发动机气缸仿真装配与运动分析

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1、发动机气缸仿真装配与运动分析在机械设计过程中，装配设计是非常重要的。装配设计是将各零件按照特定的关系装配在一起以使之成为能完成一定功能的整机或部件。在Pro／E中，装配设计是在虚拟环境中模仿现实中的所有装配过程，将已建好模型的各零件装配在—起，并使各部分具有合适的自由度的过程。在设计过程中也可以根据需要即时创建零件。装配后的模型可以利用干涉检测、运动仿真等功能来检查零件设计的合理性以及装配件总体设计的合理性，进而获得对产品模型的总体评价。虚拟环境中的装配关系与现实环境中的装配关系是一一对应的，在Pro/ENGINEER中模具零件的装配是通过定义零件

2、之间的约束关系来实现的。发动机气缸是一种典型的曲柄滑块机构，又是绝大多数动力机械的动力源，汽车﹑轮船以及飞机等都离不开发动机的存在。发动机质量好坏，直接关系到整个机械的运行。因此对发动机进行运动仿真具有非常重要的意义。1．发动机汽缸机构运动装配模型1.1发动机气缸的零件名称与对应的文件名称：（1）、机座→【base.prt】；（2）、曲轴→【crank_shaft.prt】；（3）、上连杆→【connecting_rod_top.prt】；（4）、下连杆→【connecting_rod_bottom.prt】；（5）、活塞槽→【crust.prt】

3、；（6）、活塞→【piston.prt】141.2发动机汽缸机构运动装配模型中各个零件之间的装配连接关系：（1）机座零件默认放置――――固定；（2）曲轴与机座之间―――――销钉连接――轴线对齐，面偏移――旋转运动；（3）上连杆与曲轴之间――――销钉连接――轴线对齐，面对齐――旋转运动；（4）下连杆与上连杆之间运用了放置中的匹配和对齐约束―――――无相对运动；（5）活塞槽与组件之间运用了放置中的匹配约束―――――――――与机座固定；（6）活塞与上连杆之间――――销钉连接――轴线对齐，面偏移――旋转运动活塞与活塞槽之间――――圆柱连接――轴线对齐，――

4、―――直线运动1.3建立装配运动仿真模型（1）进入组件装配模式【新建文件】－【类型】－【组件】－【使用缺省面板】，【子类型】－【设计】，再在【名称】文本框内输入名称，本例为Motor,单击【确定】按钮进入装配模式。如图1所示。弹出【新文件选项】对话框，选择【mmns_asm_design】选项，表示使用国际单位制。如图2所示。图1【新建】对话框图2选用用国际单位制－对话框14（2）装入机座零件(base.prt)单击【增加组件】按钮，选择机座base.prt零件。在弹出的【元件放置】对话框，图3中可以看到三个选项卡：【放置】、【移动】、【连接】。【

5、放置】用于定义装配约束，【移动】用于调整零件位置，【连接】用于定义机构之间的连接运动关系。单击对话框中的【默认位置】按钮以系统默认位置装入机座零件，单击【确定】完成机座零件的装配。完成后的组件如图4所示。图5-3【元件放置】对话框图5-4装入机座零件（3）用销钉连接装配曲轴（crank_shaft.par）单击【增加组件】按钮,选择crank_shaft.prt零件，如图5所示。单击【连接】按钮，选择【销钉】连接，选择图5所示的基座和曲轴的轴线，以完成对齐连接方式。14再分别选择图5所示的基座和曲轴的配合面，并在【偏移值】栏中输入0.06，以满足平

6、移约束。【确定】完成曲轴的装配。完成后组件如图6所示。图5曲轴与机座的连接关系图6完成曲轴装配（4）用销钉连接装配上连杆（connecting_rod_top.prt）单击【增加组件】按钮，选择connecting_rod_top.prt零件，将其打开在装配区，如图7所示。单击【连接】按钮，选择【销钉】连接，依次选择图7所示的上连杆和曲轴的轴线，以完成对齐连接方式，再分别选择图7所示的上连杆和曲轴的配合面，在【偏移值】栏中输入0.04，以满足平移约束。完成后组件如图8所示。在【移动】选项卡中选取【旋转】项，调整上连杆的位置，如图9所示。最后单击【确

7、定】按钮完成上连杆的装配。14图7上连杆与曲轴的销钉连接装配约束图8完成上连杆装配图9上连杆位置调整（5）装配下连杆（connecting_rod_bottom.prt）单击【增加组件】按钮，选择connecting_rod_bottom.prt零件，将其打开在装配区，如图10所示。14单击【放置】，在【类型】的下拉箭头中选取【匹配】类型，依次选择图10的上连杆和下连杆的截面作为配合面，【偏移】值为0以完成匹配约束。完成后组件如图11所示。再选择【对齐】约束，选择上连杆和下连杆的轴孔，如图11中的“对齐轴孔1”对齐。再选择【对齐】约束，选择上连杆和

8、下连杆的轴孔，如图11中的“对齐轴孔2”对齐。对齐后两者位置如图12。【确定】完成下连杆装配。用【移动】－【旋转】调整连杆