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曲柄连杆机构运动学仿真.doc
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曲柄连杆机构运动学仿真.doc
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. .
课程设计任务书
学 院 汽车与交通学院 专 业 车辆工程
学生 班级学号
课程设计题目
曲柄连杆机构运动学仿真〔 缸〕
要求:
. 掌握应用软件进展三维建模的能力,模型建立要正确。
2. 掌握应用软件进展运动学分析的能力,运动副及约束的添加要正确,
仿真结果要合理
3. 对分析结果进展分析及说明。
4. 课程设计说明书的内容和格式要符合相关管理文件规定。
任务:应用 软件完成曲柄连杆机构建模,利用 软件完成曲柄
连杆机构的运动学分析,并完成课程设计说明书。
工作方案:应用软件作为设计工具,完成曲柄连杆机构的建模,并利
用进展曲柄连杆机构运动学分析。要求正确完成曲柄连杆机构的建模,
并将模型导入到中完成运动学分析。对分析结果进展必要的说明。
进度安排:
1、 理解题目要求,查阅资料,学习软件,确定设计方案 天
2、 曲柄连杆机构的实体建模 天
3、 曲柄连杆机构的运动学仿真 3天
4、 说明书撰写 天
5、 辩论 天
指导教师:
年 月 日
专业负责人:
年 月 日
学院教学副院长:
年 月 日
. .word.zl.
. .
目 录
1 绪论........................................................................................................................................................................1
1.1 CATIA V5 软件介绍.......................................................................................................................................1
1.2 ADAMS 软件介绍..........................................................................................................................................1
1.3 SIMDESIGNER 软件介绍.................................................................................................................................1
1.4 本次课程设计的主要内容及目的.................................................................................................................2
2 曲柄连杆机构的建模............................................................................................................................................2
2.1 活塞的建模.....................................................................................................................................................2
2.2 活塞销的建模.................................................................................................................................................4
2.3 连杆的建模.....................................................................................................................................................5
2.4 曲轴的建模.....................................................................................................................................................6
2.5 汽缸体的建模.................................................................................................................................................8
3 曲柄连杆机构的装配............................................................................................................................................9
3.1 将各部件导入 CATIA 装配模块并利用约束命令确定位置关系...............................................................9
4 曲柄连杆机构导入 ADAMS...............................................................................................................................14
4.1 曲柄连杆机构各个零部件之间运动副分析...............................................................................................14
4.2 曲柄连杆机构各个零部件之间运动副建立...............................................................................................14
4.3 曲柄连杆机构导入 ADAMS.......................................................................................................................16
5 曲柄连杆机构的运动学分析..............................................................................................................................16
完毕语.....................................................................................................................................................................21
参考文献.................................................................................................................................................................22
. .word.zl.
. .
绪论
软件介绍
! " #
"! $是法国 " 公司于 %& 年开发的一套完整的 '(()
一体化软件。它的内容涵盖了产品概念设计、工业设计、三维建模、分析计算、动态
模拟与仿真、工程图的生成、生产加工成产品的全过程,其中还包括了大量的电缆和
管道布线、各种模具设计与分析、人机交换等实用模块。 不但能保证企业内
部设计部门之间的协同设计功能而且还可以提供企业整个集成的设计流程和端对端的
解决方案。 大量应用于航空航天、汽车及摩托车行业、机械、电子、家电与
' 产业、* 加工等领域。
由于其功能的强大而完美, 已经成为三维 ( 领域的一面旗帜
和争相遵从的标准,特别是在航空航天、汽车及摩托车领域。法国的幻影 系列
战斗机就是使用 进展设计的一个典 ;波音 &&& 客机那么使用
实现了无图纸设计。另外, 还用于制造米其林轮胎、伊莱克斯电冰箱和洗衣
机、' 公司的粘合剂等。 不仅给用户提供了详细的解决方案,而且具有先
进的开发性、集成性及灵活性。
的主要功能有:三维几何图形设计、二维工程蓝图绘制、复杂空间曲面
设计与验证、三维计算机辅助加工制造、加工轨迹模拟、机构设计及运动分析、标准
零件管理。
软件介绍
即 机 械 系 统 动 力 学 自 动 分 析 !+ "+ !,
"+$,该软件是美国 公司 "+ $开发
的虚拟样机分析软件。目前, 己经被全世界各行各业的数百家主要制造商采
用。根据 %%% 年机械系统动态仿真分析软件国际市场份额的统计资料, 软件
销售总额近八千万美元、占据了 -的份额。
软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库,创立完全参数化的
机械系统几何模型,其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法,建
立系统动力学方程,对虚拟机械系统进展静力学、运动学和动力学分析,输出位移、
速度、加速度和反作用力曲线。 软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运
动 围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。
一方面是虚拟样机分析的应用软件,用户可以运用该软件非常方便地对
虚拟机械系统进展静力学、运动学和动力学分析。另一方面,又是虚拟样机分析开发
工具,其开放性的程序构造和多种接口,可以成为特殊行业用户进展特殊类型虚拟样
机分析的二次 开发工具 平台。 软件 有两种操 作系统的 版本: .* 版和
/ !0*( 版。
' 软件介绍
1,!11系列产品是构建于 1 的体系构造上,并与
"1+ 公司达成密切合作伙伴关系而开发。
. .word.zl.
. .
使 用户能够以集成和可扩展的方式获取 !,0 公
司仿真工具和技术,从而在整个产品生命周期中减少设计和物理试验的本钱。
1,!11 产品家族由创成式〔2 #〕产品系列、接口
类产品系列、垂直应用产品系列和针对特定学科的配置组成。
1创成式产品系列将 !,0 仿真解决方案无缝集成到
环境中,侧重于对产品。
进展多学科综合的特性评估, 例如构造线性、动力学、热、构造非线性等。
1接口类产品系列在 环境与客户所拥有的独立的 3 产品之间提供了
无缝的双向。 1垂直应用类产品可以在 1 环境下进展产品评估
及流程知识的捕获、存储和重新利用,这些知识涉及产品制造、测试和验证等各个方
面。
当前提供了三个产品配置,为解决特定类型的相关问题提供了一组
分析产品。
本次课程设计的主要内容及目的
本次课程设计主要内容:利用 软件中的零件设计模块对曲柄连杆机构的所
有零件进展建模,然后利用软件的装配模块把曲柄连杆机构的所有组成零件按照一定
的位置关系进展装配,最后利用 软件对曲柄连杆机构进展运动学仿真和分析。
本次课程设计的主要目的:通过完成以上的内容,对 软件零件设计模块、
装配模块和 软件运动仿真及分析的应用有了更加深入的了解,对软件的操作
更加熟练,最终到达熟练掌握这门软件的目的。
曲柄连杆机构的建模
活塞的建模
活塞直径 &4,高 4,裙部厚度 ',活塞顶部厚 ,活塞销孔
直径 5,活塞销孔中心到活塞顶部距离 5,绘制活塞三维图步骤如下:
$翻开 开场机械设计零件设计,进入绘制活塞的工作模块如图
$,点击平面图标 并选 67 平面,将 67 平面平移 。
. .word.zl.
. .
图 零件设计模块
$点击草图图标 并选平移后的平面,进入草图绘制模块,点击画圆图标 建
圆,圆心坐标为8$,半径为 '5。
'$ 点 击 退 出 工 作 台 图 标 退 出 草 图 , 点 击 凸 台 图 标 进 展 拉 伸 , 拉 伸
4。
$选择下底面并点击草图图标 进入草图,点击画圆图标 建圆,圆心
8$,半径 ',点击直线图标 做一条过圆心的直线,再点击平移图标 ,
将直线向两侧各平移 。
$点击断开图标 ,将圆与两条评议后的平行直线断开,点击快速修剪图标
将多余局部修剪掉如图 $。
. .word.zl.
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gjmm89
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