如在往復活塞式動力機械和壓縮機當中，用連桿來連接活活塞與曲軸。連桿大多為鋼件，其主體部分的截面多為圓

71、形或者工字形，兩端有孔，孔內(nèi)裝有襯套或滾針軸承，以便裝入軸銷而構成鉸接。連桿是發(fā)動機中的重要零件，它連接著活塞與曲軸，其作用是將活塞的往復式運動轉變?yōu)榍S的旋轉運動，并且把作用在活塞上的力傳給曲軸從而輸出功率。連桿在工作中，除承受燃燒室燃燒氣體產(chǎn)生的壓力外，還要承受縱向和橫向慣性力。所以，連桿在一個較復雜的應力狀態(tài)下工作。它既受交變的拉壓應力，又受彎曲應力。連桿的主要損壞形式有疲勞斷裂和過量變形。通常疲勞斷裂的部位是在連桿上三個高應力部

72、位。連桿的工作條件要求連桿要有較高的強度和抗疲勞性能；還要求具有足夠的鋼性和韌性。傳統(tǒng)連桿加工工藝中其材料多為采用45鋼、40Cr或40MnB等調質剛，但現(xiàn)在國外所廣泛采用的先進的連桿裂解的加工技術要求其脆性大，硬度較高，因此以德國的汽車企業(yè)生產(chǎn)的新型連桿材料如C70S6高碳微合金非調質剛、SPLITASCO系列鍛鋼、FRACTIM鍛鋼和S53CV-FS鍛鋼等。合金鋼雖具有很高的強度，但對應力</p><p>　

73、　4.2.2 連桿的三維建模</p><p>　　新建零件名為connecting-rod的零件，根據(jù)其結構，使用拉伸材料和倒直角和倒圓角特征繪制connecting-rod模型。并通過如下圖過程繪制出三維模型，如圖（4-6）</p><p>　　圖4-6 connecting-rod的三維模型</p><p>　　4.3 曲軸的設計建模</p>&

74、lt;p>　　4.3.1曲軸的設計要求</p><p>　　曲軸是引擎主要旋轉幾件，裝上連桿以后，可以承接連桿上的往復運動變成旋轉運動。是發(fā)動機上的重要機件，它的材料是由碳素結構鋼或者球墨鐵制造的，有兩個重要的部位，即主軸頸和連桿頸。主軸頸安裝于缸體上，連桿頸與連桿大頭相連接，連桿小頭孔與氣缸的活塞相連接，是一個曲柄滑塊機構。曲軸的潤滑主要指與搖臂間的軸瓦的潤滑和兩頭固定點潤滑。曲軸的旋轉是發(fā)動機的動力源泉

75、。也是整個機械系統(tǒng)的動力源。</p><p>　　4.3.2 曲軸的三維建模</p><p>　　新建零件名為crankshaft的零件，根據(jù)其結構，使用拉伸材料和倒直角和倒圓角特征繪制曲軸模型。并通過如下圖過程繪制出三維模型，如圖（4-7）。</p><p>　　圖4-7 crankshaft的三維模型</p><p>　　4.4 飛輪的

76、設計建模</p><p>　　4.4.1飛輪的設計要求</p><p>　　飛輪是發(fā)動機安裝在曲軸后端的較大的圓盤狀的零件，具有較大的轉動慣量，具有以下功能：</p><p>　　1）.可以將發(fā)動機做功行程的部分能量儲存起來，以便克服其他行程的阻力，使曲軸勻速選裝。</p><p>　　2）.還可以過安裝在飛輪上的離合器，把發(fā)動機和傳動系統(tǒng)連

77、接起來。</p><p>　　3）.裝有與起動機結合的齒圈，便于發(fā)動機的啟動。</p><p>　　飛輪的材料一般用鑄鐵，如HT200 HT250；球鐵,如QT450-10、QT600-3、QT500-7等等，國外也有用45號鋼制作的飛輪。</p><p>　　4.4.2飛輪的三維建模</p><p>　　新建零件名為flywheel的零件，

78、根據(jù)其結構，使用拉伸材料和倒直角和倒圓角特征繪制曲軸模型。并通過如下圖過程繪制出三維模型，如圖（4-8）。</p><p>　　圖4-8 flywheel的三維模型</p><p>　　4.5 曲軸軸承的設計建模</p><p>　　4.5.1曲軸軸承的設計要求</p><p>　　曲軸的軸承一般為標準件。軸承可分為好多種，滾動軸承、向心軸承

79、、球軸承、止推軸承等等。發(fā)動機曲軸軸承采用滾動軸承。</p><p>　　曲軸軸承將曲軸與軸座之間的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，從而減少了摩擦損失。</p><p>　　4.5.2曲軸軸承的三維建模</p><p>　　新建零件名為eng-bearing的零件，根據(jù)其結構，使用拉伸材料和倒直角和倒圓角特征繪制曲軸模型。并通過如下圖過程繪制出三維模型，如圖（4-9）。<

80、;/p><p>　　圖4-9 eng-bearing的三維模型</p><p>　　4.6 曲軸箱的設計建模</p><p>　　4.6.1曲軸箱前蓋的三維建模</p><p>　　新建零件名為eng-block-front的零件，根據(jù)其結構，使用拉伸材料和倒直角和倒圓角特征繪制曲軸模型。并通過如下圖過程繪制出三維模型，如圖（4-10）和（4-

81、11）。</p><p>　　圖4-10 eng-block-front的三維模型 </p><p><b>　　圖4-11</b></p><p>　　4.6.2 曲軸箱后蓋的三維建模</p><p>　　新建零件名為eng-block-rear的零件，根據(jù)其結構，使用拉伸材料和倒直角和倒圓角特征繪制曲軸模型。并通過如

82、下圖過程繪制出三維模型，如圖（4-12）和（4-13）。</p><p>　　圖4-12eng-block-rear的三維模型 </p><p><b>　　圖4-13</b></p><p>　　4.7 發(fā)動機氣缸的設計建模</p><p>　　4.7.1發(fā)動機氣缸的三維建模</p><p>　

83、　新建零件名為cylinder的零件，根據(jù)其結構，使用拉伸材料和倒直角和倒圓角特征繪制曲軸模型。并通過如下圖過程繪制出三維模型，如圖（4-14）和（4-15）。</p><p>　　圖4-14 cylinder的三維模型 </p><p><b>　　圖4-15</b></p><p>　　4.8 螺栓的設計建模</p><

84、p>　　4.8.1氣缸與曲軸箱連接螺栓的三維建模</p><p>　　新建零件名為bolt的零件，按結構圖，使用拉伸材料和倒直角和倒圓角特征繪制bolt模型。并通過如下圖過程繪制出三維模型圖（如圖4-16）。</p><p>　　圖4-16 bolt的三維模型</p><p>　　4.8.2曲軸箱螺栓的三維建模</p><p>　　新建

85、零件名為bolt的零件，按結構圖，使用拉伸材料和倒直角和倒圓角特征繪制bolt模型。并通過如下圖過程繪制出三維模型圖（如圖4-17）。</p><p>　　圖4-17 bolt的三維模型</p><p>　　第五章 利用pro/e進行裝配設計</p><p>　　在PRO/E中，零件裝配是通過定義參與裝配的各零件之間的裝配約束來實現(xiàn)的，就是在各零件之間建立一定的連

86、接關系，并對其相互位置進行約束，從而確定個零件在空間的相當位置關系。在PRO/E的裝配模塊中，可以將生成的零件通過相互關系之間的定位關系裝配在一起，并檢查零件之間是否有干涉及裝配體的運動情況是否合乎設計要求。</p><p>　　5.1 裝配注意的事項</p><p>　　Mechanism是Pro/E的運動仿真模塊，它可以生成復雜機械系統(tǒng)的運動仿真和模擬運動過程。為了成功地在Mechan

87、ism中定義正確的連接和伺服驅動。充分理解其連接類型至關重要。當向一個裝配體添加一個元件時，可通過各種“連接”將元件裝配到裝配體中。連接的類型包括剮性、銷釘、滑動等，連接到裝配體中的元件與裝配體中其他的元件間存在相對運動，運動的類型與選取的連接類型有關[。每一種連接類型都與一組獨立的幾何約束相關聯(lián)，這些約束與傳統(tǒng)的Pro/E放置約束(對齊、旺配等)意義相同；而每一種連接類的約束都與指定的自由度相關聯(lián)。例如，一個銷釘接頭有1個旋轉自由度和

88、0個平移自由度，這意味著使用銷釘連接的物件將以相對于它所依附的元件旋轉，但不能在該元件上移動和移開。表1-l將說明幾種常用的連接類型。 </p><p><b>　　表1-1</b></p><p><b>　　5.2 活塞的裝配</b></p><p>　　1）. 打開Pro/E軟件，在“文件”下拉菜單中點擊“新建”，在

89、新建菜單中點擊“組建”，輸入組建名稱piston-assy，去掉缺省模板，點擊“確定”，在新建文集選項對話框選擇毫米牛頓秒，單擊“確定”（如圖5-1）。</p><p><b>　　圖5-1</b></p><p>　　2）. 單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件選取對話框中選擇“piston”零件，單擊“打開”，直接點擊確定。</p><p&

90、gt;　　3）. 單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件選取對話框中選“piston-ring”零件，單擊“打開”，使用“匹配”約束進行裝配，裝配結束直接點擊確定并完成裝配（如圖5-2）。</p><p><b>　　圖5-2</b></p><p>　　4）. 單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件選取對話框中選“piston-pin”零件，單擊“打開”，分別使

91、用“軸對齊”和“匹配”約束進行裝配，直接點擊確定并完成裝配（如圖5-3）。</p><p><b>　　圖5-3</b></p><p>　　5.3 曲軸飛輪的裝配</p><p>　　1）. 在“文件”下拉菜單中點擊“新建”，在新建菜單中點擊“組建”，輸入組建名稱“crank-assy”,去掉缺省模板，點擊“確定”，在新建文集選項對話框選擇毫

92、米牛頓秒，單擊“確定”（如圖5-4）。</p><p><b>　　圖5-4</b></p><p>　　2）. 單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件選取對話框中選擇“crankshaft”零件，單擊“打開”，直接點擊確定。</p><p>　　3）. 單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件選取對話框中選“flywheel”零件，單擊“打

93、開”，使用“匹配”約束進行裝配，直接點擊確定并完成裝配（如圖5-5）。</p><p><b>　　圖5-5</b></p><p><b>　　5.4 總體的裝配</b></p><p>　　1）. 在“文件”下拉菜單中點擊“新建”，在新建菜單中點擊“組建”，輸入組建名稱“engine”,去掉缺省模板，點擊“確定”，在新

94、建文集選項對話框選擇毫米牛頓秒，單擊“確定”（如圖5-6）。</p><p><b>　　圖5-6</b></p><p>　　2）.單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件選取對話框中選擇“piston-assy”零件，單擊“打開”，直接點擊確定。</p><p>　　3). 單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件選取對話框中選擇“conn

95、cting-rod”零件，單擊“打開”，分別使用“軸對齊”和“平移”約束進行裝配，直接點擊確定并完成裝配（如圖5-7）。</p><p><b>　　圖5-7</b></p><p>　　4). 單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件選取對話框中選擇“crank-assy”零件，單擊“打開”，分別使用“軸對齊”和“平移”約束進行裝配，再應用“元件拖動”對話框中的“

96、定向兩個面”，直接點擊確定并完成裝配（如圖5-8）。</p><p><b>　　圖5-8</b></p><p>　　5). 單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件選取對話框中選擇“eng-bearing”零件，單擊“打開”，分別使用“軸對齊”和“匹配”約束進行裝配，再應用“元件拖動”對話框中的“定向兩個面”，直接點擊確定并完成裝配（如圖5-9）。</p&

97、gt;<p><b>　　圖5-9</b></p><p>　　6). 單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件選取對話框中選擇“eng-bearing”零件，單擊“打開”，分別使用“軸對齊”和“匹配”約束進行裝配，再應用“元件拖動”對話框中的“定向兩個面”，直接點擊確定并完成裝配（如圖5-10）。</p><p><b>　　圖5-10&l

98、t;/b></p><p>　　7）. 單擊“插入”—“元件”—“裝配”， 在零件選取對話框中選擇“eng-block-rear”零件，單擊“打開”，分別使用“軸對齊”和“匹配”約束進行裝配，再應用“元件拖動”對話框中的“定向兩個面”，直接點擊確定并完成裝配（如圖5-11）。</p><p><b>　　圖5-11</b></p><p&g

99、t;　　8). 單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件選取對話框中選擇“eng-block-front”零件，單擊“打開”，分別使用“軸對齊”和“匹配”約束進行裝配，再應用“元件拖動”對話框中的“定向兩個面”，直接點擊確定并完成裝配（如圖5-12）。</p><p><b>　　圖5-12</b></p><p>　　9). 單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件

100、選取對話框中選擇“blot”零件，單擊“打開”， 在彈出的對話框中選“bolt-5-28”，點確定，并完成裝配（如圖5-13）。</p><p><b>　　圖5-13</b></p><p>　　10). 重復上一步驟，完成全部螺栓的裝配，如圖（5-14）。</p><p><b>　　圖5-14</b></p&g

101、t;<p>　　11). 單擊“插入”—“元件”—“裝配”，在零件選取對話框中選擇“cylinder”零件，單擊“打開”，分別使用“軸對齊”和“匹配”約束進行裝配，再應用“元件拖動”對話框中的“定向兩個面”，直接點擊確定并完成裝配（如圖5-15）。</p><p><b>　　圖5-15</b></p><p>　　12). 單擊“插入”—“元件”—“

102、裝配”，在零件選取對話框中選擇“bolt”零件，單擊“打開”，在彈出的對話框中選“bolt-5-15”確定并完成裝配（如圖5-16）。</p><p><b>　　圖5-16</b></p><p>　　13). 重復上一步驟，完成全部螺栓的裝配，如圖（5-17）。</p><p><b>　　圖5-17</b></

103、p><p>　　14）. 單擊“視圖”—“分解”—“分解視圖”，調節(jié)合適角度，單擊觀看爆炸視圖和裝配模型樹（如圖5-18）。</p><p><b>　　圖5-18</b></p><p>　　15）.裝配完成后，為了便于查看內(nèi)部運動，所以打開“外觀編輯器”，對個別原件進行外觀調節(jié)（如圖5-19）.</p><p><

104、b>　　圖 5-19</b></p><p>　　在機械產(chǎn)品的設計過程中，大多數(shù)的產(chǎn)品是由多個單一零件組合而成的，當所有零件的三維模型創(chuàng)建完成之后，就可以將零件按一定的相互位置關系進行裝配。通過對本章實例的設計，可以了解并掌握零件裝配基本方法和一般流程，以及怎樣建立裝配體的分解爆炸圖。 </p><p><b>　　裝配要點 ：</b></p&

105、gt;<p>　　(1) 裝配體的產(chǎn)生：通過指定各零件之間的裝配約束關系建立裝配體。</p><p>　　(2) 裝配體的編輯：在裝配模式中進行零件的修改和對已定義的裝配條件進行修改編輯。</p><p>　　(3) 裝配爆炸圖：如何將裝配件分離開來，生成爆炸圖，以便更清楚地看到裝配體中各零件的詳細情況(尤其是內(nèi)部的零件)。</p><p>　　第六章

106、 利用pro/e進行運動仿真分析</p><p>　　6.1 機械仿真的作用和理念</p><p>　　機械仿真技術是從分析解決產(chǎn)品整體性能及其相關問題的角度出發(fā)的，解決傳統(tǒng)設計與制造過程憋端的高新技術。</p><p>　　在機械仿真內(nèi)，定義零部件間的連接關系，并對機械系統(tǒng)進行虛擬裝配，從而獲得機械系統(tǒng)的虛擬樣機，在各種虛擬環(huán)境中真實的模擬系統(tǒng)的運動，并對其在各種

107、工況下的運動和受力情況進行仿真分析，觀察并試驗各組成部件的相互運動的情況。它可以在計算機上方便的修改設計的缺陷，仿真實驗不同的設計方案，對整個系統(tǒng)進行不斷的改進，直至獲得最佳的設計方案以后，再做出物理樣機。</p><p>　　在傳統(tǒng)的設計與制造過程當中，首先是概念設計和方案論證，然后進行產(chǎn)品的設計。機械仿真技術突破了傳統(tǒng)設計與制造的限制，使得產(chǎn)品技術人員在各種虛擬環(huán)境中真實的模擬產(chǎn)品整體的運動及受力的情況，快速

108、分析多種設計方案，進行對物理樣機而言難以進行或根本無法進行的試驗，直到獲得系統(tǒng)的優(yōu)化設計方案。同時機械仿真可應用在整個設計過程的概念設計與方案論證當中，當虛擬樣機用來代替物理樣機驗證設計的時候，不但可以縮短開發(fā)的周期，而且設計質量和效率都得到了提高。</p><p>　　所謂機械仿真是指通過模擬零件模型實際工作情況中機械的運動規(guī)律來驗證所設計零件實體的可行性，它具有強大的機械測試性能，能夠模擬真實的工作環(huán)境來評估

109、零件模型結構特性、熱學性能以及負荷分布情況和采用不同的材料對機械性能的影響等等，并且以此為依據(jù)對設計的零件模型進行優(yōu)化來達到設計的要求。機械仿真技術包括機械設計、機械動態(tài)，在機械設計中可定義某個機構，使其移動，并分析它的運動。</p><p>　　例如，可以在零件間創(chuàng)建連接以建立具有所需自由度的組件，然后應用電動機生成所要研究的運動的類型。同時機械仿真可以用來進行凸輪、槽的從動機構和齒輪擴展的設計。當準備好要分析

110、運動的時候，可觀察并記錄分析，或者測量如位置、速度、加速度和力等參量，然后用圖形表示這些測量，或者創(chuàng)建軌跡曲線和運動包絡，用物理方法描述運動。</p><p>　　機械仿真可以按照以下步驟進行：</p><p>　　1）.創(chuàng)建零件模型：使用各種特征實體工具創(chuàng)建所需的零件模型。</p><p>　　2）.組裝零件模型：使用裝配命令組裝零件模型。</p>

111、<p>　　3）.運動仿真設置：按照零件的設計要求組裝零件模型，生成連接。</p><p>　　4）.仿真結果保存：對仿真的結果進行分析并保存預覽結果。</p><p>　　在PRO/E中，我們可通過對機構添加運動副、驅動器使其運動，以實現(xiàn)機構的運動仿真，而機構又是由構件組合而成，其中每個構件都以一定的方式與另一個構件相連接的，這種連接既使兩個構件直接的接觸，又使一個構件產(chǎn)生一定

112、相對運動。</p><p>　　整個裝配仿真過程如圖：</p><p>　　圖6-1 運動仿真流程圖</p><p>　　了解了運動仿真一般過程后，進入PRO/E的機構運動學分析模塊，根據(jù)零件之間運動的關系，設置連接軸和定義伺服電機，以驅動模型運動，通過調試的運動定義捕獲功能獲取機構運動過程的圖像，生成一個格式為MPG的文件。</p><p>

113、;　　6.2 內(nèi)燃機的仿真過程</p><p>　　6.2.1 建立連接關系</p><p>　　1）. 打開組建engine,點擊“應用程序”—“機構”進入仿真界面，觀察各聯(lián)接處是否正確（如圖6-2）。</p><p>　　圖6-2 機構連接圖</p><p>　　2）. 點擊工具欄中“重新連接”，在連接對話框中選擇“crankshaft”

114、為主體，單擊“運行”，確認裝配成功，點擊“是”如圖（6-3），再單擊工具欄中“加亮主體”查看裝配機構連接是否正確（如圖6-4）。</p><p>　　圖6-3 鎖定定義主體圖</p><p>　　圖6-3 加亮主體圖</p><p>　　6.2.2 設置伺服電機</p><p>　　伺服電動機提供機構所需運動的動力源，我們可直接將電動機設置在