车辆工程毕业设计(论文)-基于ProE的路宝车发动机配气机构的三维建模设计【全套图纸三维】 .doc
《车辆工程毕业设计(论文)-基于ProE的路宝车发动机配气机构的三维建模设计【全套图纸三维】 .doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《车辆工程毕业设计(论文)-基于ProE的路宝车发动机配气机构的三维建模设计【全套图纸三维】 .doc(88页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、本科学生毕业设计基于Pro/E的路宝车发动机配气机构的三维建模设计 系部名称: 汽车与交通工程学院 专业班级: 车辆工程 学生姓名: 指导教师: 职 称: 副教授 The Graduation Design for Bachelors DegreeThe Modeling and Analysing of the miniature car valve train of engine Candidate :Specialty :Vehicle EngineeringClass :B07-8Supervisor:Associate Prof Heilongjiang Institute of T
2、echnology 摘 要本文介绍了基于Pro/E的微型乘用车发动机配气机构的建模与ANSYS进行有限元分析的相关知识。综述了国内外目前微型乘用车发动机配气机构的装配与分析的发展趋势。通过对发动机配气机构的使用性能、工作条件、结构、技术要求的了解,利用Pro/E绘出配气机构的三维图,并进行发动机配气机构的模拟装配,在有限元分析过程中,应用到了当今流行ANSYS有限元分析软件,通过Pro/E的三维建模,将此模型导入到ANSYS软件中进行分析,近年来随着计算机技术的普及和计算速度的不断提高,有限元分析在工程设计和分析中得到了越来越广泛的重视,已经成为解决复杂的工程分析计算问题的有效途径,对于工程实
3、际具有重要的应用价值。基于以上的说明,我们可以知道本设计从理论上可以提高制造效率,节省劳动力,节约生产资源,加快了解汽车企业生产工艺设计、制造及应用的过程,Pro/E与ANSYS的紧密结合,比传统AutoCAD设计更能够缩短开发周期,提高生产制造水平。全套图纸,加153893706关键词:配气机构;Pro/E;建模;ANSYS;有限元分析ABSTRACTThis paper introduced the relevant knowledge of miniature car valve train of engine based on Pro/E and the analysing of mi
4、niature car valve train of engine based on ANSYS.It summaried of the current miniature car valve train of engine manufacturing technology and development trend.Through the understanding of the using performance, working conditions, structure, the technical requirements, the author drew graphic model
5、 of the valve train with Pro/E and assembled of the valve train of engine.In the process of finite element analysis,it applied ANSYS that popular software of finite element analysis.Through the Pro/E three-dimensional modeling,it inport this model into the ANSYS software to analyze.In recent years,
6、with the popularization of computer technology and the continuous improvement of computing speed ,finite element analysis in engineering design and analysis has been more and more attentioned,it has became an effective way that solving complex computing problem of engineering analysis,it has an impo
7、rtan actual application value in the project.Based on the above description,we can know that the design can improve manufacturing efficiency,save labor and productive resources in theory,it can speed up the production process of automobile enterprises and the process of manufacture,the Pro/E can com
8、binate with the ANSYS to shorting the traditional development cycle than AutoCAD design and increases the production level.Key words:valve train;Pro/E;Three-Dimensional Map;ANSYS;Finite Element Analysis 目 录摘 要IABSTRACTII第1章 绪 论11.1 选题背景11.2 国内外发动机配气机构的发展趋势11.2.1 国内外发动机配气机构的发展趋势11.3 Pro/E及ANSYS的简介21.
9、3.1 Pro/E的现状及功能特点21.3.2 ANSYS的现状及功能特点31.4 课题研究的主要内容31.5 课题研究的主要方法4第2章 气门组零件的建模52.1 概述52.2 气门的建模52.2.1 进气门的建模52.2.2 排气门的建模82.3其他零件的建模102.4本章小结19第3章 气门传动组零件的建模203.1 概述203.2 气门传动组设计中需注意的问题203.3 凸轮轴的建模203.4 摇臂的建模253.4.1 进气摇臂的建模253.4.2 排气摇臂的建模303.5 摇臂轴的建模323.5.1 进气摇臂轴的建模323.5.2 排气摇臂轴的建模363.6 其他零件的建模373.7
10、 本章小结47第4章 配气机构的装配484.1 概述484.2 装配过程484.3 本章小结55第5章 气门的有限元分析565.1 概述565.2 ANSYS与Pro/E575.3 排气门的有限元分析605.3.1设置参数615.3.2 施加载荷和约束条件675.3.3查看结果715.4 本章小结74结 论75参考文献76致 谢78附录A 外文文献79附录B 中文翻译82第1章 绪 论1.1 选题背景我国从二十世纪八十年代初引进微型车,20余年经历了三代产品,目前,已经形成以五大生产基地为主体的年产54.6万辆能力的微型车行业,基本上具备了迎接国际挑战的能力。微型车在我国占有很大的市场。据统计
11、,2006年我国汽车保有量为3880万辆,微型车的比重已增加到31.65,已达1228万辆1。在我国汽车发展史上,微型车近20年的历程走出了具有自己鲜明特色的发展道路。微型车已经稳稳地成为中国汽车市场中的主力车型。Pro/E是目前最先进的计算机辅助设计、制造和分析的软件,广泛应用于机械、电子、建筑、汽车等领域,利用Pro/E可以轻松地完成大多数的机械类设计、制造和分析任务。发动机是汽车结构中最重要的部分,如果说发动机是汽车的心脏,那么配气机构就是它的心房。配气机构作为发动机两大机构的重要部件之一,它的平稳性是保证配气机构正常工作的关键,它的功用是根据每一气缸内进行的工作循环顺序,定时的开启和关
12、闭各缸的进、排气门,以保证新鲜的可燃混合气得以及时进入气缸并把燃烧后的废气及时排除气缸。最大限度的降低有害气体的排放量。通过运用Pro/E进行发动机配气机构的三维建模、及基于ANSYS有限元分析。虚拟技术在系统动力学仿真中的成功应用,这些不仅可以提高仿真精度,而且可以缩短产品设计周期,对于工程实际具有重要的应用价值。从而达到对配气机构的装配工艺进一步更深了解;这样可以从本质上提高制造效率,节省劳动力,节约生产资源;加快了解汽车企业生产工艺设计、制造及应用的过程,该毕业设计可以加强国内外流行三维Pro/E软件以及ANSYS软件的使用与掌握。目前在发达国家的汽车行业中,Pro/E软件以及ANSYS
13、软件的应用已得到普遍应用,并取得了巨大的经济效益,新的轿车产品的开发周期已缩短至2年。Pro/E的三维建模与ANSYS的有限元分析紧密结合,比传统AutoCAD设计更能够缩短开发周期,这们也可以提高生产制造水平。1.2 国内外发动机配气机构的发展趋势1.2.1 国内外发动机配气机构的发展趋势 配气机构是发动机的主要组成部分,它的平稳性是保证配气机构正常工作的关键,因此研究配气机构动力学具有十分重要意义。发动机配气机构是一个弹性系统,工作时的弹性变形引起机构弹性振动,严重时机构无法正常工作。目前除试验方法观察机构动态性能和研究机构动力学之外,运用力学方法建立配气机构的力学模型,用计算机进行动态模
14、拟研究已显示出非常突出的优越性。随着发动机高效率、高速化的发展,人们对其性能指标的要求更高,这给配气机构的设计以及制造工艺增加了难度。目前,广泛采用的是气门、凸轮式配气机构, 它具有保证气缸密封性的优点。配气机构系统研究内容主要有两方面: 一方面是零部件的设计, 包括凸轮型线、气门摇臂机构的设计,气门弹簧及气门等零部件的设计; 另一方面是机构的动力学问题, 而对于机构动力性能的研究, 又主要集中在气门的运动规律上。国外对配气机构的振动模型、摩擦及配气相位和可变气门正时等的研究有一些报道。国内也在致力于研究更精确的气门振动模型、凸轮挺柱副的动力润滑、非对称凸轮型线以及凸轮型线的拟合等问题主要有:
15、一是设计了许多性能优良的凸轮型线; 二是配气机构由性设计发展为弹性设计; 三是由孤立研究凸轮设计发展到配气机构系统设计。内燃机配气凸轮的研究已经涉及到配气机构性能的各个方面, 包括型线、挺柱的运动规律、气门振动模型、挺柱与凸轮的接触应力、摩擦应力等。在研究更精确的气门振动模型、凸轮挺柱副的动力润滑、非对称凸轮型线以及凸轮型线的拟合等方面, 国内外都有很大的发展。1.3 Pro/E及ANSYS的简介1.3.1 Pro/E的现状及功能特点Pro/Engineer是由美国PTC(Parametric Technology Corporation)公司开发研制的三维数字化设计、分析及制造软件。目前,全
16、球有超过四万家公司的五百多万名工程师和设计师在使用Pro/E2。它建立在极大的性能优势之上,把创造性的新技术带到了每一位工程师和设计师的手中。它集零件设计、大型组件设计、运动分析、造型设计、数据库管理等功能于一体,具有参数化设计,特征驱动,单一数据库等特点,大大加快了产品的开发速度,这些技术超越了纯粹的参数化系统和那些已经过时的所谓混合建模系统。Pro/E是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统,工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型,如腔、壳、倒角及圆角,您可以随意勾画草图,轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活,Pro/E功能如下: (
17、1)特征驱动(例如:凸台、槽、倒角、腔、壳等)。 (2)参数化(参数=尺寸、图样中的特征、载荷、边界条件等)。 (3)通过零件的特征值之间,载荷/边界条件与特征参数之间(如表面积等)的关系来进行设计。 (4)支持大型、复杂组合件的设计(规则排列的系列组件,交替排列,Pro/Program的各种能用零件设计的程序化方法等)。 (5)贯穿所有应用的完全相关性(任何一个地方的变动都将引起与之有关的每个地方变动)。其它辅助模块将进一步提高扩展Pro/E的基本功能。1.3.2 ANSYS的现状及功能特点ANSYS是一种广泛的商业套装工程分析软件。所谓工程分析软件,主要是在机械结构系统受到外力负载所出现的
18、反应,例如应力、位移、温度等,根据该反应可知道机械结构系统受到外力负载后的状态,进而判断是否符合设计要求。一般机械结构系统的几何结构相当复杂,受的负载也相当多,理论分析往往无法进行。想要解答,必须先简化结构,采用数值模拟方法分析。由于计算机行业的发展,相应的软件也应运而生,ANSYS软件在工程上应用相当广泛,在机械、电机、土木、电子及航空等领域的使用,都能达到某种程度的可信度,颇获各界好评。使用该软件,能够降低设计成本,缩短设计时间。到80年代初期,国际上较大型的面向工程的有限元通用软件主要有:ANSYS, NASTRAN, ASKA, ADINA, SAP等。以ANSYS为代表的工程数值模拟
19、软件,是一个多用途的有限元法分析软件,它从1971年的2.0版本与今天的5.7版本已有很大的不同,起初它仅提供结构线性分析和热分析,现在可用来求结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题的解答。它包含了前置处理、解题程序以及后置处理,将有限元分析、计算机图形学和优化技术相结合,已成为现代工程学问题必不可少的有力工具。ANSYS作为有限元分析的主流软件,在工程中的应用日益成熟和广泛。多数使用者认为对于复杂的几何模型在 ANSYS中直接建模不仅操作不便而且时间长。因此,提供了同大多数软件的接口如(CATIA,PROE,UG),并可将模型通过IGES,SAT 等图形数据格式导入,以减少建模的周期,提供建模
20、效率。但在外部数据导入的同时,由于数据的兼容性等问题,有时并不是很理想,容易造成以下问题:(1)对细微结构的忽略,而这却是分析局部应力及应力集中的关键部位。(2)对于装配件导入后,各零件间位置关系并不能符合要求,容易造成分属不同零件的点线的合并而改变各零件装配关系。(3)在三维CAD软件产品中建立的三维参数化模型导入后很难保持参数化的特征,给有限元优化设计带来困难3。(4)模型的建立只是有限元分析的一个步骤,还必须考虑单元划分,加载和后处理等系列问题导入的模型由于各实体元素的编号不能控制,给后继问题的处理带来很大不便。1.4 课题研究的主要内容1设计的主要内容(1)通过给定的二维图形结合着Pr
21、o/E软件转化为三维图形。(2)再建立起配气机构各个零部件的三维实体模型。(3)在零部件的实体模型的基础上,定义各个零部件之间的装配配合关系。(4)最后把每个部件都结合到一起进行模拟装配,从而建立起该装配体的实体模型。(5)选取排气门并导入ANSYS软件中对其受载和约束情况进行有限元分析,对气门承受的强度进行计算校核。1.5 课题研究的主要方法收集有关微型乘用车发动机配气机构的相关资料。对配气机构的零部件进行建模,以气门组的气门为研究对象,在Pro/E参数化建模的基础上,将其三维模型导入ANSYS软件进行气门的有限元分析。第2章 气门组的建模2.1 概述1.配气机构的功用配气机构的功用是按照发
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 全套图纸三维 车辆工程毕业设计论文-基于ProE的路宝车发动机配气机构的三维建模设计【全套图纸三维】 车辆 工程 毕业设计 论文 基于 ProE 路宝车 发动机 机构 三维 建模 设计 全套 图纸
链接地址:https://www.31doc.com/p-3973234.html