基于PRO/E的曲柄连杆机构的建模与仿真研究
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基于Pro/E的曲柄压力机三维建模与运动仿真摘要:Pro/E软件是一款广泛应用于机械专业的三维设计软件,本文利用Pro/E对曲柄压力机进行三维建模和运动仿真,为其开发设计提供可靠的分析依据,极大地缩短产品开发周期并提高产品可靠性。
关键词:曲柄压力机;Pro/E;三维建模;运动仿真1引言曲柄压力机是一种最常用的冷冲压设备,随着新工艺新设备的不断出现,一些形状复杂的特殊零件可以直接成形。
本文通过Pro/E对曲柄压力机进行三维建模和运动仿真,可以直接获得曲柄压力机地运动特性曲线,从而缩短了曲柄压力机研发周期,降低了试验成本,提高了企业的经济效益。
2曲柄压力机的三维建模曲柄压力机由机身、电动机、传动装置、飞轮、曲轴、连杆和滑块、操纵系统及辅助系统与装置组成。
为了实现曲柄压力机的三维建模,应采取自下而上的方法进行建模。
打开Pro/E后新建一个零件,点击拉伸选项进入草绘,选择草绘平面并绘制草绘曲线,根据零件尺寸要求进行拉伸旋转、扫描、倒角等特征,零件创建过程及其效果如图1所示。
建模时要做好基准线、基准面,以便裝配使用。
零、部件建模过程就是一系列拉伸、旋转、对称等指令,在此不一一赘述。
绘制完零、部件图后,根据各部件在整机中的位置、作用以及运动关系进行合理的虚拟装配,以保证整机定位可靠、运动灵活,在运动仿真时不发生干涉现象。
装配是在Pro/E的组件模块中实现的,装配步骤如下:选择文件——新建——组件模块——取消使用缺省模板——插入元件——调入零件模型——给零件施加定位约束——插入下一个元件——调入零件——给零件进行定位约束。
Pro/E為各部件之间的不同装配关系提供了与之相对应的装配形式。
若装配件之间无相对运动,则选用“放置”选项定义板定义两个零件的约束关系;否则,选用“连接”选项板定义零件之间的连接关系和约束关系。
在装配时,如果当前约束关系不能使装配件处于“正常的工作位置”,则通过“拖动”选项板上的“平移”、“旋转”等选项对配件进行调整修改,直至符合要求为止。
湖北文理学院毕业设计(论文)正文2011年 5 月 25日基于PRO/E的曲柄滑块机构的结构设计及运动仿真分析摘要:曲柄滑块机构是用曲柄和滑块来实现转动和移动相互转换的平面连杆机构,也称曲柄连杆机构。
曲柄滑块机构广泛应用于往复活塞式发动机、压缩机、冲床等的主机构中。
活塞式发动机以滑块为主动件,把往复移动转换为不整周或整周的回转运动;压缩机、冲床以曲柄为主动件,把整周转动转换为往复移动。
偏置曲柄滑块机构的滑块具有急回特性,锯床就是利用这一特性来达到锯条的慢进和空程急回的目的。
关键词:曲柄滑块;机构;设计;回转;往复;急回The structural design of the slider-crank mechanism and motion simulation analysis based on PRO/EAbstract: The slider-crank mechanism is a crank and slider torotate and move the conversion between the planar linkage, also known as crank linkage. The slider-crank mechanism is widely used in the reciprocating piston engines, compressors, presses and other institutions. Piston engine slider initiative pieces, the reciprocating motion is converted to not weeks or rotary movement of the whole week; compressors, presses crank driving part, the whole week rotation converted to move back and forth. Slider offset slider-crank mechanism with quick-return characteristics of the sawing machine is to use this feature to achieve the purpose of the quick return of the saw blade slowly into the empty process.Key words: crank slider; institutions; design; rotation; back and forth; quick return目录1绪论 11.1课题提出的目的和意义 11.2国内外的研究现状及发展趋势 21.3运动仿真技术及国内外运动仿真技术现状和发展概况 21.4主要研究内容、途径及技术路线 31.5本章小结 52 曲柄滑块机构简介 62.1曲柄滑块机构定义 62.2曲柄滑块机构的特性及应用 62.3曲柄滑块机构的分类 62.4偏心轮机构简介 72.5 本章小结 83曲柄滑块机构的动力学与运动学特性 9 3.1曲柄滑块的动力学特性 93.2曲柄滑块的运动学特性 103.3本章小结 114曲柄滑块机构零件设计 114.1 曲柄滑块机构总体分析 114.2曲柄滑块机构零件的三维造型 114.3本章小结 175 曲柄滑块机构的装配 185.1曲柄滑块机构的模型的创建步骤 18 5.2本章小结 196曲柄滑块机构运动仿真 206.1运动机构仿真 206.2机构仿真 206.3本章小结 22参考文献 23致谢 241绪论1.1课题提出的目的和意义当今任何一个国家,若其要在综合国力上取得优势地位,就必须在科学技术上取得优势。
基于PRO/E的连杆机构设计及远动仿真分析摘要连杆机构是机械中常见的一种机构,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远动零件。
虚拟装配与远动仿真是根据产品的形状特征.精度特性,利用计算计图形学和仿真技术,在计算机上模仿产品的实际装配过程.仿真模拟机器的远动过程。
通过对曲柄连杆机构进行有关运动学和理论分析与计算机仿真分析,利用PRO/E软件的装配功能,将曲柄连杆机构的各组成零件装配成活塞组件.连杆组件和曲柄组件,从而完成内燃机曲柄连杆机构的虚拟装配与运动仿真。
在内燃机的开发设计阶段应用这种方法可以大大缩短产品的开发周期,减少样机实验次数,快速的对市场做出反应,降低产品的成本,提高企业的竞争力。
关键词:曲柄连杆机构:虚拟装配:运动仿真;装配功能Based on Pro/E internal combustion engine connecting rod assembly and motion simulation of the virtualAbstractThe crank is a common machinery, reciprocating internal engine is the main working body. Crank the engine duty to achieve of the main moving parts of energy. Virtual and motion simulation based on tee shape of product precision features the use of computer graphics and simulation technology, the product on the computer to imitate the actual assembly process the movement of the machine Crank through the relevant kinematics and dynamics of the theoretical analysis and computer simulation analysis, the use of Pro/E, assembly features, the crank assembly of the constituent parts into a piston, connecting rod assemblies and crankshaft components, to complete the internet combustion engine connecting rod assembly and motion simulation of the virtual. The development of internal combustion engine design using this method can greatly shorten the product development cycle and reduce prototype test times, respond quickly to market, lower product costs and improve the competitiveness of enterprises.Keywords: crank Vrtual assembly; Motion simulation;assembly features目录1绪论 (5)1.1本课题研究的目的和意义 (6)1.2国内外的研究现状及发展趋势 (7)2设计的方案 (9)2.1研究的基本内容 (9)2.1.1连杆机构的结构设计 (9)1手压抽水机的结构特点 (9)2手压抽水机的设计 (9)3连杆机构的装配 (13)3.1手压抽水机的装配 (13)3.2伺服电动机定义 (22)3.3运动分析定义 (23)4本文总结 (24)5参考文献 (25)6致谢 (26)1绪论1.1本课题研究的目的和意义基于虚拟现实的产品虚拟拆装技术在新产品开发、产品的维护以及操作培训方面具有独特的作用。
淮阴工学院
Huaiyin Institute of T echnology
Pro/E基础设计
(大作业)
学院:交通工程学院
班级:车辆1103班
姓名:李朗
学号: 1101504321
一、题目
汽车发动机曲柄连杆机构
二、主要操作步骤
1.曲轴的绘制
(1)新建文件。
新建名为quzhou的零件文件,勾去“使用缺省值”,单位选择mmns_part_solid。
(2)绘制旋转实体特征1。
单击“旋转”按钮,单击“草绘”按钮,选择基准平面TOP为草绘平面,确认进入草绘环境。
绘制中心线和如图所示截面。
完成绘制后点击“确认”,返回特征操控面板,单击“确认”,完成旋转。
效果如图。
(3)创建旋转实体特征2。
步骤同(2)。
草绘截面如图所示。
(4)创建旋转实体特征3。
步骤同(2)。
草绘截面如图所示。
(5)创建拉伸实体特征。
单击“拉伸”按钮,单击“草绘”按钮,选择如图所示的平面为草绘平面。
单击“确认”按钮,进入草绘环境。
绘制如图所示截面。
绘制完成点击“确认”按钮,返回拉伸操控面板,选择拉伸至如图所示位置。
单击“确认”按钮,完成拉伸。
(6)创建拉伸特征2。
步骤同(5)。
草绘截面如图所示。
草绘平面以及拉伸至平面请参考效果图。
效果如图所示。
与
科研探索知识创新
科研探索
知识创新
与。
2时间编码
时间编码法使用较少种类的色彩或者较少级别的灰度值编码投射图案,为了使编码单元的数量变小,在测量中可以投射多幅宽度不同的垂直条纹,采用简单的系列数据容易区分彼此;连续投射在物体表面的编码图案具有粗定位模式,像素值编码更准确容易,以上两点使得编码方法有较高的测量精度。
另外由于编码法能够较准确的区分不同的灰度级别或者色彩;而且每个点的位置能够精确的用编码表示,编码法在三维扫描中具有较高的扫描精度,较大的扫描
密度。
目前时间多路编码策略主要分为以下三种:(1)二灰度级图4铜套座运动测量与位置图
图5铜套座运动时间与位置图4结论
本文以连杆压套夹具为例,用Pro/E 进行机构运动仿真,探讨了一种效率更高的方法。
从分析过程及结果与实物对比,运动仿真与夹具运动情况基本一致,这样可以提前看到夹具的装配及运动过程,可以更准确、合适的设计各零部件。
通过仿真节省了具体实物试验的费用。
仿真结果还可以以动画的形式表现出来,也可以以参数形式输出。
为以后的分析提供了依据,节省设计时间提高设计的质量和效率。
参考文献:
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辽宁石油化工大学学报
,
(
2007
)
02-0050-04.。
Pro/E软件与机构运动的仿真摘要:本文讨论了机械原理(机械基础)教学中机构运动仿真视频的作用及其优势,着重对用Pro/E软件制作机构运动的多媒体仿真视频进行了探讨。
关键词:Pro/E;机构运动;多媒体仿真一.前言随着多媒体技术的确发展,其应用已遍及社会生活的各个角落,正在对人们的工作方式、生活方式带来巨大的变革。
同样,多媒体技术对教学也产生了积极的效应,能为学生提供最理想的教学环境。
由于多媒体具有图、文、声并茂及活动影象的特点,具有许多宝贵的特性与功能。
主要表现为;直观性,能突破视觉的限制,多角度地观察对象,并能够突出要点;图文声像并茂,多角度调动学生的情绪、注意力和兴趣。
动态性,动态反映机构运动的全过程,有效地突破了传统教学难点;通过多媒体对真实情景的模拟,培养学生的探索、创造能力;传统的机构运动教学多半是用挂图进行讲述,既没有立体感,也没有动态感,没有接触过机械的学生很难想象出机构运动的情形,如果在多媒体教学环境中,通过动画、图形、声音的演示,加上教师深入浅出的讲解,学生会在不知不觉中学到知识。
这样学生就能够在原有认知结构和生活经验的基础上,认同我们的概念和思维方式,并强化到自己新的认知结构中,形成自己新的概念和思维方式。
Pro/E软件平台能直接仿真机构各零件的造型与装配,可进行机构运动的仿真,甚至可以仿真一台机器的运行。
对机构的运动进行多角度、多方位的观查,还可进行透视和剖视情况观查。
并能将运动的画面生成视频文件,供离开Pro/E 软件平台时进行演示。
二.Pro/E简介Pro/E全称是“Pro ENGINEER”由美国PTC(参数)公司开发的一款三维软件。
Pro/E软件具有操作容易、使用方便、修改方便的特点。
因此在机械三维实体造型设计中得到了广泛的应用。
具有很强的实体造型、虚拟装配和仿真运行能力。
功能界面清楚明确,让使用者视觉和心理都有一种轻松感。
目前已经成为机械设计、家电设计、模具设计等行业所普遍采用的三维软件。
曲柄滑块在PRO/E中的仿真一、建立曲柄滑块机构所需构件各构件参数曲柄长度30mm,连杆长度100mm,e为5mm1.机架启动Pro/E,新建文件:选“零件”/“实体”,文件名jijia-1。
使用多次拉伸的方法建立曲柄滑块机构的第一个构件——机架。
见图1。
图1确定打钩,对称拉伸,拉伸距离为5。
再如图2所示面拉伸圆柱,图2圆直径为5,拉伸距离为140。
然后照图3所示拉出两圆柱凸台,大圆柱凸台与方形三边相切,即保证偏心距e=5,小圆柱凸台直径3,长度3。
画完见图4。
图3图42、曲柄画曲柄,新建零件,名称为qubing-1,如图5拉伸草绘图5拉伸距离为3,画完如图6图63连杆画连杆,新建零件,名称liangan-1.如图7拉伸草绘,只在一边画圆拉伸孔。
图7再在另一边拉伸凸台,如图8所示,凸台与R2.5同心,高度3。
图84滑块最后画滑块,文件名huakuai-1,如图9拉伸。
图9对称拉伸,拉伸长度为10。
然后在图10所示平面拉伸一圆柱,直径3,长度10。
图10二、装配1.新建名称为zhuangpei的组件,如图11所示。
图112、插入机架位置缺省,然后插入曲柄,约束类型选销钉如图12所示图12装配完如图13图133、插入连杆同样选销钉,如图14把凸台插入曲柄孔中图144、插入滑块首先选销钉,把滑块凸台插入连杆孔中,销钉的平移不能选重合,选偏距,距离计算好后再输入,要使滑块孔轴线与机架圆柱轴线在同一基准平面内,如图15图15然后选放置里面的新设置,如图16图16注意这里集类型选圆柱,如图17图17然后选择滑块孔和机架轴。
装配完毕如图18所示图18三、运动仿真1、选择应用程序下面的机构,如图19图19进入机构运动仿真环境,窗口左侧出现运动仿真特征树,右侧显示运动分析工具栏。
2、设置主动件。
单击工具按钮“伺服电机”,在弹出的窗口中,选择曲柄与机架的铰接轴作为运动轴,即指定曲柄为主动件,来产生回转运动。
如图20,21图20图21然后点轮廓,把位置改为速度,A处输入10,意思为10度/秒,确定。