基于ProE的发动机曲柄滑块机构运动仿真分析.pdf

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1、应用与试验2013年第4期(第26卷，总第126期)·机械研究与应用·基于Pro／E的发动机曲柄滑块机构运动仿真分析郭丽，畅国勇(1，南京信息职业技术学院，江苏南京210023；2南京汽轮电机有限公司，江苏南京2／0037)摘要：运用Pro／E软件创建了发动机活塞的曲柄滑块机构模型，对该机构进行运动仿真，提取运动过程中滑块的位移、速度、加速度变化曲线，分析了滑块在运动过程中各物理量的输出变化规律，并将仿真结果和基于数学分析的结果进行对比，理论分析与模拟结果吻合。该种设计方法可视化强，精确、高效，具有一定的工程应用价值。关键词：Pro／E；发动机；曲柄滑块

2、机构；运动仿真中图分类号：TH117．2文献标志码：A文章编号：1007—4414(2013)04—0070—02MotionSimulationAnalysisforCrankSliderMechanismofEngineBasedonPro／EngineerCUOLi．CHANGGuo—yong(J．NanjingCollegeofInformationTechnology，NanjingJiangsu210046，China；2．NanfingTurbine&ElectricMachineryCo．，Ltd，NanfingJiangsu210037

3、，China)Abstract：ThecrankslidermechanismmodelofenginepistonisbuiltbasedonPro／Esoftware．Themotionsimulationismadeforthemechanism，thedisplacement，speedandaccelerationcurvesofsliderinthemotorprocessareextracted，theout—putchangerulesofphysicalquantityintheprocessofmovementoftheslidera

4、reanalyzed，andthesimulationresultisCOn—trastedwiththemathematicalanalysisresult，thetheoreticalanalysisisagreewiththesimulationresults．Thisdesignmethodisvisualization，accurateandeficient，andhasdefiniteengineeringapplicationvalue．Keywords：Pro／E；engine；crankslidermechanism；motionsim

5、ulation1引言移动。对应活塞在上止点日位置时，OL=0。；活塞在发动机汽缸是一种典型的曲柄滑块机构，又是绝下止点B2位置时，O／=180。。大多数动力机械的动力源，发动机的质量与性能的优劣决定了整台机械的运行，堪称汽车、轮船以及飞机的心脏¨j。曲柄滑块机构是机械结构中较常见机构之一，其结构简单，由曲柄、连杆和滑块通过3个转动副和1个移动副连接形成，机构的自由度为l，其输出效率较高，只需在曲柄上施加作用力或力矩，即可使机构做往复循环运动，在活塞上输出周期性动力。在机构仿真分析技术出现之前，设计者需要将产品模型放入到实际工作中进行验证，再根据结果来修图

6、1曲柄滑块机构的运动示意图正模型。这些工作无疑浪费了大量的时间、财力和人力。Pro／E软件为机构提供了仿真分析功能，其中的2．2活塞运动方程建立机构分析模块Mechanism，可以进行装配的运动学、由图1可知，活塞的位移方程为：动力学分析和仿真，能够大大简化机构的设计开发过=+，J—Rcos—LcosB程，缩短其开发周期，减少开发费用，提高产品质量。且AC=R·sinO／=￡·sin卢，COS卢=~／1一sin，2数学模型经整理可得到活塞的位移方程为：2．1曲柄滑块机构的运动分析图1是曲柄滑块机构的运动示意图。OA为曲：R+L一尺。。si柄，且OA=尺；

7、AB为连杆，且AB：。运动时，OA以等设=09·t，∞为曲轴的角速度，设09为匀速，角速度作顺时针方向整周转动，A点作上下的往复则：收稿日期：2013—06一O5作者简介：郭丽(1979一)，女，河南洛阳人，讲师，研究方向：工程图学、CAD／CAM。·70··机械研究与应用·2013年第4期(第26卷，总第126期)应用与试验=轴的轴线为分析点；适用同样的方法添加速度、加速Rwsin(tot)+Rtosin(2tot)／2L2度选项。然后选中所有要分析项，点击结果表里面的=00S(t)+R00S(2tot)／L动态分析，勾选分别绘制测量图形，点击左上角的

8、绘3三维实体建模与装配制选定结果及所选测量图形，就可形成活塞的位移、将组成曲柄滑