【正文】 件，爭(zhēng)取將 proe 軟件在各個(gè)方面的應(yīng)用都能夠熟練的掌握；對(duì)于 simulink，由于是新學(xué)習(xí)的軟件，剛開始對(duì)于一些模塊的設(shè)置出現(xiàn)了許多問題和錯(cuò)誤，今后還需要進(jìn)一步學(xué)習(xí) simulink 軟件，將該軟件熟練掌握。希望自己將來能夠熟練掌握這兩種軟件，為以后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，使 自己在將來的競(jìng)爭(zhēng)中更具有優(yōu)勢(shì)。 在此，我再次感謝你們，我的畢設(shè)導(dǎo)師和同學(xué)！ 38 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) [1] 戴士杰，侯建英，管嘯天 等 . 基于 PRO/E 的活塞機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真及應(yīng)用 . 微計(jì)算機(jī)信息 .2020， 31. [2] 高奇 . 基于 Pro/E的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真分析 . 起重運(yùn)輸機(jī)械 .2020， 04. [3] 周培顯 . 基于 PROE曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真及分析 . 新技術(shù)新工藝 .2020， 02. [4] 安愛琴，逢明華，聶永芳 . 基于 Pro/E 的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真研究 . 機(jī)械工程師 .2020， 12. [5] 王果，衛(wèi)瑞元，胡繼雪，吳凌云等 . 基于 Pro/E的曲柄活塞機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真分析 . 蘇州大學(xué)學(xué)報(bào) .2020， 32（ 4） . [6] 靳嵐，謝黎明，沈浩 . 基于 Matlab 的偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性仿真研究 . 中國(guó)制造業(yè)信息化 .2020,12. [7] 陳杰平，姚智華 . 基于 Matlab 的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)仿真研究 . 安徽技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào) .2020,19(4). [8] 陳長(zhǎng)秀 . 基于 matlab的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)分析 . 輕工科技 .2020,1. [9] 陳德為 . 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的 MATLAB仿真 . 太原科技大學(xué)學(xué)報(bào) .2020,9,26(3). [10] 趙明宇，高玉芝 . 基于 Pro/E的發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真 . 農(nóng)機(jī)化研究 .2020,5. [11] 博創(chuàng)設(shè)計(jì)坊 . PRO/E Wildfire . 北京：清華大學(xué)出版社， 2020. [12] 三維書屋工作室 . Proe/Engineer Wildfire 動(dòng)力學(xué)與有限元分析從入門到精通 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020. [13] 薛定宇，陳陽泉 . 基于 MATLAB/Simulink 的系統(tǒng)仿真技術(shù)與應(yīng)用 . 第二版 . 北京：清華大學(xué)出版社， 2020. [14] 曲秀全 . 基于 MATLAB/Simulink平面連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)仿真 . 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 ,2020. 。尤其我要感謝我的畢設(shè)導(dǎo)師張秀艷老師，沒有她提供的資料和指導(dǎo)，我很難明確本次畢設(shè)的主要任務(wù)和主要步驟；沒有她平時(shí)檢查時(shí)的督促和幫助，我很難順利完成每一階段的任務(wù)；沒有她 對(duì)論文的寫作的指導(dǎo)，我也很難完成此次論文。在將來的發(fā)展中，虛擬仿真技術(shù)的作用會(huì)越來越重要，所以掌握一種或多種仿真軟件是十分重要，它將使你在將來的競(jìng)爭(zhēng)中更具有優(yōu)勢(shì)。整個(gè)仿真分析是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主體部分也是最有難度的部分，在進(jìn)行兩種仿真軟件進(jìn)行仿真分析時(shí)也遇到了一些問題，但通過自己上網(wǎng)和查閱資料來進(jìn)一步學(xué)習(xí)，最終解決問題。 由于我是機(jī)械專業(yè)，所以掌握一些基本 proe 畫圖和建模操作，但對(duì)于運(yùn)動(dòng)仿真還是很陌生，于是到圖書館借書來學(xué)習(xí)新的知識(shí)。對(duì)仿真曲線圖進(jìn)行分析得知該活塞機(jī) 構(gòu)設(shè)計(jì)合理，同時(shí)說明運(yùn)用 Pro/E 對(duì)活塞機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析較 simulink 更加形象、直觀，更具有優(yōu)越性。通過對(duì)模型進(jìn)行仿真分析，可以 檢查產(chǎn)品的可制造性和設(shè)計(jì)合理性，以便及時(shí)修改設(shè)計(jì)，更有效地靈活組織生產(chǎn)，縮短產(chǎn)品研制周期，獲得最好的產(chǎn)品質(zhì)量和效益 。位移 極值符合機(jī)構(gòu)分析計(jì)算所得數(shù)值。 由 Matlab 的 simulink 仿真得到的位移，速度， 加速度的仿真曲線圖可知，simulink仿真結(jié)果和用 proe仿真得到的滑塊位移，速度，加速度仿真曲線圖相同，兩者具有相同的仿真結(jié)果。 由上面的步驟可得到仿真結(jié)果，通過圖像輸出模塊輸出 滑塊的位移，速度，加速度仿真曲線 ，在 Matlab 工作界面輸入如下語句可得到曲線： Plot(tout,simout(:,1)) Plot(tout,simout(:,2)) Plot(tout,simout(:,3)) 滑塊位移曲線如圖 ： 圖 4. 16滑塊位移 第四章 運(yùn)動(dòng)仿真及分析 31 滑塊速度曲線如圖 ： 圖 4. 17滑塊速度 滑塊加速度曲線如圖 : 圖 4. 18滑塊加速度 32 基于 PRO/E 的活塞機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真分析 仿真結(jié)果 對(duì)比 分析 （ 1） 位置分析：由活塞位置 曲線 圖可知活塞 以 320mm 處為起 點(diǎn)，活塞 開始 做往復(fù)運(yùn)動(dòng)， 活塞最高位置為 320mm，最低位置為 180mm， 經(jīng)過 20 秒后結(jié)束運(yùn)動(dòng) ，活塞的總位移成余 弦規(guī)律，位移圖比較平穩(wěn)，具有周期性變化規(guī)律。 圖 4. 15系統(tǒng)仿真圖 30 基于 PRO/E 的活塞機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真分析 仿 真 在仿真運(yùn)行之前，必須為積分器建立初始條件。 利用 Matlab 進(jìn)行仿真分析，主要包括兩個(gè)步驟：（ 1）編制計(jì)算所需的函數(shù)模塊（ 2）利用 Simulink 模塊建立仿真系統(tǒng)框圖，設(shè)置初始值進(jìn)行仿真分析。 圖 4. 12運(yùn)動(dòng)模型 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的 矢量方程為 ： 1 2 3R + R = R 式（ 41） 將此矢量方程分解到 x和 y坐標(biāo)軸上，得到 1 1 2 2 31 1 2 2c o s c o ss in s in 0r r rrr???? 式（ 42） 式中， 12,??分別為 12,RR與橫軸的夾角， 1 2 3,rr r 分別為 1 2 3,R R R 的大小 。 Simulink 具有適應(yīng)面廣、結(jié)構(gòu)和流程清晰及仿真精細(xì)、貼近實(shí)際、效率高、靈活等優(yōu)點(diǎn)，并基于以上優(yōu)點(diǎn) Simulink 已被廣泛應(yīng)用于控制理論和 數(shù)字信號(hào)處理 的復(fù)雜仿真和設(shè)計(jì)。 圖 4. 9活塞位置曲線 第四章 運(yùn)動(dòng)仿真及分析 25 （ 6） 在“測(cè)量定義 ” 對(duì)話中【測(cè)量】中 選中 “ measure2” ,選中【 結(jié)果集 】中“ analysisdefinition1” 選項(xiàng)，單 擊【檢測(cè)選定結(jié)果集所選測(cè)量的圖形】，系統(tǒng)彈出“圖形工具”對(duì)話框 ， 對(duì)話框顯示了活塞的 速度 運(yùn)動(dòng)仿真曲線，如圖 。 圖 4. 7測(cè)量定義 （ 3）單擊【創(chuàng)建新測(cè)量】，系統(tǒng)彈出“測(cè)量定義”對(duì)話框，選擇【類型】 中的“速度”選項(xiàng)，單擊【點(diǎn)或運(yùn)動(dòng)軸】中的【選取】，選擇活塞上 的 點(diǎn) PNT0， 選擇【分量】中的“ Y 分量”， 單擊【確定】。 圖 4. 6動(dòng)畫 （ 6）單擊【捕獲】按鈕，系統(tǒng)彈出“捕獲”對(duì)話框，單擊【確定】按鈕，系統(tǒng)在目錄下生成捕獲動(dòng)畫文件 。 （ 2） 單擊【創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)包絡(luò)】，系統(tǒng)彈出“創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)包絡(luò) ” 對(duì)話框，單擊【讀取元件】中的【選取】，在 3D模型中選擇連桿，單擊【預(yù)覽】， 如圖 。如果沒有伺服電動(dòng)機(jī)，自由度則為 1。 圖 4. 2伺服機(jī)定義 （ 2） 點(diǎn)選【從動(dòng)圖元】的【運(yùn)動(dòng)軸】，單擊【選取】，選取曲軸軸線。 [5] Mechanism模型的構(gòu)建 首先， 單擊【應(yīng)用程序】選擇“機(jī)構(gòu)” 進(jìn)入 Mechanism 機(jī)構(gòu)模塊。 模型的三維建模和整體裝配是對(duì)模型進(jìn)行進(jìn)一步仿真分析的前提，只有構(gòu)建好模型，才能對(duì)模型進(jìn)行運(yùn) 動(dòng)仿真分析、動(dòng)力學(xué)分析、結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)分析。 本章小結(jié) Pro/E 第一個(gè)提出了參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決特征的相關(guān)性問題。 （ 3） 單擊【放置】→【新設(shè)置 】，即創(chuàng)建了一個(gè)新的連接。 （ 2） 選中【將約束轉(zhuǎn)化為機(jī)構(gòu)連接】中的“銷釘”，單擊【放置】，單擊【軸對(duì)齊】，在 3D 模型中選擇曲軸的軸線和連桿大端的 軸線，單擊【平移】，在 3D 模型 中選擇曲 軸曲柄側(cè)面和連桿外側(cè)面，偏移量為“ 1”。 圖 3. 6裝配底座 （ 1） 單擊【裝配】，系統(tǒng)彈出“打開”對(duì)話框，選擇元件 ，單擊【打開】，曲軸就添加在組件模塊中了。 （ 2） 單擊工具欄【軸】按鈕 ，系統(tǒng)彈出“基準(zhǔn)軸 ” 對(duì)話框， 雙選 組件的 FRONT和 RIGHT 兩個(gè)基準(zhǔn)面作為參照面，創(chuàng)建 基準(zhǔn)軸 AA1，單擊【確定】，創(chuàng)建基準(zhǔn)軸完成。 [12] 選擇菜單欄的【文件】→【設(shè)置工作目錄】 ,系統(tǒng)彈出“選取工作目錄 ” 對(duì)話框，選擇活塞零件圖所在文件夾，單擊【確定】按鈕，完成工作目錄的設(shè)置。 ：缸連接，自由度為 2，零件可沿某一軸平移或旋轉(zhuǎn)。 傳統(tǒng)的裝配元件方 法是在“放置”頁面給元件加入各種固定約束，將元件的自由度減少到 0，因元件的位置被完全固定，這樣裝配的元件不能用于運(yùn)動(dòng)分析 ； 另一種裝配元件的方法是在“連接”頁面給元件加入各種組合約束 。 圖 3. 3曲軸 底座的三維模型由于特征比較多，所以建模過程比較復(fù)雜。 圖 3. 1活塞 連桿組主要由連桿、連桿端蓋、螺栓螺母組成，由于螺栓螺母只起到連接的作用，所以建模時(shí)只構(gòu)建連桿和端蓋的三維模型，然后將兩者進(jìn)行裝配得到連桿組的三維模型。 [11] 單擊【拉伸】，草繪一個(gè)直徑為 100 的圓，設(shè)置拉伸長(zhǎng)度為 120. 單擊【拉伸】，選擇圓柱底面草繪一個(gè)直徑為 80，設(shè)置拉伸長(zhǎng)度為 80，去除材料。使用戶能自行編寫參數(shù)化零件及組裝的自動(dòng)化程序，這種程序可使 不是技術(shù)性用戶也可產(chǎn)生自定義設(shè)計(jì)，只需要輸入一些簡(jiǎn)單的參數(shù)即可 （ 5） 組件特征（繪零件與廣 組件組成的組件附加特征值 。 （ 5） 貫穿所有應(yīng)用的完全相關(guān)性（任何一個(gè)地方的變動(dòng)都將引起與之有關(guān)的每個(gè)地 方變動(dòng)）。這系統(tǒng)的參數(shù)比功能是采用符號(hào)式的賦予形體尺寸，不 像 其他系統(tǒng)是直接指定一些固定數(shù)值于形體，這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關(guān)系，任何一個(gè)參數(shù)改變，其他相關(guān)的特征也會(huì)自動(dòng)修正。這一優(yōu)點(diǎn)，使得設(shè)計(jì)更優(yōu)化 ，成品質(zhì)量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場(chǎng)，價(jià)格也更便宜 。所謂單一數(shù)據(jù)庫，就是工程中的資料全部來自一個(gè)庫，使得每一個(gè)獨(dú)立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個(gè)部門的。 1．參數(shù)化設(shè)計(jì) 相對(duì)于產(chǎn)品而言，我們可以把它看成幾何模型，而無論多么復(fù)雜的幾何模型，都可以分解成有限數(shù)量的構(gòu)成特征，而每一種構(gòu)成特征，都可以用有限的參數(shù)完全約束，這就是參數(shù)化的基本概念。 [10]另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇 ，而不必安裝所有模塊。 8 基于 PRO/E 的活塞機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真分析 第三章 Pro/E 的建模及裝配