【正文】 配的設(shè)計 The Graduation Design for Bachelor39。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段 保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 注 意 事 項 （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） ：理工類設(shè)計（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬字。 第 3 章 變速器操縱機(jī)構(gòu)虛擬裝配 ................................................ 錯誤 !未定義書簽。 裝配工藝制定 .............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 裝配過程 ........................................................................... 錯誤 !未定義書簽。本設(shè)計通過運用 Pro/E軟件，在Pro/ENGINEER參數(shù)化建模的基礎(chǔ)上 ， 對變速器操縱機(jī)構(gòu)各零部件進(jìn)行實體建模，虛擬其裝配過程 ， 并實現(xiàn)汽車變速器操縱機(jī)構(gòu)的動態(tài)仿真。s current situation. As one of the important parts of transmission system, the operation of transmission is the most frequent part in the vehicle handling the efficiency and quality of assembly of transmission operation is directly related to the transmission itself and the vehicle performance and whether the manufacturing quality is good or bad. To solve this problem, the successful application of virtual prototype technology can not only improve the assembly accuracy, but also shorten the product design cycle,which is important for engineering application value. By using the Pro / E software, this design,based on Pro / ENGINEER parametric modeling, modeled the various parts of the transmission control mechanism solidly, virtualed assembling process and realized the transmission control by dynamic simulation in order to make a further understanding of the transmission control assembly. This can essentially improve the manufacturing efficiency,save the labor resources and producting resources and accelerate the understangding about the process of auto enterprise production design, manufacturing and application. Key words： transmission control mechanism。 design 1 第 1 章 緒 論 引言 隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)全球化的高速 飛猛 發(fā)展，對 21世紀(jì)的制造環(huán)境提出了更高 、更精確 的要求： 提 高設(shè)計生產(chǎn)效率、 縮短 產(chǎn)品 生命周期，成為主要的競爭因素；用戶需 求的多樣化，使得多品種小批量生產(chǎn)比例增大 [1]。 隨著虛擬 現(xiàn)實 技術(shù)在企業(yè)的實施推廣發(fā)展和應(yīng)用，對產(chǎn)品裝配設(shè)計提出了更高的要求：在協(xié)同的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境中，在產(chǎn)品設(shè)計階段就要求有關(guān)的工藝人員加入進(jìn)來，對產(chǎn)品有關(guān)制造與裝配工藝可行性、最優(yōu)性進(jìn)行分析，協(xié)助產(chǎn)品設(shè)計工作 ， 裝配設(shè)計作為產(chǎn)品開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，除了需要先進(jìn)的技術(shù)工具支持及其它環(huán)節(jié)集成之外，還需要考慮按照并行工程的思想來規(guī)劃裝配設(shè)計的全過程，并協(xié)調(diào)與其他環(huán)節(jié)的關(guān)系。變速器是汽車結(jié)構(gòu)中的重要部分，而變速器操縱機(jī)構(gòu)性能的好壞將直接影響到汽車產(chǎn)品的質(zhì)量。 在傳統(tǒng)的 變速器操縱機(jī)構(gòu) 設(shè)計與制造過程中，首先是概念設(shè)計和方案論證，然后 2 進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計 [3]。在大多數(shù)情況下，工程師為了保證產(chǎn)品按時投放市場而不得己盡量減少物理樣機(jī)實驗的次數(shù)，簡化這一過程，從而使設(shè)計參數(shù)難以實現(xiàn)真正意義上的優(yōu)化，產(chǎn)品在上市時很有可能就是先天不足。因而，用虛擬現(xiàn)實 技術(shù)開發(fā)產(chǎn)品可使開發(fā)周期縮短，設(shè) 計質(zhì)量和效率得到提高 同 傳統(tǒng)的基于物理樣機(jī)的產(chǎn)品開發(fā)過程相比，虛擬樣機(jī)的優(yōu)勢主要體在 [4]： (1)有利于 對 設(shè)計 進(jìn)行 優(yōu)化，虛擬樣機(jī)易于修改，可以利用虛擬樣機(jī)對各種設(shè)計方案進(jìn)行綜合比較，并選出最優(yōu)設(shè)計。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述 虛擬現(xiàn)實技術(shù)概念 虛擬現(xiàn)實 (VR， Virtual Assembly)是以利用先進(jìn)計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)建立起來的主模型為中心，將其擴(kuò)展衍生到產(chǎn)品生命周期的不同階段，建立與 現(xiàn)實 相一致的數(shù)字化仿真模型，并對該模型進(jìn)行評估和測試，通過對不同候選模型的篩選、更改和優(yōu)化將設(shè)計思路轉(zhuǎn)化為正確的數(shù)字原型。它是虛 擬制造的關(guān)鍵技術(shù) 。達(dá)到產(chǎn)品的開發(fā)周期和成本最小化，產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量的最優(yōu)化，生產(chǎn)效率的最大化。 虛擬裝配技術(shù)以其能縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期， 降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)勢，成為國內(nèi)外制造業(yè)實施 CIMS研究和應(yīng)用的熱點。 2． 裝配性能的系統(tǒng)化分析 全面考慮影響產(chǎn)品裝配的各種因素，對 制 造 產(chǎn)品的可裝配性進(jìn)行系統(tǒng)化的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，以發(fā)掘設(shè)計缺陷，從而精簡產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，改善可裝配性。虛擬裝配能在產(chǎn)品設(shè)計階段通過數(shù)字化預(yù)裝配展示并改進(jìn)產(chǎn)品的可裝配性，因而從裝配這一重要側(cè)面反映出產(chǎn)品的并行設(shè)計哲理。 虛擬裝配技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 虛擬環(huán)境的建模及數(shù)據(jù)傳遞機(jī)制 建模作為零件特征的數(shù)字化表達(dá)，傳統(tǒng)軟件的建模方法已經(jīng)比較成熟，目前有幾何建模、實體建模、特征建模等。 虛擬裝配 關(guān)鍵環(huán)節(jié) 虛擬裝配關(guān)鍵環(huán)節(jié) 包括 裝配序列和路徑規(guī)劃 [8]。 虛擬裝配的發(fā)展 面向 虛擬裝配技術(shù)的研究目前分為兩個階段：一是采用裝配過程可視化手段并運用 干涉檢查工具，直觀地展示產(chǎn)品裝配過程中零部件的運動形態(tài)和空間位置關(guān)系，并提供裝配序列的性能及其優(yōu)化結(jié)果。浙江大學(xué) CAD＆ CG國家重點實驗室開發(fā)了完全沉浸式虛擬裝配原型系統(tǒng) IVAS，提出通過“用戶引導(dǎo)的拆卸”進(jìn)行拆卸過程仿真，得到零部件的拆卸順序和拆卸路徑，從而確定產(chǎn)品的裝配序列，通過實時碰撞檢測機(jī)制自動保證拆卸過程的有效性。 本 設(shè)計 主要 研究 內(nèi)容及意義 本設(shè)計主要內(nèi)容 汽車零部件的制造過程開發(fā)是新產(chǎn)品開發(fā)的重要環(huán)節(jié)之一，它將直接影響到一個產(chǎn)品質(zhì)量的好壞和開發(fā)周期的長短，所以一個高質(zhì)量的制造過程是產(chǎn)品質(zhì)量好壞的首要前提。本設(shè)計的主要內(nèi)容包括以下部分： (1)運 用三維軟件 Pro/E建立 變速器操縱機(jī)構(gòu) 零部件的三維幾何模型和裝配模型 。在虛擬裝配中，由于沒有制造真實的產(chǎn)品，大大減少開發(fā)成本，并且在虛擬裝配時可以盡可能地解決大部分裝配問題，這就使新產(chǎn)品開發(fā)的周期大為縮短，使企業(yè)盡早占領(lǐng)市 場。 20世紀(jì) 70年代及 80年代初是計算機(jī)繪圖的 迅猛 發(fā)展時期 [7]。 三維建模 徹底改變了傳統(tǒng)的設(shè)計理念 — 從設(shè)計人員依靠想象力繪制各種視圖，到直接繪制三維模型，再由計算機(jī)自動生成詳細(xì)的視圖。實體模型有以下諸多優(yōu)點： (1)實體模型可以通過投影變換轉(zhuǎn)換為二維圖形，稍作修改即可輸出為工程圖 紙。 目前，比較常用的三維設(shè)計軟件如： Solid Edge, Solid Works, UG 和 Pro/E等都具有相當(dāng)完善的實體建模技術(shù)。Pro/E運用 參數(shù)化設(shè)計 理論 ，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決特征的相關(guān)性問題。 Pro/Engineer基本特征如下： 1． 參數(shù)化設(shè)計和特征功能 Pro/Engineer 是采用參數(shù)化設(shè)計的、基于特征的實體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計人員采用具有智能特性的基于特征 的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。這種獨特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計的完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計結(jié)合起來。 (3)通過零件的特征值之間，載荷 /邊界條件與特征參數(shù)之間 (如表面積等 )的關(guān)系來進(jìn)行設(shè)計。 建模過程綜述 對于一個復(fù)雜機(jī)構(gòu)，其建模的方法一般是先創(chuàng)建多個零件，然后將這些零件裝配在一起。因此，為了保證模型的可修改性，在一個零件模型中創(chuàng)建的基本體素不要超過 1個，而且基本體素一般被作為第一個特征。 (2)點選“類型”選項中的“零件”單選按鈕，點選子類型選項中的“實體”按鈕，并在名 稱文本框中輸入新建文件的名稱，取消勾選“使用默認(rèn)模板”復(fù)選框，單擊確定彈出新建文件選項的對話框。 (5)根據(jù)二維圖紙繪制出換擋軸的草繪圖，繪圖時要選取相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸線，以旋轉(zhuǎn)出三維模型，如圖 。 圖 繪制 一二擋撥叉 外輪廓 (3)利用拉伸去除材料，作出撥叉軸孔 ， 如圖 。 (4)修剪實體初步得到換擋臂外形，并修剪倒角得到 換擋臂實體，如 圖 。 圖 菜單管理器 (3)根據(jù)管理器選項依次選取“常數(shù)”“穿過軸”“右手定則”“完成”命令，選取“ Front”面為草繪平面，系統(tǒng)彈出“方向”選擇正向，單擊缺省設(shè)置進(jìn)入草繪環(huán)境。 圖 彈簧 2． 殼體的建模 15 圖 倒、五 擋 變速撥叉 裝配圖 圖 換擋選擇軸 裝配圖 圖 自鎖裝置 16 圖 換擋機(jī)構(gòu) 自鎖機(jī)構(gòu)總成 圖 換擋 機(jī)構(gòu)互鎖機(jī)構(gòu)總成 創(chuàng)建裝配動畫 組 件裝配完畢后，執(zhí)行【應(yīng)用程序 /動畫】命令，進(jìn)行 操縱機(jī)構(gòu) 虛擬裝配的下一階段的設(shè)定：裝配動畫的創(chuàng)建。 (3)拖動模型并創(chuàng)建快照 (按拆卸過程創(chuàng)建 )。 (4)對快照排序 (即關(guān)鍵幀排序 )。 (5)播放動畫。還可以將整個動畫文件結(jié)果保存為 Pbk文件。 19 結(jié) 論 裝配工藝規(guī)劃對產(chǎn)品的制造成本有很大影響，較少的裝配方向和裝夾工具等將明顯地縮短裝配時間和降低裝配成本。 因此 本 設(shè)計以變速器操縱機(jī)構(gòu)為研究對象 ， 運用 Pro/E三維軟件 對 其零部件進(jìn)行三維實體建模并模擬裝配，對裝配 順序進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，并結(jié)合實例進(jìn)行了 運動仿真分析。 (3)如果在將來有機(jī)會進(jìn)行與變速器相關(guān)的運動仿真與分析研究，我會在完成操縱機(jī)構(gòu) 進(jìn)行 進(jìn)一步分析的基礎(chǔ)上，對整個變速器做動態(tài)仿真，測量變速器中各齒輪、各軸、軸承、變速叉等零件的承受的載荷 ，分析結(jié)果并對其進(jìn)行優(yōu)化。在此，對 導(dǎo)師 張老師的辛勤培養(yǎng)致以崇高的敬意和衷心的感謝。 22 附 錄 A Automotive Transmission The role of transmission: The output of the engine speed is very high, maximum power and maximum torque at a certain speed area. 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