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理工科類 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 論文(設(shè)計(jì))題目 單缸發(fā)動(dòng)機(jī)三維可視化虛擬裝配教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究 作者所在系別 機(jī)電工程學(xué)院 作者所在專業(yè) 車輛工程 作者所在班級(jí) B13142 作 者 姓 名 史良 作 者 學(xué) 號(hào) 201322410 指導(dǎo)教師姓名 焦運(yùn)景 指導(dǎo)教師職稱 副高 完 成 時(shí) 間 2017 年 3 月 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 說 明 1．根據(jù)學(xué)?！懂厴I(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作暫行規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告》。開題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。 2．開題報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)教研室論證審查后生效。開題報(bào)告不合格者需重做。 3．畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．開題報(bào)告中除最后一頁外均由學(xué)生填寫，填寫各欄目時(shí)可根據(jù)內(nèi)容另加附頁。 5．閱讀的主要參考文獻(xiàn)應(yīng)在10篇以上（土建類專業(yè)文獻(xiàn)篇數(shù)可酌減），其中外文資料應(yīng)占一定比例。本學(xué)科的基礎(chǔ)和專業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料。 6．參考文獻(xiàn)的書寫應(yīng)遵循畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰寫規(guī)范要求。 7．開題報(bào)告應(yīng)與文獻(xiàn)綜述、一篇外文譯文和外文原文復(fù)印件同時(shí)提交，文獻(xiàn)綜述的撰寫格式按畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰寫規(guī)范的要求，字?jǐn)?shù)在2000字左右。 5 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 學(xué)生姓名 專 業(yè) 班 級(jí) 指導(dǎo)教師姓名 職 稱 工作單位 課題來源 課題性質(zhì) 課題名稱 單缸發(fā)動(dòng)機(jī)三維可視化虛擬裝配教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究 本設(shè)計(jì)的科學(xué)依據(jù) （科學(xué)意義和應(yīng)用前景，國內(nèi)外研究概況，目前技術(shù)現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢等） 1.?? 當(dāng)前模擬拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)的現(xiàn)狀 隨著生活質(zhì)量的提高，汽車快成為每家每戶的必備交通工具。因此對(duì)于汽車知識(shí)的認(rèn)識(shí)和了解是我們車輛工程專業(yè)學(xué)生必須掌握的。發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，那我們就必須更加了解發(fā)動(dòng)機(jī)。在很多高校的實(shí)踐活動(dòng)里，都有一門必做的實(shí)踐，那就是拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)。但是往往學(xué)生在剛接觸實(shí)物發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)候會(huì)不知所措，不知道如何下手去拆裝。雖然在實(shí)踐活動(dòng)中會(huì)有老師反復(fù)耐心指導(dǎo)，告訴學(xué)生注意事項(xiàng)，但是學(xué)生還是會(huì)在實(shí)際拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)是會(huì)出現(xiàn)失誤。這會(huì)影響學(xué)生對(duì)拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的興趣，從而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)順序會(huì)有很多錯(cuò)誤的觀念[1]。 一位名叫潘鴻彬的碩士曾經(jīng)也對(duì)此虛擬教程做過研究。他認(rèn)為虛擬技術(shù)的出現(xiàn)是對(duì)拆裝的研究提供了一個(gè)非常好的機(jī)會(huì)。在三維可視化的環(huán)境下，技術(shù)人員可以先通過在計(jì)算機(jī)里的模擬，熟悉和認(rèn)識(shí)實(shí)際的拆裝，可以更加充分地發(fā)揮人的創(chuàng)造性，達(dá)到優(yōu)化拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)過程和目的[2]。 同時(shí)李國勇教授等人也認(rèn)為在虛擬拆裝是拆裝過程在計(jì)算機(jī)里的本質(zhì)實(shí)現(xiàn)，是基于拆裝實(shí)驗(yàn)的數(shù)字化實(shí)體模型，在計(jì)算機(jī)上模擬拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)過程，這會(huì)提高在實(shí)際拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，減少實(shí)際拆裝時(shí)所遇到的不必要的失誤[3]。 針對(duì)這種現(xiàn)象，我開發(fā)一套適用學(xué)生拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)的模擬虛擬教程，能夠仿真發(fā)動(dòng)機(jī)的拆裝過程。這樣學(xué)生在進(jìn)行實(shí)際拆裝發(fā)動(dòng)前可以先觀看這個(gè)教程，將復(fù)雜的過程變得簡單明了，讓同學(xué)先對(duì)拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)有初步了解，然后在實(shí)際操作中能夠減少錯(cuò)誤的操作，讓同學(xué)更能很好的掌握拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)的知識(shí)，讓同學(xué)學(xué)到知識(shí)[14]。這與以往只是在書上文字提到如何拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)相比，這個(gè)虛擬教程更直觀，更容易讓同學(xué)接受并記住基本拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)的順序，具有事半功倍的效果。 2. 發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬拆裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工具 本次設(shè)計(jì)用到的主要工具就是SOILWORKS。SOILWORKS操作軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。SOLIWORKS軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術(shù)最早應(yīng)用者，在三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，SOILWORKS作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAM/CAE領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到世界的認(rèn)可和推廣。是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。它可以進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，工業(yè)造型設(shè)計(jì)，三維模型設(shè)計(jì)，分析計(jì)算，動(dòng)態(tài)模擬與仿真，工程圖的輸出以及生產(chǎn)加工的全過程，功能非常強(qiáng)大[5]。 本次設(shè)計(jì)主要用的是SOILWORKS，這個(gè)版本相對(duì)于其他版本有很大的有點(diǎn)，功能也比較全，在使用界面上更加桌面化，操作更加方便簡潔，容易學(xué)會(huì)和掌握。用SOILWORKS會(huì)比較容易學(xué)會(huì)，操作相對(duì)于其他軟件來說比較簡單。而且特別比較適合用于一個(gè)模型組對(duì)其不同零件進(jìn)行獨(dú)立的拆裝，選定每個(gè)主體，在每個(gè)關(guān)鍵幀上進(jìn)行快照并插入相應(yīng)的時(shí)間，設(shè)置每個(gè)主體的起始位置與最終位置。而且可以設(shè)置不同時(shí)間點(diǎn)的視圖位置，能更清楚更全面得觀看其拆裝過程。 3.　發(fā)動(dòng)機(jī)的組成及拆裝順序 3.1發(fā)動(dòng)機(jī)的組成 發(fā)動(dòng)機(jī)一般由機(jī)體組，曲柄連桿機(jī)構(gòu)，配氣機(jī)構(gòu)，供給系統(tǒng)，點(diǎn)火系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，潤滑系統(tǒng)和起動(dòng)系統(tǒng)組成，即由一體，兩機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)組成[6]。 3.2發(fā)動(dòng)機(jī)的拆裝順序 本次設(shè)計(jì)主要是針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)大的方面拆裝模擬，對(duì)于一些細(xì)節(jié)方面本次設(shè)計(jì)不加以討論。主要是讓同學(xué)先初步認(rèn)識(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)大的方面的拆裝，細(xì)節(jié)的注意事項(xiàng)還需指導(dǎo)老師告訴學(xué)生。拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)大的方向一般都按照這個(gè)順序：先是發(fā)動(dòng)機(jī)外表附件的拆卸，然后是發(fā)動(dòng)機(jī)各組件的拆卸，最后是發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配。本課題最后會(huì)以動(dòng)態(tài)演示視頻將大方向的拆裝順序演示出來。 4.　小結(jié) 通過查閱大量的資料，初步對(duì)該設(shè)計(jì)有個(gè)大體的了解，對(duì)于設(shè)計(jì)整個(gè)拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)的虛擬教程也有所認(rèn)知。虛擬教程教學(xué)是以后教學(xué)的一個(gè)重要方向，因此本課題研究這個(gè)拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬教程有很大的意義。研究出這個(gè)拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬教程可以幫助同學(xué)更好的了解關(guān)于拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)的知識(shí)，讓我們?cè)趯?shí)際操作中達(dá)到事半功倍的效果。 設(shè)計(jì)內(nèi)容和預(yù)期成果 （具體設(shè)計(jì)內(nèi)容和重點(diǎn)解決的技術(shù)問題、預(yù)期成果和提供的形式） （1）了解虛擬技術(shù)在拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)的意義。 （2）能夠熟練掌握SOILWOKS畫出零件圖。 （3）制作一個(gè)仿真拆裝動(dòng)畫演示。 （4）撰寫符合要求的畢業(yè)論文或設(shè)計(jì)說明書。 擬采取設(shè)計(jì)方法和技術(shù)支持 （設(shè)計(jì)方案、技術(shù)要求、實(shí)驗(yàn)方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等） （1）查閱文獻(xiàn)：通過查閱大量關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝的文獻(xiàn)，對(duì)拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)油更好的了解和認(rèn)識(shí)。 （2）實(shí)踐體驗(yàn)：通過自身實(shí)際去拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)的體驗(yàn)，從實(shí)際中了解拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)的順序。 （3）軟件學(xué)習(xí)：學(xué)習(xí)SOILWORKS畫發(fā)動(dòng)機(jī)的零件圖。 （4）整體研究：將所有的零件組裝，經(jīng)過多次改進(jìn)，制作成最后的拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬教程。 主要參考文獻(xiàn) [1] 馬喜英，吳精實(shí).談發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝實(shí)習(xí)[J].河北農(nóng)機(jī),1994，第(2)期：3-15 [2] 潘鴻彬.虛擬環(huán)境下可視化互動(dòng)裝配技術(shù)研究[D].廣東工業(yè)大學(xué)，2006 [3] 李國勇,謝克明,楊麗娟.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與CAD——基于MATLAB的控制系統(tǒng)（第2版）[M].電子工業(yè)出版社,2010,第(7)期：9-13 [4] 劉怡，崔欣.虛擬現(xiàn)實(shí)VRML程序設(shè)計(jì)[M].天津: 南開大學(xué)出版社, 2007 [5] 齊從謙，甘屹，王士蘭SOLIWORKS產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真[M].中國電力出版社,2010.3 [6] 趙燕山.汽車修理專業(yè)拆裝口訣[J].現(xiàn)代技能開發(fā),1997，第(10)期：12-30 各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進(jìn)度 (以周為單位) 第1-4周????撰寫開題報(bào)告；? 第5-8周????開始實(shí)習(xí)同時(shí)完成學(xué)校分布的任務(wù)，做好實(shí)習(xí)工作的同時(shí)記錄實(shí)習(xí)日記，寫好實(shí)習(xí)報(bào)告。并收集論文需要的資料。? 第11-12周????根據(jù)收集的資料，交給指導(dǎo)老師初稿，畫好初版圖紙，老師指導(dǎo)，修改，完成二稿。 第13-15周????根據(jù)老師的指導(dǎo)，完成二稿，提交，完成修改圖紙，并由老師再次修改，完成論文三稿； ?第??16??周????完成論文定稿與裝訂；? 第??17??周????畢業(yè)論文答辯。 開 題 報(bào) 告 審 定 紀(jì) 要 時(shí) 間 地點(diǎn) 主持人 參 會(huì) 教 師 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 論 證 情 況 摘 要 記錄人： 指 導(dǎo) 教 師 意 見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教 研 室 意 見 教研室主任簽名： 年 月 日 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 　 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告(論文) 報(bào)告(論文)題目： 單缸發(fā)動(dòng)機(jī)三維可視化 虛擬裝配教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究 作者所在系部： 機(jī)電工程學(xué)院 作者所在專業(yè)： 車輛工程 作者所在班級(jí)： B13142 作 者 姓 名 ： 史良 作 者 學(xué) 號(hào) ： 201322410 指導(dǎo)教師姓名： 焦運(yùn)景 完 成 時(shí) 間 ： 2017.5 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制  摘　要 　發(fā)動(dòng)機(jī)是廣泛使用的機(jī)器，其傳遞動(dòng)力并將能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。目前傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)是將燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，然后從熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械動(dòng)力，并通過驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)底盤驅(qū)動(dòng)汽車駕駛車?？臻g很大，但由于發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)發(fā)展模式，開發(fā)周期長，過程復(fù)雜，開發(fā)成本高，性能測試?yán)щy。本文將模擬技術(shù)引入發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)領(lǐng)域， 介紹發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷史和前景，引擎類型，介紹了模擬技術(shù)的背景，國內(nèi)情況的發(fā)展和模擬技術(shù)的實(shí)際意義。 簡要介紹了Solidworks軟件在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。利用SolidWorks軟件畫出發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸，連桿，活塞，上下箱體還有螺栓等小部件，在畫完發(fā)動(dòng)機(jī)的主要零部件后再利用SolidWorks軟件進(jìn)行活塞，曲軸，連桿和箱體零部件之間的裝配，最后組成完整的發(fā)動(dòng)機(jī)并對(duì)其進(jìn)行仿真運(yùn)動(dòng)生成爆炸視圖。 關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī) 仿真技術(shù) 三維建模 III Abstract ????An engine is a widely used machine that transmits power and converts energy into mechanical energy. The current traditional engine is the fuel chemical energy into heat, and then from thermal energy into mechanical power, and through the drive system chassis drive car driving car. Space is wide, but because of the traditional development model of the engine, the development cycle is long, the process is complex, the development cost is high, the performance test is difficult. This paper introduces simulation technology into the field of engine development, Introduce the development history and prospect of the engine, the engine type, introduces the background of the simulation technology, the development of the domestic situation and the practical significance of the simulation technology. This paper briefly introduces the application ofSolidworks software in engineering design. The engine's three-dimensional solid model consists of Solidworksand assembled. 　　　Keywords: engine simulation technology 3D modeling  目 錄 摘　要 I Abstract II 前言 1 第1章　發(fā)動(dòng)機(jī)的簡介 2 第2章　運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù)簡介 4 2.1　運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù)的背景 4 2.2　運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù) 4 2.3　國內(nèi)外運(yùn)動(dòng)模擬技術(shù)的發(fā)展 4 2.4　運(yùn)動(dòng)模擬技術(shù)發(fā)展的重要性 5 第３章　Solidworks軟件簡介 6 3.1 Solidworks軟件的基本功能及作用 6 3.2發(fā)動(dòng)機(jī)主要零件三維實(shí)體建模 7 3.2.1零件建模 7 3.2.2曲軸的生成 8 3.2.3曲軸箱體的生成 8 3.2.4下曲軸箱蓋 9 3.2.5 連桿 10 3.2.6活塞...................................... .......................................................10 3.2.7飛輪 11 3.2.8螺栓等零件繪制 11 第4章　零件裝配 13 4.1新建裝配模型 14 4.2組裝機(jī)構(gòu)模型 14 4.2.1活塞與連桿的裝配 14 4.2.2活塞連桿與曲軸的裝配 16 4.2.3曲軸箱的裝配 17 4.2.4曲軸箱與活塞等機(jī)構(gòu)的裝配 17 第5章　發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)仿真 19 5.1概述 19 5.2定義仿真與分析 19 5.2.1 定義伺服電動(dòng)機(jī) 19 5.2.2 定義機(jī)構(gòu)分析 22 5.2.3 測量活塞的速度 23 第6章　結(jié)論 25 致 謝 26 參考文獻(xiàn) 27 前言 隨著工程機(jī)械的快速發(fā)展和日益激烈的市場競爭，如何提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高市場競爭力，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低成本，成為企業(yè)最重要的問題之一?，F(xiàn)代的開發(fā)工具是提高企業(yè)競爭力的重要保證。應(yīng)用Solidworks的可能改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，它顯著降低了新產(chǎn)品的開發(fā)周期，以獲取新產(chǎn)品的市場創(chuàng)造了有利條件。是Solidworks軟件的實(shí)際操作提高了設(shè)計(jì)的重要作用和應(yīng)用效果。在設(shè)計(jì)零部件的過程中，運(yùn)動(dòng)的空間干擾一直是機(jī)械設(shè)計(jì)工程師的頭痛。根據(jù)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式，設(shè)計(jì)師在一些細(xì)節(jié)問題上做了大量的努力，降低了設(shè)計(jì)效率。而且一些錯(cuò)誤往往有很強(qiáng)的隱瞞，對(duì)生產(chǎn)造成的損失很大。因此，利用計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)工具來解決這些問題無疑具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。如今，流行的三維設(shè)計(jì)軟件，主要是時(shí)，AutoCAD，Solidworks，等等。Solidworks軟件是簡單，易于使用和易于修改和易于成形三種類拉伸件和形成組件簡單的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)行了流程建模和仿真參數(shù)等一系列分析。在機(jī)械三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)得到廣泛應(yīng)用。  第1章　發(fā)動(dòng)機(jī)的簡介 發(fā)動(dòng)機(jī)，也被稱為一個(gè)馬達(dá)，能夠從一個(gè)形式轉(zhuǎn)換成機(jī)器更加適用的另一種形式的，并且通常將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。（這將電能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能的機(jī)器稱為馬達(dá)）有時(shí)應(yīng)用于整個(gè)機(jī)器包括發(fā)電單元和電源，諸如汽油發(fā)動(dòng)機(jī)或航空發(fā)動(dòng)機(jī)。首先，發(fā)動(dòng)機(jī)在英國出生，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的概念來自于英語中，它的字面意思是“機(jī)械式功率器件?！? 在18世紀(jì)中葉，瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)，之后人們開始思考安裝在汽車蒸汽機(jī)。法國是安裝汽車蒸汽機(jī)的第一家。1770年居紐制作了一輛三輪蒸汽機(jī)車。這輛車長有7.23米，3.5公里每小時(shí)的速度，是世界上第一臺(tái)蒸汽機(jī)車。 1771年古諾改進(jìn)了蒸汽汽車，時(shí)速可達(dá)9.5千米，牽引4-5噸的貨物。 1858年，雷諾在法國巴黎，發(fā)明了燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，并于1860年申請(qǐng)了專利。使用空氣和蒸汽的氣體混合物的發(fā)動(dòng)機(jī)來代替往復(fù)蒸汽機(jī)。電池和感應(yīng)線圈產(chǎn)生火花，并且火花點(diǎn)燃混合物。該發(fā)動(dòng)機(jī)具有汽缸，活塞，連桿，飛輪。燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)是內(nèi)燃機(jī)的主要產(chǎn)物，作為氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比是零。 1876年，奧托，由雷諾燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的啟發(fā)，燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)也做了很多的研究，生產(chǎn)水平氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，法國在1878年得到改善。該展在國際展覽。由于高效率發(fā)動(dòng)機(jī)，引起了參觀者的極大興趣。在長期的研究中，奧托提出了四沖程內(nèi)燃機(jī)的理論，為將來發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)奠定了理論基礎(chǔ)。1892年，德國工程師狄塞爾根據(jù)恒壓熱循環(huán)原理，研制出一種壓縮點(diǎn)火柴油機(jī)，并制造了這款發(fā)動(dòng)機(jī)專利。 1957年，德國汪克爾發(fā)明了轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)，這是發(fā)展汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是一個(gè)重要的產(chǎn)業(yè)。該轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)的特征是外座圈和轉(zhuǎn)子，并且在活塞桿的曲軸閥機(jī)構(gòu)內(nèi)使用圓形輪旋轉(zhuǎn)體組件，活塞可以直接轉(zhuǎn)換到所述凸輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。比構(gòu)件往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞擁有重量輕，體積小，高速，高功率的優(yōu)勢。 1958年，汪克爾外轉(zhuǎn)子固定到轉(zhuǎn)子的行星運(yùn)動(dòng)，22.79千瓦的功率，速度5500轉(zhuǎn)/分，一個(gè)新的轉(zhuǎn)子活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。 許多類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，工作原理和目標(biāo)是不一樣的。大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)中的驅(qū)動(dòng)軸，是一種或多種活性動(dòng)力輸出軸的。 這種含有活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)?；钊麥u輪增壓的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括：一個(gè)內(nèi)燃機(jī)，一個(gè)熱空氣機(jī)（斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)），一個(gè)旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)（旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)包括一個(gè)三角形），蒸汽等。還有一些特殊的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，正在使用。 渦輪機(jī)類型包括：燃?xì)廨啓C(jī)，汽輪機(jī)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)，渦輪機(jī)也可視為渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。還有特殊場合使用的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，例如用于魚雷的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其基本上類似于蒸汽輪機(jī)，但是工作流體是氣體和蒸汽的混合物?；钊?渦輪式，有“自由活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)”，是采用氣缸獲得高溫高壓氣體，在渦輪機(jī)中做出發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)，渦輪復(fù)合式內(nèi)燃機(jī)也可以看作是活塞式+渦輪式。 其實(shí)各種不同工況下的發(fā)動(dòng)機(jī)，還要根據(jù)其他方面的不同，分解成多種類型。例如，內(nèi)燃機(jī)可分為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，氣體發(fā)動(dòng)機(jī)（使用天然氣的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)涉及內(nèi)燃機(jī)作為也包括在內(nèi)），多燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)可分為單轉(zhuǎn)子，雙轉(zhuǎn)子，三轉(zhuǎn)子，也可根據(jù)不同的熱循環(huán)分為熱量，中間壓縮空氣，再熱型，以及各種循環(huán)循環(huán)組成的燃?xì)廨啓C(jī)。 熱風(fēng)機(jī)可分為單作用型，雙作用型，菱形式，斜盤式，自由活塞型等?？傊鶕?jù)每個(gè)原則，工作引擎可以有很多不同的分支。飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中，獲得高速空氣噴射反應(yīng)推力。 空氣動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)通常被稱為航空發(fā)動(dòng)機(jī)，包括渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)（其可分為渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的混合排氣管道，以及比單獨(dú)的排氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)更大的管道）渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，螺旋槳渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，沖壓式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等的軸。不依賴于空氣中，通常被稱為燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是在液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的固體或液體，使用核能火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，使用電場的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等。  第2章　運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù)簡介 2.1　運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù)的背景 在21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，社會(huì)的快速發(fā)展。個(gè)性化的產(chǎn)品，對(duì)產(chǎn)品性能的提高越來越迫切的要求的需求，世界經(jīng)濟(jì)已經(jīng)證明了買方市場的特征。由于這一變化，導(dǎo)致市場競爭更加激烈，核心競爭力主要體現(xiàn)在產(chǎn)品創(chuàng)新上，體現(xiàn)在速度和客戶的質(zhì)量產(chǎn)生相應(yīng)的影響。在創(chuàng)新和產(chǎn)品開發(fā)的傳統(tǒng)物理樣機(jī)，在中期的發(fā)展，開發(fā)成本，產(chǎn)品質(zhì)量已越來越不能滿足市場的需求，運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù)是由于市場需求。 2.2　運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù) 運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù)是一種新的產(chǎn)品開發(fā)方法，許多相關(guān)學(xué)科和跨產(chǎn)品的整合集成。這是數(shù)字化設(shè)計(jì)，基于產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)仿真模型。它是基于產(chǎn)品生命周期的建模和計(jì)算機(jī)模擬。它是基于運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算機(jī)，電子，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，建模，仿真，虛擬現(xiàn)實(shí)等機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)和控制理論。具有復(fù)雜的三維計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)的幫助下，圖形用戶界面，信息技術(shù)，集成技術(shù)，多媒體技術(shù)，并行處理，設(shè)計(jì)和開發(fā)，產(chǎn)品分析的變化相結(jié)合，使虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)的所有產(chǎn)品開發(fā)的優(yōu)化，性能測試一個(gè)早期的視覺形象，制造和使用模擬仿真。換句話說，“運(yùn)動(dòng)仿真”的方法來第一技術(shù)（物理），使用該系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模型和可視化仿真系統(tǒng)對(duì)象，通過在實(shí)際工作環(huán)境的變化設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)特性反復(fù)模擬運(yùn)動(dòng)之前創(chuàng)建的軟件原型產(chǎn)品的仿真設(shè)計(jì)，最終得到了優(yōu)化設(shè)計(jì)。 2.3　國內(nèi)外運(yùn)動(dòng)模擬技術(shù)的發(fā)展 國外已廣泛應(yīng)用于各種仿真設(shè)計(jì)領(lǐng)域。涉及的產(chǎn)品是從巨型卡車到小型相機(jī)的快門，從火箭到船上的卷揚(yáng)機(jī)。在工程/礦山機(jī)械行業(yè)，如約翰迪爾利用模擬技術(shù)成功解決高速施工機(jī)械時(shí)，蛇形現(xiàn)象和自重振動(dòng)在重負(fù)荷下一直受到設(shè)計(jì)師和用戶的困擾，大大提高了工程/礦山機(jī)械的高速性能和重型作業(yè)性能。卡特彼勒使用虛擬樣機(jī)在切割任何金屬材料之前，可以快速測試數(shù)千種設(shè)計(jì)，降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本，縮短開發(fā)周期，并創(chuàng)造更多產(chǎn)品。國外這樣模擬技術(shù)有很多應(yīng)用實(shí)例，中國也急于加入技術(shù)研究。傳統(tǒng)上，在中國引入物理原型，開發(fā)人員往往保持在零部件的復(fù)制水平，原型在系統(tǒng)層面缺乏理解和研究，雖然結(jié)果投入了大量的人力物力資源，但與沒有成功。但是，如果使用虛擬原型技術(shù)，技術(shù)人員將能夠?qū)υ瓦M(jìn)行深入研究，可以跟蹤原型設(shè)計(jì)，從而真正提高設(shè)計(jì)師開發(fā)產(chǎn)品水平以滿足市場需求。 2.4　運(yùn)動(dòng)模擬技術(shù)發(fā)展的重要性 功能傳輸和交互建模和生產(chǎn)的分析。在概念設(shè)計(jì)和程序演示中，設(shè)計(jì)師將能夠?qū)⑺麄兊慕?jīng)驗(yàn)和想象力融入計(jì)算機(jī)的虛擬原型設(shè)計(jì)中，充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，而不是虛擬樣機(jī)仿真性能。開發(fā)人員可以很容易地通過改變?cè)O(shè)計(jì)過程中識(shí)別您的電腦，并逐步優(yōu)化設(shè)計(jì)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)模擬器的實(shí)驗(yàn)，以及測試集創(chuàng)建設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)模擬方法保存驅(qū)散結(jié)合部位的設(shè)計(jì)和分析技術(shù)，提供設(shè)備的性能的更完整的畫面。他利用虛擬環(huán)境的可視化優(yōu)勢，并可以互動(dòng)探索虛擬對(duì)象的功能，設(shè)備幾何，安裝測試設(shè)備和測試儀器等相關(guān)成本，更快地確定敏感參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)的性能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)這樣可以大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，獲得競爭優(yōu)勢的產(chǎn)品。  第３章　Solidworks軟件簡介 3.1 Solidworks軟件的基本功能及作用 Solidworks是美國PTC（參數(shù)）公司開發(fā)的三維軟件。 Solidworks以其基于特征的參數(shù)建模的新概念而聞名，在單個(gè)數(shù)據(jù)庫下完全相關(guān)，并具有強(qiáng)大的實(shí)體建模和虛擬裝配能力。功能界面清晰明了，讓用戶有一種視覺和心理感的輕松感。該軟件是一個(gè)全面的3D產(chǎn)品開發(fā)工具。機(jī)床參數(shù)化設(shè)計(jì)為傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)帶來了許多新思路，強(qiáng)調(diào)實(shí)體模型結(jié)構(gòu)優(yōu)于傳統(tǒng)表面模型結(jié)構(gòu)和線模型架構(gòu)。 Pro / E還具有良好的數(shù)據(jù)接口，他可以輸出各種格式的圖紙，以及AutoCAD，SolidWorks等數(shù)據(jù)交換軟件。Solidworks為代表的高端3D軟件，功能強(qiáng)大，易于使用，易于學(xué)習(xí)和使用，已成為機(jī)械設(shè)計(jì)，家居設(shè)計(jì)，模具等行業(yè)常用的三維設(shè)計(jì)軟件。與過去相比，最常用的AutoCAD等流行的繪圖軟件，直接從一個(gè)單一的數(shù)據(jù)庫軟件，并與處理，3D建模和二維工程等相關(guān)技術(shù)關(guān)聯(lián)。新技術(shù)的應(yīng)用Solidworks能迅速提高設(shè)計(jì)效率，優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低了技術(shù)人員實(shí)力，縮短開發(fā)周期，加強(qiáng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化。效率，舒適性顯著改善。 機(jī)械零件直接解決3D（3D）圖形。二維截面草圖的應(yīng)用后，軟件可用于拉伸，旋轉(zhuǎn)，放樣，倒角和布爾運(yùn)算。所需項(xiàng)目的三維實(shí)體模型。可以直接顯示在屏幕上，修改的設(shè)計(jì)的尺寸上，并且能夠檢查是否合理的結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)化。 組裝的組件形成裝配后的3D機(jī)械部件的裝配單元形式的三維的方法。通過組合鍵，如果設(shè)計(jì)不合理或不相稱的，我們可以從一個(gè)零件或裝配的3D視圖中的任意位置或角度看，很容易找到，改變細(xì)節(jié)，以提供部件的相容組合，也能避免，如果一些干擾參與建設(shè)可以彼此進(jìn)行修改，并且是在本變形例是非常有用的，只要該部分的相應(yīng)部分的大小要被改變的誤差的部分，以實(shí)現(xiàn)期望的目標(biāo)，相比于手動(dòng)牽引，物力和財(cái)力資源，以減少垃圾量。 機(jī)器部件，以及當(dāng)我們?cè)O(shè)計(jì)整個(gè)機(jī)器的部分的表面的有價(jià)值的部分計(jì)算，一個(gè)構(gòu)件，以確定其形狀因數(shù)大小，總重量和表面積很多時(shí)間的。Solidworks可以從計(jì)算機(jī)部件的相關(guān)菜單中找到很容易的部分，重量和表面積可用維度。 生成圖紙建立三維實(shí)體模型后，可以在任何方向觀察，看是否滿足設(shè)計(jì)和使用要求，并可以在滿意后使用實(shí)體模型;自動(dòng)生成三個(gè)視圖，也可以生成任何位置，然后進(jìn)行簡單的修改和維度，可以生成二維圖。 產(chǎn)生強(qiáng)烈的動(dòng)畫感，強(qiáng)烈的動(dòng)畫形象將由三維實(shí)體模型和3DMAX等軟件設(shè)計(jì)，并可以調(diào)整照明布置場景，給予機(jī)器一定的材質(zhì)等，可以產(chǎn)生逼真的效果光機(jī)模型動(dòng)畫圖像。此外，我們還可以設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析的機(jī)械部件，在運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)的各個(gè)點(diǎn)，應(yīng)力偏轉(zhuǎn)振動(dòng)和屈曲等的機(jī)械部分獲得，以便設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)可以優(yōu)Solidworks軟件結(jié)合技術(shù)人員的設(shè)計(jì)思路和習(xí)慣，而且建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫并擁有完整的數(shù)據(jù)模型。其特點(diǎn)是其強(qiáng)大的參數(shù)設(shè)計(jì)和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫管理。實(shí)現(xiàn)了3D實(shí)體和2D繪圖的特征和雙向相關(guān)驅(qū)動(dòng)的尺寸驅(qū)動(dòng)，實(shí)體特征的建模，標(biāo)準(zhǔn)零件庫的建立，零件的組裝，動(dòng)態(tài)模擬，有限元分析，干涉檢查，數(shù)控加工和快速的產(chǎn)品變異性等，克服二維圖形不能包含所有產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息的缺點(diǎn)。 Solidworks功能允許設(shè)計(jì)人員將設(shè)計(jì)模型擴(kuò)展到產(chǎn)品系列，從而將工作負(fù)載降低高達(dá)90％，大大提高了生產(chǎn)自動(dòng)化和提高生產(chǎn)力。 3.2發(fā)動(dòng)機(jī)主要零件三維實(shí)體建模 3.2.1零件建模 在傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師首先在心中形成三個(gè)輪廓的產(chǎn)品，然后使用圖紙使用二維圖紙，其他設(shè)計(jì)師和技術(shù)，生產(chǎn)等部門的員工通過兩個(gè)產(chǎn)品縮減為二維圖像由于圖紙的錯(cuò)誤和誤解，設(shè)計(jì)師的意圖并不總是完全實(shí)現(xiàn)，因此設(shè)計(jì)周期更長，產(chǎn)品質(zhì)量受到影響。當(dāng)產(chǎn)品的形狀和結(jié)構(gòu)更復(fù)雜時(shí)尤其如此。所以三維設(shè)計(jì)是發(fā)展的趨勢?；竟δ苁墙Ｖ袆?chuàng)建的第一個(gè)功能，它是零件結(jié)構(gòu)的基本元素。其他特征取決于基本特征?；咎卣骺梢允俏锢砘鶞?zhǔn)，并且正交基準(zhǔn)面通常用作基本特征。Solidworks中的零件設(shè)計(jì)步驟是創(chuàng)建基本特征，然后添加結(jié)構(gòu)特征。在您開始做零件之前，您應(yīng)該做好準(zhǔn)備，以明確設(shè)計(jì)意圖。識(shí)別設(shè)計(jì)的關(guān)鍵尺寸，可以改變裝配體與裝配關(guān)系的其他部分之間的關(guān)系的尺寸和尺寸。由于Solidworks的實(shí)體模型可以生成各種不同的方法，所以我們需要使用的過程中要更加的合理，有效地積累經(jīng)驗(yàn)。作為一般規(guī)則，根據(jù)用于選擇模型來創(chuàng)建的模型的方法的形式。草圖盡可能簡單，最好不要畫非關(guān)鍵信息圓角，倒角。 3.2.2曲軸的生成 圖3-1曲軸 曲軸建模主要用于拉伸，首先選擇草圖平面進(jìn)入草圖模式，將曲軸二維草圖畫出，然后拉伸曲軸產(chǎn)生一個(gè)大概的曲軸模型三維立體圖，然后再通過旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)命令形成一個(gè)更加清晰的曲軸，然后再畫長軸首先進(jìn)入草圖繪制畫一個(gè)長方形然后通過旋轉(zhuǎn)拉伸形成一個(gè)圓柱形然后再通過拉伸切除命令形成一個(gè)完整的長軸最后通過插入零部件點(diǎn)擊瀏覽和曲軸的兩端配合最后想成一個(gè)完整的曲軸應(yīng)注意確保準(zhǔn)確度 主要尺寸，最后添加一些細(xì)節(jié)。對(duì)于復(fù)雜的部件，如圖3-1所示的曲軸。在畫圖時(shí)重要的是選擇合理的制作方法。 因?yàn)檫x擇不正確的生成方法不僅效率低下，在某些情況下根本無法生成實(shí)體模型。 因此，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)實(shí)體模型時(shí)，必須考慮模型的形成方法和步驟。這就要求設(shè)計(jì)師有更好的想象力和抽象的思維能力，這是三維建模和2D圖形呈現(xiàn)最大的區(qū)別。 3.2.3曲軸箱體的生成 圖3-2上曲軸箱 按照?qǐng)D紙的測量尺寸進(jìn)行曲軸箱的建模首先進(jìn)入草圖繪制然后通過拉伸方法建立曲軸箱蓋的基部，然后將拉伸好的圖形在進(jìn)行草圖繪制將一些尺寸繪制好 圖3-3下曲軸箱 后然后再次點(diǎn)擊拉伸切除命令將外觀基本上切割出來，最后進(jìn)行沖壓形成一個(gè)完整的曲軸箱如圖3-2所示在完成上曲軸箱后接著對(duì)下曲軸箱進(jìn)行建模再次利用拉伸命令生成下曲軸箱毛坯然后對(duì)毛坯進(jìn)行切除指令最后沖壓成型形成如圖3-3所示的下曲軸箱。 3.2.4下曲軸箱蓋 圖3-4下曲軸箱蓋 下曲軸箱蓋按照?qǐng)D紙進(jìn)行草圖繪制然后進(jìn)行拉伸命令最后在畫好的圖上再次進(jìn)行草圖繪制指令畫出需要切除的部分然后進(jìn)行切除命令進(jìn)行打孔命令形成如圖3-4所示下曲軸箱蓋。 3.2.5 連桿 按照?qǐng)D紙畫兩個(gè)直徑不同的圓然后運(yùn)用拉伸命令形成兩個(gè)高度相同的圓柱，然后對(duì)兩個(gè)圓進(jìn)行拉伸切除命令對(duì)兩個(gè)孔進(jìn)行鉆孔，接著對(duì)兩個(gè)孔進(jìn)行連接在進(jìn)行拉伸命令使高度相同最后在連桿當(dāng)中進(jìn)行一定的切除，最后如圖3-5所示。 圖3-5連桿 3.2.6活塞 圖3-6活塞 生成這個(gè)部分主要是按照?qǐng)D紙的尺寸進(jìn)行草圖繪制然后通過旋轉(zhuǎn)生成凸臺(tái)和拉伸切除命令，進(jìn)行基本的活塞三維圖繪制，先畫一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，然后按照活塞尺寸繪制橫截面，然后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)指令旋轉(zhuǎn)生成可以產(chǎn)生360度的基本體如圖3-6所示的活塞。 3.2.7飛輪 圖3-7飛輪 選擇一個(gè)基準(zhǔn)面然后進(jìn)行草圖繪制先畫一個(gè)圓拉伸后再選一個(gè)基準(zhǔn)在畫一個(gè)圓然后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)命令然后生成一個(gè)與下面的圓相連接的凸臺(tái)然后在進(jìn)行繪制飛輪的基本樣式在繪制齒輪時(shí)進(jìn)行圓周陣列進(jìn)行輪齒的繪制最后對(duì)飛輪進(jìn)行切除命令對(duì)飛輪進(jìn)行打孔最后形成如圖3-7所示的飛輪。 3.2.8螺栓等零件繪制 按照草圖上的要求在SolidWorks軟件上進(jìn)行螺栓，墊片等小零件草圖繪制在繪制出草圖后進(jìn)行拉伸切除命令形成基本的螺栓和墊片或者是標(biāo)準(zhǔn)件的螺栓可以直接在SolidWorks上尋找。在拉伸切除命令完成后再把螺紋等部位進(jìn)行繪制，最后形成完整螺栓墊片等零件，如圖3-8所示。 圖3-8螺栓  第4章　零件裝配 建設(shè)的細(xì)節(jié)完成后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，往往需要零部件的組裝。在Solidworks限制模塊組裝位置，以確定各部分之間的關(guān)系，你可以組裝的組件在裝配和移動(dòng)零部件符合設(shè)計(jì)要求之間檢查是否存在干擾。在組裝過程中也產(chǎn)生了，用戶也可以根據(jù)需要加入到創(chuàng)造新的部件和功能。 使用Solidworks進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)有兩種基本方法，示意圖如下圖4-1所示。 零件設(shè)計(jì)示意圖 → 零件 零件 零件 零件 部件裝配件 部件裝配件 裝配體設(shè)計(jì)示意圖 → 裝配件 　　　　　　　　　　　　　圖4-1有底向上的設(shè)計(jì)方法 裝配體設(shè)計(jì)示意圖 → 裝配件 部件裝配件 部件裝配件 零件設(shè)計(jì)示意圖 → 零件 零件 零件 零件 圖4-2由頂向下的設(shè)計(jì)方法  如圖4-2所示由頂向下的設(shè)計(jì)方法在上述兩種方法中，與第二種方法相比，第一種方法相對(duì)較低端。在設(shè)計(jì)的真實(shí)概念中，很少使用單個(gè)零件來控制整個(gè)裝配的設(shè)計(jì)，往往在產(chǎn)品外觀概念和功能概念的上，逐漸對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行細(xì)化，直到細(xì)化為單部分。如設(shè)計(jì)一種新型的汽車，首先由設(shè)計(jì)師出來的汽車外觀圖的概念，然后將現(xiàn)場工程師和車身工程師的車輛布局配合，根據(jù)協(xié)調(diào)的結(jié)果，得到他們的自己部分布局的概念圖布局概念基于零件設(shè)計(jì)的細(xì)化?？梢钥闯?，產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)，從上到下的設(shè)計(jì)方法更貼近實(shí)際。但低端的設(shè)計(jì)方法并不是沒有用，對(duì)于一些較成熟的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程，使用這種設(shè)計(jì)方法更有效率。在現(xiàn)實(shí)組裝過程中通常會(huì)混淆這兩種設(shè)計(jì)方式來施展各自的優(yōu)勢。由于引擎設(shè)計(jì)在技術(shù)上已經(jīng)更加成熟，所以第一種方法比較合適。 以前已經(jīng)生成了發(fā)動(dòng)機(jī)各部分的三維模型，然后使用自下而上的組裝設(shè)計(jì)方法來定位零件以生成組件。在組裝的設(shè)計(jì)中，您可以根據(jù)需要修改組件中的零件，例如修改零件尺寸，移動(dòng)裝配體中的零件，生成新的特征等。對(duì)于組件，當(dāng)所有部件完全受限制時(shí)，組件稱為參數(shù)化組件，否則它是非參數(shù)組件。 4.1新建裝配模型 1.首先設(shè)置工作目錄。 2.新建一個(gè)裝配模型，命名為fadongji_asm，選取mmns_asm_design模版。 4.2組裝機(jī)構(gòu)模型 4.2.1活塞與連桿的裝配 1.引入第一個(gè)零件活塞選項(xiàng)，并使用。 2.引入第二個(gè)零件連桿選項(xiàng)，創(chuàng)建其與活塞選項(xiàng)之間的重合連接。 3.點(diǎn)擊進(jìn)入SolidWorks裝配圖選項(xiàng)，點(diǎn)擊如圖4-3所示的插入零部件然后再點(diǎn)擊瀏覽選擇已經(jīng)畫好的活塞。 圖4-3插入零部件 選擇之后再重復(fù)插入零部件然后點(diǎn)擊瀏覽之后再選則連桿選項(xiàng)在點(diǎn)擊如圖4-4所示的配合選項(xiàng)選中連桿和活塞之后選擇重合并且調(diào)整好角度將兩者連接好，如圖4-5所示活塞與連桿裝配。 圖4-4配合 圖4-5活塞與連桿的裝配 5.將已經(jīng)裝配好的裝配圖保存留待下次與曲軸裝配使用。 4.2.2活塞連桿與曲軸的裝配 1.將已經(jīng)裝配好的連桿與活塞的裝配圖引入點(diǎn)擊插入零部件。 2.重復(fù)點(diǎn)及點(diǎn)擊插入零部件之后選擇曲軸選項(xiàng)。 3.將已經(jīng)選好的兩個(gè)零件點(diǎn)擊配合選項(xiàng)然后點(diǎn)擊重合選項(xiàng)并且調(diào)整好角度，如圖4-6所示活塞連桿曲軸的裝配圖。 圖4-6活塞連桿曲軸的裝配圖  4.2.3曲軸箱的裝配 1.點(diǎn)擊插入零部件將已經(jīng)畫好的上曲軸箱導(dǎo)入。 2.重復(fù)點(diǎn)擊插入零部件導(dǎo)入畫好的下曲軸箱。 3.然后調(diào)整好兩個(gè)曲軸箱的角度點(diǎn)擊配合選項(xiàng)選擇同軸心將上下曲軸箱連接到一起，如圖4-7所示的曲軸箱裝配。 圖4-7曲軸箱的裝配 4.2.4曲軸箱與活塞等機(jī)構(gòu)的裝配 1.點(diǎn)擊插入零部件導(dǎo)入已經(jīng)裝配好的活塞，連桿，曲軸機(jī)構(gòu)。 2.重復(fù)點(diǎn)擊插入零部件導(dǎo)入曲軸箱的各個(gè)部分的零件。 3.然后按照順序依次的一一組裝各個(gè)部位的零部件。 4.裝配好之后再將各部分的螺栓裝入選擇鎖定選項(xiàng)。然后組成最終的單缸發(fā)動(dòng)機(jī)如圖4-8所示裝配好的單缸發(fā)動(dòng)機(jī)。 圖4-8裝配好的單缸發(fā)動(dòng)機(jī)  第5章　發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)仿真 5.1概述 在Solid-works機(jī)構(gòu)模塊中，可以是用于移動(dòng)模擬裝置和分析，除了用于觀看的運(yùn)行狀態(tài)，具有或不具有沖突檢測機(jī)制工作時(shí)，該裝置可以進(jìn)一步分析，運(yùn)動(dòng)分析，動(dòng)態(tài)分析，靜態(tài)分析和分析機(jī)制的平衡，為設(shè)計(jì)和制造的進(jìn)一步發(fā)展的驗(yàn)證提供參考數(shù)據(jù)。 5.2定義仿真與分析 進(jìn)入機(jī)構(gòu)模塊。單擊選項(xiàng)卡“運(yùn)動(dòng)”區(qū)域中的 按鈕，進(jìn)入機(jī)構(gòu)模塊。 5.2.1 定義伺服電動(dòng)機(jī) 伺服馬達(dá)可以施加一定的運(yùn)動(dòng)的一個(gè)自由度（主要是旋轉(zhuǎn)或平移運(yùn)動(dòng)）這兩個(gè)機(jī)構(gòu)之間。在確定了伺服電機(jī)，該速度可以被確定，相對(duì)于時(shí)間的位置或加速度，并且確定根據(jù)伺服馬達(dá)，它可以被定義運(yùn)動(dòng)輪廓曲線。在確定運(yùn)動(dòng)功能可以從由該系統(tǒng)所提供的功能來選擇，或者可以自定義函數(shù)本身。主要有以下功能： 恒定該參數(shù)定義機(jī)構(gòu)，速度和加速度的為恒定值的位置。 斜坡：此參數(shù)可設(shè)置為機(jī)構(gòu)，速度和加速度為恒定值的位置或待隨時(shí)間變化。 余弦：該選項(xiàng)可以設(shè)置機(jī)構(gòu)，速度和往復(fù)運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的加速度的位置。 SCCA：SCCA是指“正弦-常數(shù)-余弦-加速度”，即一條包含正弦、常數(shù)、余弦的復(fù)合曲線且僅用于加速度的設(shè)置。 擺線：該選項(xiàng)可以設(shè)置機(jī)構(gòu)的位置、速度和加速度為一種規(guī)律性的平緩上升運(yùn)動(dòng)。 拋物線：該選項(xiàng)可以設(shè)置機(jī)構(gòu)的位置、速度和加速度。 多項(xiàng)式：該選項(xiàng)同前面介紹的幾種類型，可以用于設(shè)置機(jī)構(gòu)的位置、速度和加速度。 該參數(shù)可通過輸入信號(hào)或?qū)?yīng)于在引入模擬伺服電機(jī)，當(dāng)所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)不能由函數(shù)表示的時(shí)間的大小來確定的，這個(gè)方法可以被用于擬合的運(yùn)動(dòng)功能的曲線。電子表格文件可預(yù)編程的擴(kuò)展.TAB，我們可以創(chuàng)建或在任何文本編輯器中打開。使用兩列的文件格式中，第一列是時(shí)間，這個(gè)間段的時(shí)間值應(yīng)從第一行到以升序的最后一行被定位。 選擇命令，單擊“插入”區(qū)域中的 按鈕，系統(tǒng)彈出“伺服電動(dòng)機(jī)定義”對(duì)話框。如圖5-1所示。 圖5-1運(yùn)動(dòng)軸 然后選取參考對(duì)象。選取如圖5-2所示的參考對(duì)象。 圖5-6參考對(duì)象 設(shè)置輪廓參數(shù)，單擊“伺服電動(dòng)機(jī)定義”對(duì)話框中的“輪廓”選項(xiàng)卡，在“定義運(yùn)動(dòng)軸設(shè)置”中的 下拉列表選擇“速度”選項(xiàng)，在“?！毕吕斜碇羞x擇“常量”選項(xiàng)，設(shè)置A=600。如圖5-3所示。  圖5-3輪廓 看位置、速度、加速度隨時(shí)間變化的圖形如圖5-4所示。 圖5-4位置速度加速度 1.單擊“確定”按鈕，完成伺服電動(dòng)機(jī)的定義，再生模型，單擊按鈕（快捷鍵Ctrl+G）設(shè)置初始位置。 2.選著拖動(dòng)命令，單擊 按鈕，系統(tǒng)彈出對(duì)話框。 3.記錄快照單擊“當(dāng)前快照”區(qū)域中的 按鈕，即可記錄當(dāng)前位置為快照。 4. 單擊關(guān)閉按鈕。 5.2.2 定義機(jī)構(gòu)分析 1.選擇命令。單擊分析區(qū)域中的 按鈕，系統(tǒng)彈出對(duì)話框。 2.定義分析類型，在類型下拉列表中選擇“運(yùn)動(dòng)學(xué)”選項(xiàng)。 3.定義時(shí)間參數(shù)。在“終止時(shí)間”文本框中輸入值10，在“幀頻”文本框中輸入值20。 4.定義初始配置。在“初始配置”區(qū)域中選擇快照選型。 5.完成配置如圖5-5。 6.運(yùn)行運(yùn)動(dòng)分析。單擊“分析定義”對(duì)話框中的運(yùn)行按鈕。查看機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀況。 7.完成運(yùn)動(dòng)分析，單擊確定。保存回放結(jié)果。 圖5-5圖形顯示 （1）單擊機(jī)構(gòu)區(qū)域的按鈕，系統(tǒng)彈出對(duì)話框。 （2）在“回放”對(duì)話框中單擊“保存”按鈕，系統(tǒng)彈出對(duì)話框；采用默認(rèn)名稱，單擊保存按鈕。 （3）輸出視頻。 （4）單擊回放區(qū)域下的按鈕，系統(tǒng)彈出對(duì)話框。 （5）單擊“捕獲”按鈕，設(shè)置類型，圖像大小、質(zhì)量、幀頻后，單擊確定。 5.2.3 測量活塞的速度 1.選擇命令。單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“測量結(jié)果”對(duì)話框。 2.新建一個(gè)測量。單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“測量定義”對(duì)話框，在該對(duì)話框中進(jìn)行下列操作。 （1）輸入測量名稱，或采用默認(rèn)名。 （2）選擇測量類型。在“類型”下拉列表中選擇“速度”選項(xiàng)。 （3）選取參考點(diǎn)。如圖5-6所示。 （4）選取評(píng)估方法。在“評(píng)估方法”下拉列表中選取“每個(gè)時(shí)間步長”。 （5）單擊“測量定義”對(duì)話框中的確定按鈕，系統(tǒng)立即將measurel添加到“測量結(jié)果”對(duì)話框的列表中（如圖5-7所示）。 圖5-6參考點(diǎn)  圖5-7測量結(jié)果 （7）選取測量名稱。在“測量結(jié)果”對(duì)話框的列表中選擇measurel。 （8）選取運(yùn)動(dòng)結(jié)果。在“測量結(jié)果”對(duì)話框的“結(jié)果集”中，選擇。 （9）繪制測量圖形。在“測量結(jié)果”對(duì)話框的頂部單擊按鈕，系統(tǒng)便開始測量，并繪制測量的結(jié)果圖，如圖5-8所示。該圖反映的是活塞的速度與時(shí)間的關(guān)系。 圖5-8結(jié)果圖 （10）單擊“封閉”按鈕，關(guān)閉“測量結(jié)果”對(duì)話框。  第6章　結(jié)論 通過這次的單缸發(fā)動(dòng)機(jī)仿真畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我更加清楚的了解了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理，而且在這次的發(fā)動(dòng)機(jī)繪制上我感覺到了三維軟件的必要性而且在繪制的過程總我學(xué)習(xí)到了如何更加熟練的運(yùn)用三維軟件繪制零件，在繪制活塞，連桿，曲軸時(shí)，我感覺到仿真技術(shù)是一個(gè)更加種新的方法來進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)更多的相關(guān)學(xué)科交叉，集成的產(chǎn)品是基于產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)仿真模型的數(shù)字化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)者可容易地確定，在計(jì)算機(jī)上，改變?cè)O(shè)計(jì)過程中，逐步進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在模擬運(yùn)動(dòng)，可以減少與創(chuàng)建試驗(yàn)臺(tái)的相關(guān)費(fèi)用，安裝儀表和測試儀器等敏感參數(shù)的確定提高設(shè)計(jì)生產(chǎn)力的作用，優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。因此，該設(shè)備可以大大縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，為產(chǎn)品贏得競爭優(yōu)勢經(jīng)過這一次的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我更加熟練的學(xué)會(huì)了使用SolidWorks軟件也讓我更加清楚的認(rèn)識(shí)了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理。  致 謝 在設(shè)計(jì)過程中，我的老師給以了我悉心的引導(dǎo)和耐心幫助，在此對(duì)老師致以最真摯的謝意。授之以魚不如授之以漁，在寫論文當(dāng)中，老師不但傳授我們專業(yè)知識(shí)，還經(jīng)常教導(dǎo)我們?yōu)槿俗鍪碌慕?jīng)驗(yàn)，這是更加珍貴的財(cái)富，讓我們受益終身。同時(shí)，還要謝謝與我一起作畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)們，在這三個(gè)月中，我們大家一起討論，一起共同進(jìn)步，因?yàn)橛辛怂麄兊闹С?，才順利完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。感謝大學(xué)四年來所有教育、培養(yǎng)過我的老師們，正是有了您們辛勤的工作，才使我能夠順利完成學(xué)。  參考文獻(xiàn) [1] 吳克堅(jiān)，于曉紅，錢瑞明.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2002:221-287. 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