【正文】 ................................................................. 5 氣門的建模 ............................................................................................................. 5 進氣門的建模 ............................................................................................... 5 排氣門的建模 ............................................................................................... 8 其他零件的建模 .................................................................................................... 10 本章小結 ................................................................................................................ 19 第 3 章 氣門傳動組零件的建模 ...............................................................20 概述 ....................................................................................................................... 20 氣門傳動組設計中需注意的問題 ....................................................................... 20 凸輪軸的建模 ....................................................................................................... 20 搖臂的建模 ........................................................................................................... 25 進氣搖臂的建模 ......................................................................................... 25 排氣搖臂的建模 ......................................................................................... 30 搖臂軸的建模 ....................................................................................................... 32 進氣搖臂軸的建模 ..................................................................................... 32 排氣搖臂軸的建模 ..................................................................................... 36 其他零件的建模 ................................................................................................... 37 本章小結 ............................................................................................................... 47 第 4 章 配氣機構的裝配 ..........................................................................48 概述 ....................................................................................................................... 48 裝配過程 ............................................................................................................... 48 本章小結 ............................................................................................................... 55 第 5 章 氣門的有限元分析 ......................................................................56 概述 ....................................................................................................................... 56 ANSYS 與 Pro/E .................................................................................................... 57 排氣門的有限元分析 ........................................................................................... 60 設置參數(shù) ...................................................................................................... 61 施加載荷和約束條件 ................................................................................. 67 查看結果 ...................................................................................................... 71 本章小結 ............................................................................................................... 74 結 論 ..................................................................................................75 參考文獻 ..................................................................................................76 致 謝 ..................................................................................................78 附錄 A 外文文獻 ......................................................................................79 附錄 B 中文翻譯 ......................................................................................82 1 第 1 章 緒 論 選題背景 我國從二十世紀八十年代初引進微型車， 20 余年經(jīng)歷了三代產品，目前，已經(jīng)形成以五大生產基地為主體的年產 萬輛能力的微型車行業(yè)，基本上具備了迎接國際挑戰(zhàn)的能力。綜述了國內外目前微型乘用車發(fā)動機配氣機構 的裝配與分析的發(fā)展趨勢。 Pro/E 是目前最先進的計算機輔助設計、制造和分析的軟件，廣泛應用于機械、電子、建筑、汽車等領域，利用 Pro/E 可以輕松地完成大多數(shù)的機械類設計、制造和分析任務。 Pro/E 的三維建模與 ANSYS 的有限元分析緊密結合，比傳統(tǒng) AutoCAD 設計更能夠縮短開發(fā)周期，這們也可以提高生產制造水平。國內也在致力于研究更精確的氣門振動模型、凸輪挺柱副的動力潤滑、非對稱凸輪型線以及凸輪型線的擬合等問題 主要有：一是設計了許多性能優(yōu)良的凸輪型線； 二是配氣機構由性設計發(fā)展為彈性設計； 三是由孤立研究凸輪設計發(fā)展到配氣機構系統(tǒng)設計。這一功能特性給工程設計者提供了在設計上從未有過的簡易和靈活， Pro/E 功能如下： （ 1） 特征驅動（例如：凸臺、槽、倒角、腔、殼等）。一般機械結構系統(tǒng)的幾何結構相當復雜，受的負載也相當多，理論分析往往無法進行。多數(shù)使用者認為對于復雜的幾何模型在 ANSYS 中直接建模不僅操作不便而且時間長。 （ 3）在零部件的實體 模型的基礎上 ,定義各個零部件之間的裝配配合關系。 氣門式配氣機構由氣門組和氣門傳動組兩部分組成，每組的零件組成則與氣門的位置、凸輪軸的位置和氣門驅動形式等有關。 圖 “草繪”窗口 7 （ 3）繪制完草圖后點擊右下角的 圖標，并對其進行旋轉，點擊工具欄里的圖標，如圖 所示。 （ 1）整體的建模過程與進氣門的建模過程類似，大致有以下幾步，首先繪制排氣門的草繪圖，如圖 所示。 （ 3）選擇 “ mmns_part_solid” 模板，表示零件模型為實體，單擊 “ 確定 ” 完成，如圖 所示。 14 圖 草繪 （ 6）系統(tǒng)提示 “ 輸入節(jié)距值 ” 輸入節(jié)距值 “ ” ，單擊 按鈕完成。 （ 3）在如圖 所示的 “屬性 ”菜單管理器中，單擊 “可變的 ”→“ 穿過軸 ”→“ 右手定責 ” →“ 完成 ”命令，系統(tǒng)彈出如圖 所示的 “設置草繪平面 ”菜單管理器。 圖 輸入起始節(jié)距值 （ 2）系統(tǒng)再次提示 “ 在軌跡末端輸入節(jié)距值 ” ，同樣輸入節(jié)距值為 “ 3” ，如圖 所示 圖 輸入末端節(jié)距值 （ 3）系統(tǒng)彈出如圖 所示的定義螺距的對話框。 圖 氣門彈簧 本章小結 本章介紹了進氣門和排氣門的繪圖過程，并對后期的有限元分析做了鋪墊。 21 （ 1）根據(jù)所給定的二維圖形按照從零尺寸出開始建模，具體的操作方法如下所述，首先先畫一側的圓，對其進行拉伸點擊 圖標，得到圖 所示。點擊 完成。 圖 軸孔草繪 27 （ 2）完成草繪圖形，點擊右下角的圖標 ，如圖 所示。 (a) (b) 圖 排氣搖臂步驟 (a) (b) 31 (c) (d) (e) (f) (g) (h) 32 (i) 圖 排氣搖臂圖組 搖臂軸的建模 進氣搖臂軸的建模 （ 1）運行 Pro/E。選擇 增加埋頭孔 。 （ 3）選擇 “ mmns_part_solid” 模板，表示零件模型為實體，單擊 “ 確定 ” 完成，如圖 所示。 圖 “新建”窗口 圖 選擇“類型” （ 2）點選 “ 類型 ” 選項中的 “ 零件 ” 單選按鈕，點選子類型選項組中的 “ 實體 ”單選鈕，并在名稱文本框中輸入新建文件的名稱，取消勾選 “ 使用默認模板 ” 復選框，單擊 “ 確定 ” 彈出新文件選項對話框。單擊 “ 文件 ” 工具欄中的新建工具，彈出 “ 新建 ” 對話框，如圖 所示。 裝配過程 （ 1）在工具欄內單擊新建按鈕，彈出新建對話框。