基于ug的曲柄连杆机构的运动仿真

基于ug的曲柄连杆机构的运动仿真 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 曲柄连杆机构运动仿真设计(基于UG) 摘 要: 三维模型虚拟设计是机械设计的必然趋势。该文简述了三维设计 软件UG NX5.0的强大功能，并且结合发动机曲柄连杆机构实现了模型的虚拟设 计、虚拟装配及三维动态真。 关键词: 虚拟设计;虚拟装配;三维动态仿真 Engine Crank and Link Mechanism Motion Animation Based on UG Abstract : Three - dimentional model virtual design is the tendency of mechanic design. The paper simply state its powerful function of UG NX5.0 with three dimentional design soft, and realize model virtual design、virtual assembly and three - dimentional dynamic animation combined with engine crank and link mechanism. Key words: virtual design; virtual assembly; three - dimentional dynamic animation I 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 目 录 序 言........................................................................................................................ 1 第1章 基于UG的曲柄连杆机构的运动仿真的简介 ................................... 3 1.1 发动机曲柄连杆机构的虚拟设计............................................................ 3 1.2 虚拟装配 .................................................................................................. 4 1.3 运动仿真 .................................................................................................. 4 第2章 曲柄连杆机构的拆装和零件的测绘 ........................................................ 6 2.1曲柄连杆机构的拆卸 .................................................................................. 6 2.3 零件的测绘 ........................................................................................... 9 2.3.1 游标卡尺的读数原理和读数方法 ................................................... 9 2.3.2 直径和孔深尺寸的测量 ................................................................................ 10 2.4 测绘零件时的注意事项 ........................................................................10 第 3章 曲柄连杆机构的三维造型 .......................................................................... 12 3.1曲柄的绘制过程 ........................................................................................14 3.2连杆的三维造型 ........................................................................................22 3.3 活塞的三维造型 .......................................................................................27 第4章 曲柄连杆机构的虚拟装配 ............................................................................ 33 4.1 装配综述 ...................................................................................................33 4.2 曲柄连杆机构的装配实例 ........................................................................34 第5章 曲柄连杆机构的运动仿真 ............................................................................ 38 5.1运动仿真综述 ............................................................................................38 5.2 运动仿真创建实例....................................................................................40 参考文献 ................................................................................................................................... 46 致谢 .............................................................................................................................................. 47 II 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 曲柄连杆机构运动仿真设计(基于UG) 序 言 虚拟技术是近年来随着计算机辅助设计技术发展起来的一种新型技术。随着计算机辅助技术发展起来的一种新型技术。随着计算机辅助技术的发展，传统的以AutoCad 为代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 的二维设计越来越不能满足工业生产、设计的需求。它不仅开发时间长，而且功能单一，设计过程中不能够及时发时间长，而且功能单一，设计过程中不能够及时地发现设计中存在的问题。本文简要介绍了美国UGS 公司开发的UG 软件及其在虚拟设计中的应用。 Unigraphics(简称UG) 软件是美国UGS 公司的五大主要产品(UG， Parasolid ， iMAN ， SolidEdge ，Product Vision) 之一。UG软件起源于美国麦道飞机公司，并于1991 年并入美国通用汽车公司EDS(电子资讯系统有限公司) ，因此，该软件汇集了美国航空工业及汽车工业的专业经验。 UG是一个高度集成的CAD/ CAM/ CAE 软件系统，可应用于整个产品的开发过程，包括产品的建模、 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 和加工。UG不仅具有强实体造型、曲面造型、虚拟装配和产生工程图等设计功能，而且在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟等，提高了产品设计的可靠性。同时，可用建立的三维模型直接生成数控代码，用于产品的加工，其后处理程序能够支持多种类型的数控机床。另外它所提供的二次开发语言UG/ Open GRIP、UG/ Open API 简单易学，其函数功能较齐全，便于用户开发专用的CAD 系统。具体来说，该软件具有以下特点: (1) 有统一的数据库，真正实现了CAD/CAE/ CAM 等各模块之间的无数据自由切换，有利于并行工程的实施。 (2) 采用复合建模技术，可将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何建 第 1 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 模与参数化建模融为一体。 (3) 用基于特征(如孔、凸台、型腔、槽沟、倒角等) 建模和编辑方法作为造型基础，使虚拟物体形象直观，并能用参数驱动。 (4) 曲面设计采用非均匀有理B 样条作基础，可用多种方法生成复杂的曲面，特别适合于汽车外形设计、汽轮机叶片设计等复杂曲面造型。 (5) 出图功能强，可十分方便地从三维实体模型直接地生成二维工程图。能按ISO 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 和国际标注尺寸、形位公差和汉字说明等，并能直接对实体做旋转剖、阶梯剖和轴测图挖切生成各种剖视图，增强了绘制工程图的实用性。 (6) 以Para solid 为实体建模核心，实体造型功能处于领先地位。目前著名的CAD/ CAE/CAM 软件均以此作为实体造型内核。 (7) 提供了界面良好的二次开发工具GRIP( graphical interactive programming ) 和UFUNC(user function) ，并能通过高级语言接口，使UGS的图形功能与高级语言的计算功能紧密结合起来。 (8) 具有良好的用户界面。 第 2 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 第1章 基于UG的曲柄连杆机构的运动仿真的简介 1.1 发动机曲柄连杆机构的虚拟设计 UG软件对三维实体造型提供了多种不同的实现方法，可以由用户灵活使用。下面以发动机曲轴为例简述建模过程:运行UG，在application(应用) 中选中modeling (建模) 模块，通过cylinder(圆柱体) 建立前端输出法兰， 通过hole ( 孔) 、instance(特征引用) 、thread (螺纹) 建立前端面的光孔和螺纹孔，通过basic curves (基本曲线) 及revolve (旋转) 建立前法兰里面的形状，通过basic curves(基本曲线) 和ext rude body (拉伸体) 和unit(结合) 建立第一、第二曲拐， 通过建立datum plane(基准面) 和instance (特征引用) 中的mirror(镜像) 建立第三、第四曲拐，再通过cylinder (圆柱体) 和slot (键槽) 等步骤建立后输出轴，最后通过edge blend (倒圆) 和edge chamfer (倒角) 建立曲轴的倒圆和倒角。以类似的步骤对发动机曲柄连杆机构的其他部件建立三维模型，结果如图1-1 所示。 图1-1 曲柄的三维模型 第 3 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 1.2 虚拟装配 UG虚拟装配功能特别强大，它可以使零部件灵活的配对和定位，并保持关联性。对装配完成后的模型可以进行装配干涉分析，发现问题可以及时修改。因为UG采用统一的数据库，可以在装配图或零件图中自动地进行相应的修改，因此极大地加快了产品的设计速度。 在三维模型完成后，通过application (应用)进入assembly (装配) 模块完成机构的虚拟装配。首先通过assembly (装配) 下的component (组件)加入前面已经通过modeling (建模) 模块建立的零件模型， 再通过mating ( 配对) 、align ( 对齐) 、parallel (平行) 等关系组装在一起，以实现机构间各运动件的相对确定位置。其最终的装配关系及装配图如图1-2a，1-2b所示。 图1-2a曲柄连杆机构的装配图 图1-2b装配关系 1.3 运动仿真 当零件装配成为一个系统之后，常常需要对机械作运动分析。UG的运动分析模块(motion)可在屏幕上模拟真实的机构运动，并检查运动轨迹和运动干涉等三维动态仿真。运动分析之前，需要对各零件和运动副进行定义。运用的UG工具主要有构件(link) 、运动副(joint ) 等，以及指定主动件的运动速度。经过上述定义和编辑之后，机构可实现三维运动仿真。UG通过ADMAS 解算器可计算机构的加载运动是否正确，interference 功能可检查机构的运动干涉，并用激活(interaction) 选项，设定以高亮点来显示干涉部位，使运动分析结果一目了然。动态仿真之前，先对每个零件编号，用motion(运动) 模块下的link (构件) 第 4 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 按钮，将每个零件按序设置为运动的最小单元。然后用joint (运动副) 按钮对这些单元之间的运动进行定义，建立起运动幅。图1-3 中发动机曲柄连杆机构的运动副主要有旋转副( revolute) 、移动副( slider) 等。完成运动副定义之后，点击动画(animation) 按钮，机构开始三维仿真运动，并可对仿真运动作干涉分析、运动分析及动力分析。例如，利用animation 选项下的干涉( interference ) 项， 检查运动干涉; 用animation 选项下的marker/smart point 项，可以在构件上加标点，得到其运动过程的速度、加速度等参数变化; 可用graphing 选项把运动参数传到excel 中绘制曲线图; 还可以利用scenario 中的export 输出为MPEG 文件等。其运动仿真效果如图1-3 所示。 图1-3运动仿真图 第 5 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 第2章 曲柄连杆机构的拆装和零件的测绘 2.1曲柄连杆机构的拆卸 拆卸曲柄连杆机构机件时，应先将发动机外部机件拆卸，如分电器、发电机及V带、水泵、化油器、汽油泵、起动机和机油滤清器等。然后分解正时齿形带机构。先拆下齿形带护罩，转动曲轴使第一缸活塞处于压缩行程上止点，检查正时记号，凸轮轴正时齿形皮带轮上标记须与气门罩盖平面对齐，最后拆下张紧装置，拆下齿形带。 1)拆下气缸盖 (1)旋出气门罩盖的螺栓取下气门罩盖和挡油罩。 (2)松下张紧轮螺母，取下张紧轮。 (3)拆下进、排气歧管。 (4)按要求顺序旋松气缸盖螺栓，并取下气缸盖和气缸盖衬。; (5)拆下火花塞。 3)拆下并分解曲轴连杆机构 (1)拆下油底壳、机油滤网、浮子和机油泵。 (2)拆下曲轴带轮。 (3)拧下曲轴正时齿带轮固定螺栓，取下曲轴正时齿带轮。 (4)拧下中间轴齿带轮的固定螺栓，取下中间齿带轮:拆卸密封凸缘，取出中间轴。 (5)拆卸前油封和前油封凸缘。 (6)拆卸离合器压盘总成，为保证其动平衡，应在飞轮与离合器壳上装配记号。 第 6 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) (7)拆下活塞连杆组件。 拆下活塞连杆组件前，应检查连杆大端的轴向间隙，该车极限间隙为0.37mm，大于此值应更换连杆。拆下连杆轴承盖，将活塞连杆组从汽缸中抽出。 拆下活塞连杆组后，注意连杆与连杆大头盖和活塞上的记号应与气缸的序号一致，如无记号，则应重新打印。 (8)检查曲轴轴向间隙，极限轴向间隙为0.35mm，超过此值，应更换推力垫圈。 (9)按规定顺序松开主轴承盖螺栓，拆下主轴承盖，取下曲轴。 (10)分解活塞连杆组件。 2.2曲柄连杆机构的装配 曲柄连杆机构的装配质量直接关系到发动机的工作性能，因此，装合时须注意下列事项: (1)各零部件应彻底清洗，压缩空气吹干，油道孔保持畅通。 (2)对于一些配合工作面(如气缸壁、活塞、活塞环、轴颈和轴承、挺杆等)，装合前要涂以润滑油。 (3)对于有位置、方向和平衡要求的机件，必须注意装配记号和平衡记号，确保安装关系正确和动平衡要求，如正时链条、链轮、活塞、飞轮和离合器总成等。 (4)螺栓，螺母必须按规定的力矩分次按序拧紧。螺栓、螺母、垫片等应齐全，以满足其完整性和完好性。 (5)使用专用工具。 安装顺序一般和拆卸顺序相反。 1)活塞连杆组的装合 (1)将同一缸号的活塞和连杆放在一起，如连杆无缸号标记，应在连杆杆身上标示所属缸号。 (2)将活塞顶部的朝前“箭头”标记和连杆身上的朝前“浇铸”标记对准。 (3)将涂有机油的活塞销，用大拇指压入活塞销孔和连杆铜套中，如压不进去，可用热装合法装配。 (4)活塞销装上后，要保证其与铜套的配合间隙为0.003mm,0.008mm，经 第 7 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 验检验法是用手晃动活塞销与销孔铜套无间隙感，活塞销垂直向下时又不会从销孔或铜套中滑出。(注意铜套与连杆油孔对正)。 (5)安装活塞销卡环。 (6)用活塞环专用工具安装活塞环，先装油环，再装第二道环，最后装第一道环，环的上下面不能装错，标记“TOP”朝活塞顶。 (7)检查活塞环的侧隙、端隙。 2)曲轴的安装 (1)将有油槽的上轴瓦装入缸体，使轴承上油槽与缸体上轴承座上的油道口对正。注意上、下轴承不能装反，第三道轴承为推力轴承，然后将各道轴承涂上少许润滑油。 (2)将曲轴平稳地放入缸体承孔。 (3)插入半圆推力环(曲轴第三道环主轴颈上)，注意上、下环不能装错，有开口的用于气缸体且开口必须朝轴承。 (4)按轴承盖上打印的1、2、3、4、5标记，由前向后顺序安装。 (5)曲轴轴承盖螺栓应由中间向两边交叉、对称、分三次拧紧，最后紧固力矩为65 N?m。轴承盖紧固后，曲轴转动应平滑自如，其3号轴承轴向间隙应为0.07mm,0.17mm，径向间隙应为0.020mm,0.080mm。 (6)安装带轮端曲轴油封和飞轮端曲轴油封。 (7)装入中间轴，检查其轴向间隙应小于0.35mm，径向间隙为0.035mm,0.066mm为合格。 (8)安装飞轮，使用涂有D6防松胶的螺栓紧固，紧固力矩为75 N?m。 3)活塞连杆组装入气缸 (1)将活塞环开口错开130?。 (2)用活塞环卡箍收紧各道活塞环，将活塞连杆组平稳、小心地捅入气缸，装配时注意活塞顶部的箭头应朝向发动机前端。 (3)安装轴承及轴承盖。轴承安装时应注意其定位及安装位置;连杆盖安装时应注意安装标记和缸号不能装错，然后交替拧紧连杆螺栓，紧固力矩为30 N?m，紧固后再转动180?。 (4)检查连杆大端的轴向间隙，应在0.08mm,0.34mm之间。 第 8 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 4)气缸盖的安装 (1)安装气门、凸轮轴和油封等。 (2)安放气缸盖衬垫时，应检查其技术状况，注意安装方向，标有“OPEN TOP”的字样应朝向气缸盖。 (3)将定位螺栓旋入第8号和第10号孔。 (4)放好气缸盖，用手拧入其余8个螺栓，再旋出两个定位螺栓，最后再旋入8号和10号螺栓。 (5)按顺序由中间向两边对称分四次拧紧。 (6)安装缸盖时，曲轴不可置于上止点(否则可能会损伤气门或活塞顶部)，应在曲轴任何一个连杆轴颈处于上止点后，再倒转1/4转。 (7)安装气门罩盖，按规定力矩紧固。 2.3 零件的测绘 把拆卸好的要测量的零件取下来，放好准备测量数据，这里要测量的零件主要有曲柄，活塞，连杆。用的测量工具是游标卡尺，下面介绍下游标卡尺的读数原理和读数方法。 2.3.1 游标卡尺的读数原理和读数方法。 游标卡尺的读数机构，是由主尺和游标两部分组成。当活动量爪与固定量爪贴合时，游标上的“0”刻线(简称游标零线)对准主尺上的“0”刻线， 此时量爪间的距离为“0”，当尺框向右移动到某一位置时，固定量爪与活动量爪之间的距离，就是零件的测量尺寸。此时零件尺寸的整数部分，可在游标零线左边的主尺刻线上读出来，而比1mm小的小数部分，可借助游标读数机构来读出，现把游标读数值为0.02mm的游标卡尺的读数原理和读数方法介绍如下。 图2-1 (e) 所示，主尺每小格1mm，当两爪合并时，游标上的50格刚好等于主尺上的49mm，则 游标每格间距=49mm?50=0.98mm 主尺每格间距与游标每格间距相差=1-0.98=0.03(mm) 0.02mm即为此种游标卡尺的最小读数值。 在图2-1 (f)中，游标零线在133mm与134mm之间，游标上的11格刻线与 第 9 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 主尺刻线对准。所以，被测尺寸的整数部分为133mm，小数部分为11×0.03=0.33(mm)，被测尺寸为133十0.33=133.33(mm)。我们希望直接从游标尺上读出尺寸的小数部分，而不要通过上述的换算，为此，把游标的刻线次序数乘其读数值所得的数值，标记在游标上，见图2-1，这样使读数就方便了。 图2-1 游标零位和读数举例 2.3.2 直径和孔深尺寸的测量 直径尺寸、孔深可用游标卡尺直接测量读数。如图2-2。 图2-2直径孔深的测量 2.4 测绘零件时的注意事项: 1)为保证安全和不损坏机件，拆装前要研究好拆装顺序，再动手拆装。零件按顺序拆下，在桌上摆放整齐，轻拿轻放，可按拆装顺序把零件编上号码，小零件要妥善保管，以防丢失或发生混乱。要注意保护零件的加工面和配合面。测绘完成后，要将装配体装配好。 2)零件的制造缺陷，如砂眼、气孔、刀痕等，以及长期使用所造成的磨损， 第 10 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 都不应画出。 3)零件上因制造、装配的需要而形成的工艺结构，如铸造圆角、倒角、倒圆、退刀槽、凸台、凹坑等都必须画出，不能忽略。 第 11 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 第 3 章 曲柄连杆机构的三维造型 曲柄连杆机构是往复式内燃机的主要工作机构。曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。在作功冲程，它将燃料燃烧产生的热能活塞往复运动、曲轴旋转运动而转变为机械能，对外输出动力;在其他冲程，则依靠曲柄和飞轮的转动惯性、通过连杆带动活塞上下运动，为下一次作功创造条件。 曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分组成。 (1)机体组:气缸体、气缸垫、气缸盖、曲轴箱及油底壳 (2)活塞连杆组:活塞、活塞环、活塞销、连杆 (3)曲轴飞轮组:曲轴飞轮 1.活塞 活塞的作用是与气缸盖、气缸壁等共同组成燃烧室，并承受气缸中气体压力，通过活塞销将作用力传给连杆，以推动曲轴旋转。活塞可分为头部、环槽部和裙部三部分。活塞头部是燃烧室的组成部分，其形状取决于燃烧室的形式。常见的活塞头部形状有平顶式、凹顶式和凸顶式。活塞环安装在活塞环槽内。汽油机一般由2,3道环槽，上面1,2道用来安装气环，实现气缸的密封;最下面的一道用来安装油环.在油环槽底面上钻有许多径向回油孔，当活塞向下运动时，油环把气缸壁上多余的机油刮下来经回油孔流回油底壳。若温度过高，第一道环容易产生积碳，出现过热卡死现象，活塞销的作用是连接活塞和连杆小头，并将活塞所受的气体作用力传给连杆。活塞销通常为空心圆柱体，有时也按等强度要求做成截面管状体结构。活塞销一般采用低碳钢或低碳合金制造。活塞销与活塞销座孔和连杆小头衬套孔的连接采用全浮式和半浮式连接。采用全浮式连接，活塞销可以在孔内自由转动;采用半浮式连接，销与连杆小头之间为过盈配合，工作中不发生相对转动;销与活塞销座孔之间为间隙配合。 2.连杆 第 12 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴，并使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。连杆由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等零件组成，连杆体与连杆盖分为连杆小头、杆身和连杆大头。连杆小头用来安装活塞销，以连接活塞。杆身通常做成“工”或“H”形断面，以求在满足强度和刚度要求的前提下减少质量。 连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连。一般做成分开式，与杆身切开的一半称为连杆盖，二者靠连杆螺栓连接为一体。 连杆轴瓦 安装在连杆大头孔座中，与曲轴上的连杆轴颈装和在一起，是发动机中最重要的配合副之一。常用的减磨合金主要有白合金、铜铅合金和铝基合金。 3.曲轴 曲轴是发动机最重要的机件之一。其作用是将活塞连杆组传来的气体作用力转变成曲轴的旋转力矩对外输出，并驱动发动机的配气机构及其他辅助装置工作。曲轴前端主要用来驱动配气机构、水泵和风扇等附属机构，前端轴上安装有正时齿轮(或同步带轮)、风扇与水泵的带轮、扭转减振器以及起动爪等。曲轴后端采用凸缘结构，用来安装飞轮。主轴颈和连杆轴颈是发动机中最关键的滑动配合副，一般均进行表面淬火，轴颈过渡圆角处还须进行滚压强化等化等工艺，以提高其抗疲劳强度。曲轴的轴向定位一般采用止推片或翻边轴瓦，定位装置装在前端第一道主轴承处或中部某轴承处。曲轴一般选用强度高、耐冲击韧度和耐磨性能好的优质中碳结构钢、优质中碳合金钢或高强度球墨铸铁来锻造或铸造。曲轴在装配前必须经过动平衡校验，对不平衡的曲轴，常在其偏重的一侧平衡重或曲柄上钻去一部分质量，以达到平衡的要求。 第 13 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 3.1曲柄的绘制过程 曲柄它包括飞轮端，连杆轴颈，曲柄块，主轴颈，和水泵端。下面介绍的绘图过程也是按照以上的结构来绘制的。 1)选择圆柱按钮，绘制一个直径为43，高度为 7的圆柱1如图3-1所示。 图3-1圆柱1 2)再创建一个圆锥，选择圆锥按钮，单击圆锥按钮后出现圆锥对话框如图3-2所示选择“直径，高度”，后出现“矢量”对话框，选择Z轴，并反向如图3-3所示。 图3-2圆锥选项 图3-3基准轴 图3-4圆锥尺寸 单击"确定"按钮后，出现“圆锥”选项，并输入“底部直径=43”，“顶部直径=31”，“高度=5”如图3-4所示。单击“确定”按钮，在“点”类型选择中选择圆柱1的端面的圆心为基准点如图3-5所示，单击“确定”按钮，在“布尔运算”中选择“求和”，点击“确定”按钮完成图形如图3-6所示。 图3-5选择基准面 图3-6创建圆锥 图3-7创建圆柱2 3)以圆柱1的另一面为基准平面，创建一个直径86，高度15的圆柱2如图3-7所示。 第 14 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 4)在圆柱3上创建草图，在距离圆心33cm，，角度为90度得方向上建立点1为后面的打孔找圆心做准备，完成图3-8如图所示。 5)在圆柱3上打孔，直径为13，深度为15，采用点到点的方式，以点1为圆心创建圆孔，如图3-9所示。 图3-8创建圆心 图3-9创建孔 6)单击“插入”，下拉“关联复制”。选择“实例特征”，选择“圆形列阵”，在过滤器中选择圆柱1，在实例选项中选择“常规”，数量为6，角度为60度。单击确定后，选择Z轴为基准轴，选择“创建实例”?“是”，如图3-10所示 图3-10创建6个孔 7)单击“插入”，下拉“设计特征”，选择“螺纹”选项。完成图形如图3-11所示。 8)依次在各个圆孔打螺纹，如图3-12所示。 图3-11创建螺纹1 图3-12创建全部的螺纹 第 15 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 9)下面创建飞轮端的凹台，先创建一个平面，在这个平面上在创建草图如图3-13所示。完成草图后退出，进行选择草图进行回转命令，，其中回转角度为360?，并且进行求差命令，如图3-14所示。 图3-13回转草图 图3-14回转图 10)下面创建第一个主轴颈，在如图的平面 创建一个圆柱，这个圆柱就是主轴颈圆柱直 径54，高度34如图3-15所示。 图3-15创建主轴颈 11)对以上所有的体进行求和。 12)在凹台的中心进行打孔处理，如图3-16所示，直径是15，深度是37。 13)完成打孔处理后，在主轴颈进行圆锥凸台处理如图3-17所示，选择底部直径为68，顶部直径为70，高度为1。 图3-16凹台上打孔 图3-17凸台处理 14)下面要进入重要的曲柄块的绘制过程了。下图3-18为示意图，依照3-18进行尺寸的创建，完成草图后保存退出。对完成好的草图进行拉伸处理。拉伸距离为17.如图3-19所示。 图3-18 曲柄块的草图 图3-19 曲柄块的拉伸图 第 16 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 15)在如图所示的平面内，创建草图，准备对曲柄块的上端进行绘制。如图3-20。. 完成草图后，退出保存，再进行回转求差操作，如图3-21所示。回转角度为正负70?。 图3-20曲柄块上端的草图 图3-21曲柄块的回转图 对于回转处理后多余的体，再进行2次处理如图3-22所示，绘制好草图，对多余的体进行求差处理。 图3-22曲柄块的上端的二次处理 16)下面开始对曲柄块上端的凸带进行绘制。绘制草图如图3-23完成草图后， 保存退出。对刚刚完成的图形，进行回转求和处理。左右各回转5度，并进行求和处理。如图3-24所示。 图3-23曲柄块凸台草图 图3-24曲柄块凸台回转 17)下面我们进行连杆轴颈台座的绘制过程。先绘制如图3-25所示的草图。对草图进行回转处理，回转角度为正负103度。如图3-26所示，并进行求差处理。 图3-25连杆轴颈台的草图 图3-26连杆轴颈台的回转处理 第 17 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 同样对于多余的体进行求差处理。如图3-27所示。 图3-27连杆轴颈台的二次处理 18)这样我们的连杆轴颈座就完成好了。下面就可以在连杆轴颈座上面绘制连杆轴颈了。在连杆轴颈座上绘制直径为48的圆。如图3-38所示。 完成草图后，要对草图进行拉伸处理，这里我们的主轴颈距离只拉伸一半，这是为以后的镜像准备。如图3-29所示。 图3-28 连杆轴颈的草图 图3-29连杆轴颈的拉伸 19)在绘制下面的曲柄块时，先对之前的所有的进行求和处理。为下面的镜像做准备。 20)运用ctrl+T的快捷键，做体类型选项，如图3-30选择刚才的体。 -31所示，在弹出的“变换”选项中选择“用平面作镜像”，选择镜像平面，如图3在弹出的“变换”选项中，选择“复制”选项，完成后的图形如图3-32所示。 图3-30 选择体 图3-31选择镜像 图3-32复制选项 第 18 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 21)由于我们把飞轮端也复制过来了，而实际图形也不需要，所以我们要把飞轮端的图形拉伸掉。再考虑到后面的曲柄块的绘制需要，这里我们在刚刚复制好的主轴颈的长度方向上进行一半的拉伸。如图3-33示 图3-33拉伸处理 22)下面进行第三个曲柄块的绘制过程，第三个曲柄块与第二个不同，它正好与第二个是反向180度，这里的思路是先复制过来在旋转180，复制过程同20步一样，不做介绍了，旋转180度时，这里再次用到ctrl+T，进行“类选择”选项，在“变换”中选择“绕点选择”选择如图3-34示的圆的圆心。 确定后，在弹出的“角度”中输入180度，确定后在弹出的“变换”选项中，选择“移动”后，退出。完成效果如图3-35示。 图3-34绕点选择 图3-35绘制第一个反向曲柄块 23)下面的过程就是复制三个和曲柄块3一样的曲柄块，到第七个曲柄块的时候在选择“绕点旋转”选择主轴颈的端面的圆心为旋转点。步骤同22步一样，曲柄块完成后的图形如图3-36示。 图3-36曲柄块完成图 第 19 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 这时候我们发现主主轴颈还有一半没画好，这是因为前面我们拉伸求差处理了，这是应该把它给补上。如图3-37示。 图3-37主轴颈的补全 24)这时候要进行水泵端的绘制了，在绘制图形之前，先把所有的体进行求和处理，求和完成后，开始绘制水泵端了，先画直径33高度13的圆柱，并求和如图3-38示。 再绘制一个直径直径31.6高度7的圆柱如图3-39所示。 再绘制一个直径直径31高度6的圆柱，如图3-40所示。 图3-38绘制第一个圆柱 图3-39绘制第二个圆柱 图3-40 绘制第三个圆柱 图3-41打孔 25)完成3个阶梯轴的处理后，在第三个阶梯轴上开始打孔。如图所示直径14深度34。如图3-41。 第 20 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 26)由于在测绘过程中发现孔里面有螺纹，要绘制螺纹，但是发现螺纹距离端面有4cm的距离，这时候我们先要绘制一个距离端面4cm的基准平面，如图3-42所示。 作为螺纹的起始位置。选择螺纹选项，进行螺纹的绘制，在螺纹的初始位置选择刚才绘制的基本平面。完成后的螺纹如图3-43所示。 图3-42 螺纹的起始基准平面 图3-43螺纹的绘制 27)螺纹完成后。要绘制半键了。先绘制如图3-44所示的图形，完成后拉伸。 图3-44半圆键草图 28)下一步要绘制半圆键上端的平面了，先绘制草图如图3-45所示 做好后进行拉伸求差处理了。如图3-46所示。 图3-45半圆键上端草图 图3-46拉伸处理 29)这时候曲柄的模型基本以及完成了， 现在把不需要的显示的草图，基准平面 坐标系全部隐藏好，最后曲柄成功的图 形如图3-47所示。 图3-47曲柄的三维图 第 21 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 3-2连杆的三维造型 连杆包括连杆小头，杆身，连杆大头。下面的绘图过程也是按照上面的结构来绘制的。 1)先绘制草图，如图3-48所示。完成后拉伸。其中大圆直径33，小圆直径30，拉伸距离是35。如图3-49杆小头就绘制好了。 图3-48 连杆小头草图 图3-49 连杆小头拉伸图 2)画杆身，杆身分为两段。我们先画上半部分，一样是画草图后再拉伸 如图所示，草图如图3-50，拉伸如图3-51。 图3-50杆身的上半部分草图 图3-51杆身的上半部分拉伸图 3)现在画杆身的下半部分，一样是先做草图再拉伸，草图如图3-52，拉伸距离为+-13.拉伸图如图3-53。 图3-52杆身下半部分的草图 图3-53杆身下半部分拉伸图 第 22 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 4)现在我们绘制杆身的上半部和下半部的的过渡部分，一样是草图和拉伸。草图如图3-54所示。拉伸图3-55所示。 图3-54 过渡部分草图 图3-55过渡部分拉伸图 5)下面开始画大头轴瓦，先绘制草图在拉伸，大圆直径50，小圆直径48，拉伸距离为2。草图如图3-56，拉伸如图3-57。 图3-56 大头轴瓦的草图 图3-57 大头轴瓦的拉伸图 6)同样我们需要在反面再画一样的草图在拉伸。 7)选择如图3-58所示的基准平面准备开始画连杆螺栓座。 选好后，在基准平面上绘制草图，如图3-59所示，其中圆的直径是16 草图绘制好了在进行拉伸求差处理，如图3-60所示。 图 3-58 基准平面 图3-59 连杆螺栓草图 图3-60连杆螺栓座的拉伸图 8)螺栓座做好以后，我们开始绘制螺栓底部，目测我们要绘制的螺栓底部可以看成是由一个圆柱和圆锥组成，而且要绘制的圆柱刚好和我们上一部拉伸的螺栓做一样大，这样我们只要把刚才绘制的草图在拉伸一下就可以了，不同的是刚才是求差，现在是求和，如图3-61所示。 第 23 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 圆柱绘制好了以后，现在绘制2个圆锥，圆锥尺寸如图3-62所示，底部直径16.，顶部直径5，高度3。. 图3-61螺栓底部绘制 图3-62圆锥的绘制 9)下面开始绘制连杆的头部了。还是草图加拉伸。拉伸距离是12，草图如图 3-62，拉伸图如图3-63。 图3-63 连杆的头部草图 图3-64连杆的头部的拉伸 10)下面在绘制螺母了，还是草图加拉伸，拉伸距离是9草图如图3-64，拉伸图如图3-65所示。 图3-65 连杆头部螺母的绘制 图3-66连杆头部螺母的拉伸 11)螺母绘制好了，我们开始绘制螺纹 了如图3-67所示，记得打两个螺纹。 图 3-67 螺纹处理 12)连杆大头还有一个部分没有绘制了。先绘制草图如图3-68所示，完成后在进行拉伸求差处理。如图3-69所示 第 24 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) -68 草图 图3-69 拉伸处理 图3 13)到上一部为止连杆大头已经绘制好了，现在我们来处理杆身部分的凹槽，先绘制如图的草图，如图3-70所示，完成后在拉伸处理。拉伸距离为68，并求差拉伸图如图3-71所示。 图3-70 杆身的凹槽草图 图3-71杆身的凹槽的拉伸 14)杆身的上半部分的凹槽已经绘制好了，现在我们绘制下半部的凹槽，如图3-72所示。 完成草图我们在进行拉伸求差处理。如图3-73所示。 图3-72杆身的下半部分凹槽草图 图3-73杆身的下半部分凹槽拉伸 15)把一个端面的实例特征镜像凹槽部分镜像到另外一个平面中。 16)下面开始绘制杆身中间的凹槽部分的突起部分，突起部分我们用圆柱来表示，先绘制如图所示的草图，如图3-74所示，完成后拉伸求和。如3-75图所示。 图3-74凹槽突起部分草图 图3-75凹槽突起部分拉伸 第 25 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 17)这时候我们发现连杆杆身的上段，被拉伸求差过头了，这时候我们应该把图形给补上，先绘制草图，再拉伸求和。把图形补上。草图如图3-76所示，拉伸图如图3-77所示。 图3-76 连杆头部补全图 图3-77 拉伸图 最后还要把另外一端给补上，补好了以后我们的连杆也完成了如图3-78所示。 图3-78 连杆的三维图 第 26 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 3.3 活塞的三维造型 1)先创建一个草图，画圆，直径81cm.，完成后保存退出。如图3-79所示。 2)选择画好的草图，拉伸60cm，如图3-80所示。 图3-79 草图 图3-80 拉伸 3)在活塞头部，创建一个基准平面，准备画活塞头部，双击基准平面进入草图，因为活塞头部的凹坑与活塞的头部不是同心圆，所以先要把活塞头部的凹坑的圆心先定义下来，两圆心距离 3cm 定义好了圆心退出保存。 4)在活塞的头部打孔，直径48，深度7，采用点到点的方式，以刚才定义的圆心为圆心，打孔，如图3-81所示。 、 图3-81头部凹槽打孔 5)创建一个平面如图所示，为下面的回转做准备，在此平面上画图如图3-82所示。完成后保存退出。 以刚才的草图，回转，对实体进行求差如图3-82所示。 图3-82回转草图 图3-83回转 6)对活塞凹坑进行边倒圆，输入半径为1cm如图3-84所示。 第 27 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 图3-84 边倒圆 图3-85 活塞顶部草图 7)在活塞顶部创建草图，如图3-85所示。完成后向上拉伸0.3。 8)在距离活塞底部53cm处，创建一个基准平面。准备做活塞环口，如图3-86所示。 9)在基准平面上画上草图如图3-87所示 大圆为活塞直径81cm，小圆直径73cm完成后对出草图。 在刚才的草图中，选择画好的两个圆，进行拉伸求差，上下1cm，如图3-88所示。 图3-86 活塞环1的基准平面 图3-87活塞环的草图 图3-88 活塞环1的拉伸 图3-89活塞环2的基准平面 10)在上一个基准平面的基准上，向下距离4cm，创建一个基准平面，如图3-89 所示。 第 28 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 11)与第9.10部一样，创建第二个活塞环口。 12)在创建第三个活塞环的平面时候，选择平面1向下3cm，创建基准平面。 13)与第9.10部一样，创建第三个活塞环口，选择拉伸距离为3cm如图3-90所示，自此活塞的头部已经绘制好了。 -90第三个活塞环的拉伸 图3 14)活塞的头部绘制好了，下面开始绘制活塞的中部，先绘制活塞中部的凹坑的草图绘制草图如图3-91所示。 完成草图后，进行拉伸求差处理。如图3-92所示。 图3-91 活塞中部凹坑的草图 图3-92 活塞中部凹坑的拉伸图 15)拉伸处理好了，我们开始绘制凹坑上面的凸台了，先绘制一个基准平面如图3-93所示，画一个直径为30。圆心距离顶部34cm的圆如图3-93所示 图3-93 凹坑的草图 图3-94 凹坑的拉伸图 草图绘制好了，下面要进行拉伸，拉伸如图所示，注意不求和，拉伸距离为7cm. 如图3-94所示。 第 29 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 16)在刚刚拉伸好的凸台上进行打孔处理，如图3-95所示，其中直径30，深度 5。 图3-9 凸台的打孔处理 17)这时候把刚才绘制好的体利用镜像体复制到另外一个平面。. 18)现在要绘制凸台与活塞下面部分的连接体，先绘制如图3-96一样的草图，完成后，进行拉伸处理，如图3-97所示。拉伸距离为左右各3cm，不求和。 图3-96 连接体的草图 图3-97 连接体的拉伸 19)现在活塞中部的凸台上还有有一个孔。我们先绘制它的圆心，在采用打孔的时候采用点对点的方式，进行孔的创建。如图3-98所示。圆心距离活塞顶部距离是46cm，其中孔径是5cm，深度是4cm。 图3-98 圆心的定义 图3-99 油慒的创建 20)孔打好了以后还要绘制与孔相连的的油槽，先绘制草图，小圆的直径是 30 大 圆的直径是31， 完成后在进行拉伸处理，拉伸距离为1cm.，如图3-99所示。 21)这时候活塞一端的凸台已经绘制好了，下面我们把一端的体在镜像到另一端就可以了，这样活塞的外部就绘制好了。 第 30 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 22)下面开始绘制活塞的内部了，先绘制如图3-100一样的草图出来。 草图绘制好了。下面开始旋转求差草图把活塞的内部先画出来，如图3-101 所示。 图3-100 活塞内部的草图 图3-101 活塞内部的拉伸图 23)上一步是在活塞销的方向上创建活塞的内部，下面我们要在活塞销的法向上在向下拉伸如图所示。进行活塞内部的创建，绘制的草图3-102如所示，完成草 图。完成后向下拉伸求差。如图3-103所示。 图3-102 活塞销法向草图 图3-103 拉伸求差图 24) 在距离活塞中心平面14.5方向建立一个基准平面准备画活塞销座，如3-104所示。完成后在平面上绘制一个圆，圆的直径是31cm，完成后进行拉伸不求和处理。如图3-105所示。 图3-104 活塞销座的基准平面 图3-105 创建活塞销座 第 31 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 25)这一步是把左边的活塞销座镜像到右边去，在对所有的体进行求和处理。 26)下面开始要活塞销进行绘制了，经测量外部直径为30.画图是先画好外部的图形，然后在活塞销座打孔就行了，外部就直接绘制一个圆柱就可以了，如图3-106所示。 图3-106 活塞销的外部创建 图3-107 活塞销内部打孔处理 27)绘制活塞销的内部直接在活塞销座上打孔就可以了，直径是13cm，把孔要打穿就可以了。如图3-107所示。 28)这个时候我们的活塞绘制好了，如图3-108所示。 图3-108 活塞的三维图 第 32 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 第4章 曲柄连杆机构的虚拟装配 UG NX的装配概念是将组件通过组织，定位，组成具有一定功能的产品模型的过程，装配操作不是将组件复制在装配体中去，而是在装配体中对组件进行引用，一个零件可以被多个装配引用，也可以被一个装配体引用多次，当零件被修改时，装配部件也随之改变。通过UGNX软件，用户可以在计算机上进行虚拟装配，以及对装配过程中的所有问题进行分析处理，便于对组件设计和调整。这里我们采用的自底向上的设计思路，下面先看看装配的综述 4.1 装配综述 1 组件:组件是装配体中所引用的一个部件，可以单个零件，也可以是一个子装 配体。 2 添加组件:就是建立装配体与零件集合体之间点的引用关系，将已设计好的几何组件添加到装配体中。通过菜单 “装配”?“组件”?“添加组件”或单击“装配”工具条上的“添加现有组件”按钮 ，将会弹出“添加组件”对话框。所需文件如果已经打开，可以在“选择部件”子选项组中的“已加载的部件”列表框内选择，如果是最近访问过的文件，可以在“最近访问的部件”列表框内选择，否则可单击“打开”按钮 ，查找所需要的零件文件，选择文件后将会谈出组件预览框，选择某种放置方式，单击“确定”按钮，即可完成组件的添加。 “添加现有组件”对话框中选项说明。 1)定位:引用零件的几何体尺寸在装配体中的位置，有“绝对原点”，“选择原点”，“配对”和“重定位”四种方式。其中主要运用到“绝对原点”和“配对”。下面做下介绍: (1)绝对原点:将零件的设计坐标系与装配体的装配坐标系重合，然后单击“配对组件”按钮将其装配到装配体上。 (2)配对:为添加的零件添加定位约束来确定零件在装配体中的位置，即先 第 33 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 定位再装配。 3 配对组件: 配对就是对已添加的组件通过约束进行定位，使组件在装配体中有一个确切的位置，以及与其他组件的相对关系。在添加现有组件操作中当定位方式设置为配对时，通过菜单“装配”?“贴合组件”或单击“装配”工具条上的“配对组件”按钮 ，将会弹出“配对条件”对话框。如图所示。利用该对话框可以指定一个组件与其他组件之间的配对条件来定位组件。配对共有八种类型。本文只需一种配对类型就可完成装配图。下面做下介绍 (1)配对定位;两个相同类型的配对对象，使他们相互贴合，对于平面对象，使用装配约束时，两平面但法线方向相反，对于柱面对象，要求配对组件直径相等。如果相等，可以使两圆柱面贴合，对于圆锥面，首先判断其角度是否相等，如果相等，则对齐两组件的轴线，另外可以是边或直线。 4(2 曲柄连杆机构的装配实例 首先建立一个文件作为装配文件，然后建立与已存在的组件之间的引用关系和相对关系和相对位置关系。 上面介绍完了装配的一些基本东西后，我们开始看看曲柄连杆机构是如何装配成功的。 1)选择新建“文件”? “新建”?“装配”确定进入装配界面 2)2)在装配界面里面选择“添加组件”按钮，在弹出的添加组件选项中，选择打开，选择我们需要打开的文件，crank.prt文件，如图4-1所示。 图4-1 添加曲轴文件 添加完成后，装配界面变成如图4-2所示。 第 34 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 图4-2装配界面 这时候我们第一个添加的组件是采用绝对原点的方法进行定位的，单击确定下面要添加第二个组件了。 3)再次点击“添加组件”按钮，开始添加组件，第二个我们选择连杆，添加步骤如2一样，不过这时候的定位方式变成了“配对”，单击“确定”。出现”配对条件”对话框，单击“配对”定位按钮，在组件预览中选择如图所示的平面。其实就是轴瓦和连杆轴颈的接触面的配对，选择装配界面里面选择曲轴的连杆轴颈的接触面如图4-3所示。 图4-3连杆和曲轴的第一对配对条件 这是它的第一对配对条件，还要添加其他配对条件才能把连杆和曲轴配对好 第二对配对条件如图4-4所示 图4-4连杆和曲轴的第二对配对条件 这时候把“组件预览”中，连杆旋转一下到反面选择反面和曲轴连杆轴颈进行配对如图4-5所示 第 35 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 图4-5连杆和曲轴的第三对配对条件 完成好的配对连杆与曲轴的图如图4-6所示 图4-6 连杆和曲轴的配对图 4)下面开始连杆和活塞的配对了，还是先“添加组件”，定位方式为“配对”选择活塞的活塞销的外圆面和连杆的小头的内圆面进行配对，如图4-7所示。 图4-7连杆和活塞的第一对配对条件 在添加第二对配对条件，如图4-8所示。 图4-8连杆和活塞的第二对配对条件 第 36 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 再添加第三对配对条件如图4-9所示。 9连杆和活塞的第三对配对条件 图4- 自此活塞和连杆的配对条件已经好了，完成好了，这是我们就可以看到某一缸的连杆，活塞和曲轴的连接图，如图4-10所示。 图4-10 某一缸的连杆，活塞和曲轴的连接图 5.然后我们依次把各个缸的活塞和连杆与曲轴进行装配，最终的装配图如图4-11所示。 图4-11曲柄连杆机构的装配图 第 37 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 第5章 曲柄连杆机构的运动仿真 运动仿真模块(motion simulation)是CAE应用软件。是基于运动机构的模型，分析其运动规律，运动仿真模块自动复制主模型的装配文件，并建立起一系列的不同的运动仿真，每个运动仿真均可独立的修改，而不影响装配主模型，一旦完成优化设计方案，即可直接更新装配主模型以反应优化设计结果。 创建运动仿真可以认为运动是一组连在一起运动的连杆的集合，NX可以用下面三个步骤产生一个运动仿真。 第一部 创建连杆(links)。 NX可以在运动机构中创建代表运动件的连杆。 第二部 创建运动付(joints) NX可以创建约束连杆运动的运动付。在某些情况下，可同时创建其他的运动约束特征，如弹簧。阻尼。弹性衬套和接触单元。 第三部 定义运动驱动(motion driver) 运动驱动使机构产生运动。每个运动付可包含6种可能的运动驱动中的一种 5.1运动仿真综述: 1. 连杆是代表刚性体的机构特征。在创建连杆时，需要指定定义连杆的几何体。在定义连杆时，必须选择所有的想让它运动的几何体，在某些情况下，需要将不运动的几何体也定义成为一个连杆。 创建连杆: 在运动工具条或连杆和运动付工具条中单击图标 弹出连杆的对话，在连杆对话框显示连杆的默认名称(name)，默认的连杆名称为L001，L003，L003…L00N。在name文本框中输入名称后按ENTER键可以改变连杆的名称。 2 顾名思义运动付(joints)是将机构中的连杆连接在一起，从而使连杆一起运动，为了让机构做规定的运动，必须让运动付限制在连杆之间运动。其中我们介绍下 第 38 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 本实例运用到的运动副。 旋转付的运动特征: 旋转付是用来连接两个连杆的的经典旋转付，有一个绕Z轴转动的自由度，单不允许两连杆之间有任何移动。它可可以在两个连杆之间添加约束，如铰链，也可以对单个的连杆添加约束使之与地固定，但允许绕空间一点旋转。 滑动付的运动特征: 滑动付连接两个连杆，有一个移动自由度，连杆之间不允许有转动，它可以在两个连杆之间添加约束，或者可以对单个连杆添加约束使之与地固定，但允许在空间的某一方向移动。 3 运动驱动(motion drivers)是赋给运动付控制运动的运动付参数，可以加在旋转付，滑动付或柱面付上，共有六中运动驱动类型，本文主要运用到恒定驱动(constant)恒定驱动是用不变的数值将某一个运动付为(旋转或平移)运动，所需的输入参数是初始位移(时间t=0时的初始位置)。速度和加速度。 其实上面叙述的内容都是运动仿真的前期处理的东西，下面我们看看一个真正的运动仿真怎么做好的，它包括前处理，求解，后处理三个部分。 前处理: 创建运动仿真(创建连杆，运动付和定义运动驱动)是整个分析运动过程的前处理(pre-processing)阶段。用这些运动仿真的得到的信息生成内部的求解器输入数据文件，在传到求解器。 求解: 在求解过程中，结算器处理输入的数据(确定递交的运动仿真的求解方案)，并生成内部的输出数据文件，再传送到运动仿真模块中去。 后处理: 在后处理(post-processing)阶段，运动仿真模块解释结算器的输出文件，并转换成动画，图表或 报表 企业所得税申报表下载财务会计报表下载斯维尔报表下载外贸周报表下载关联申报表下载 文件。NX运动仿真模块可允许用户创建动画文件，并用第三方软件播放。可用的格式有MPEG和MPEG3，动画Gif，动画TIFF，VRML。 生产机构运动MPEG电影文件需要完成以下两个步骤: 第一步 对机构做运动仿真，检查机构的正确行并生成结果文件(.res)单击OK按钮关闭运动仿真对话框。 第 39 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 第二步 用鼠标单击运动仿真导航器的仿真节点，在弹出来的快捷菜单中选择EXPORT命令，在选择需要的类型，并指定文件名和目录。 一旦创建好MPEG文件，即可用合适的播放器播放电影文件。 5.2 运动仿真创建实例 1)在运动仿真导航器窗口中，创建运动仿真的方法在中，右击鼠标，单“基新建仿真”在弹出的“环境“对话框中，选择分析基于“动力学”，在弹出的“机构运动副向导”选择“取消”。 ，选择某一缸的活塞作为一个连杆，2)下面开始创建“连杆”了，选择图标 如图5-1所示，杆件名字为L001. 图5-1 创建连杆L001 然后依次创建图连杆，如图5-2，5-3所示。 图5-2 创建连杆L002 图5-3创建连杆L003 最后在“运动导航器”里面的连杆的关系图如图5-4所示。 图5-4连杆关系图 第 40 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 3)下面开始创建“运动副”，单击仿真工具条上的运动副图标。在弹出的“运动副”选项中，选择类型为“滑动副”，“选择连杆”为连杆L001，也就第一个定义的连杆，这时候选择“指定方向”为Y轴方向，如图5-5所示。 图5-5创建移动副 4)下面开始定义连杆小头与活塞销的选择副了，还是单击仿真工具条上的运动副图标，选择杆件L003，选择类型为“旋转副”，指定原点中选择点的定义方式为两点之间，在指定点1中选择连杆小头的外端圆的圆心，如图5-6所示。 图5-6创建旋转副，选择指定点1 在指定点2的选择，选择另外一个方向上的外端圆的圆心，如图5-7所示。 图5-7创建旋转副，选择指定点2 第 41 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 在完成的， “指定原点”的定义后，选择，选择指定方向为Z方向。 这时候我们要开始咬合连杆了，选择“咬合连杆”，咬合的连杆是L001，在“指定原点”定义中，选择定义方式两点之间，在指定点1选择，选择如图5-8所示的点。 图5-8咬合连杆中指定点1 在指定点3的选择中，选择如图5-9所示的点， 图5-9咬合连杆中指定点2 选择指定方向为Z方向，完成后如图5-10所示。 图5-10旋转副的创建图 这时候我们把图形显示为“静态线框”，我们可以看到刚才定义的移动副J001和 第 42 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 旋转副J003的图标。如图5-11。 图5-11移动副和旋转副的示意图 5)下面开始定义连杆大头和曲轴连杆轴颈的之间的旋转副了。 还是选择运动副，选择L003，作为连杆，在“指定原点”的定义中，选择连杆大头的孔的端面的圆心作为两个指定点，如图5-12，5-13所示。 图5-12 指定原点1 图5-13指定原点2 选择指定方向为z方向。 图5-14 咬合指定原点1 图5-15 咬合指定原点2 6)下面要咬合连杆，选择曲轴作为要咬合的连杆，在“指定原点”的定义中，选择连杆轴颈的两个端面圆心的作为指定点1，2.如图5-14.5-15所示。 第 43 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 选择指定方向为z方向。 完成后在“静态线框”，我们可以看到刚才定义选择副J003的图标。 图5-16旋转副的示意图 7)下面要定义曲轴本身的旋转副了。 选择曲轴作为连杆，在“指定原点”的定义中，选择主轴颈的两个端面圆心的作为指定点1，3.如图5-17所示，选择指定方向为z方向。 图5-17曲轴本身的旋转副指定原点 在驱动副类型中选择“恒定”，设定初速度为5. 在完成后在“静态线框”，我们可以看到刚才定义旋转副J004的图标。如图5-18 图5-18 曲轴本身的旋转副 第 44 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 8)下面依次定义各个驱动副，完成后如图5-19所示。 图5-19各个驱动副完成图 9)完成运动副后，开始要进行解算方案，单击，进行解算。在解算方案 中输入时间为3000s，步长为1300.单击确定。 10)在单击求解方案，进行求解。 11)求解完成后，我们在进行动画预览。完成后的图形如图5-20所示。 图5-20曲柄连杆 的运动仿真图 第 45 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 参考文献 [1].UG NX7.0产品造型 主编周敬春，刘高君，代艳霞西南交通大学出版社，2010.08 [2].UG NX 6中文版数控加工 案例 全员育人导师制案例信息技术应用案例心得信息技术教学案例综合实践活动案例我余额宝案例 解析 杨宁宁，钟新安，李乃文等编著 清华大学出版社，2010 沈春根，王贵成，王树林等编著 机[3].UG NX 7.0有限元分析入门与实例精讲 械工业出版社 ，2010 [4].UG NX CAE基础与实例应用 朱崇高，谢福俊编著 清华大学出版社 ，2010.10 [5].UG NX 7.0模具设计从入门到精通 肖爱民，江洪，杨德勇等编著 机械工业出版社 ，2010 [6].UG NX6固定轴与多轴铣培训教 姜厚文，杨浩编著 清华大学出版社 ，2010 [7].模具设计技能培训.UG中文版 华南理工大学广州汽车学院，广东省生产力促进中心组编 人民邮电出版社，2010.7 [8].UG NX 6.0数控加工技术:基础•案例篇 李磊编著 中国铁道出版社 2010 [9].UG NX 6中文版工业造型曲面设计案例解析 王咏梅， 张瑞萍， 胡家宏等编著 清华大学出版社 2010 [10].UG产品造型实例教程 黄开旺编著 化学工业出版社 2010 [11].UG NX6 注塑模具设计培训教程 李明辉， 王俊峰编著 清华大学出版社 2010 [12].UG NX 6.0钣金设计教程.2版 展迪优主编 机械工业出版社 2010 [13].UG NX 5.0数控加工实例教程 梁新合，王霄，吕建军编著 化学工业出版社 2010 第 46 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 致 谢 四年的读书生活在这个季节即将划上一个句号，而于我的人生却只是一个逗号，我将面对又一次征程的开始。四年的求学生涯在师长、亲友的大力支持下，走得辛苦却也收获满囊，在论文即将付梓之际，思绪万千，心情久久不能平静。 伟人、名人为我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和赞美献给一位平凡的人，我的导师。我不是您最出色的学生，而您却是我最尊敬的老师。您治学严谨，学识渊博，思想深邃，视野雄阔，为我营造了一种良好的精神氛围。授人以鱼不如授人以渔，置身其间，耳濡目染，潜移默化，使我不仅接受了全新的思想观念，树立了宏伟的学术目标，领会了基本的思考方式，从论文题目的选定到论文写作的指导，经由您悉心的点拨，再经思考后的领悟，常常让我有“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”。 感谢我的爸爸妈妈，焉得谖草，言树之背，养育之恩，无以回报，你们永远健康快乐是我最大的心愿。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚谢意～ 同时也感谢学院为我提供代写论文良好的做毕业设计的环境。 最后再一次感谢所有在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，以及在设计中被我引用或参考的论著的作者。 第 47 页 共 47页 江苏技术师范学院毕业设计说明书(论文) 第 48 页 共 47页