【正文】 ................................................................. 5 氣門的建模 ............................................................................................................. 5 進(jìn)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(jié) ................................................................................................................ 19 第 3 章 氣門傳動(dòng)組零件的建模 ...............................................................20 概述 ....................................................................................................................... 20 氣門傳動(dòng)組設(shè)計(jì)中需注意的問題 ....................................................................... 20 凸輪軸的建模 ....................................................................................................... 20 搖臂的建模 ........................................................................................................... 25 進(jìn)氣搖臂的建模 ......................................................................................... 25 排氣搖臂的建模 ......................................................................................... 30 搖臂軸的建模 ....................................................................................................... 32 進(jìn)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(jié) ............................................................................................................... 47 第 4 章 配氣機(jī)構(gòu)的裝配 ..........................................................................48 概述 ....................................................................................................................... 48 裝配過程 ............................................................................................................... 48 本章小結(jié) ............................................................................................................... 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(shè)置參數(shù) ...................................................................................................... 61 施加載荷和約束條件 ................................................................................. 67 查看結(jié)果 ...................................................................................................... 71 本章小結(jié) ............................................................................................................... 74 結(jié) 論 ..................................................................................................75 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................76 致 謝 ..................................................................................................78 附錄 A 外文文獻(xiàn) ......................................................................................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(jì)八十年代初引進(jìn)微型車， 20 余年經(jīng)歷了三代產(chǎn)品，目前，已經(jīng)形成以五大生產(chǎn)基地為主體的年產(chǎn) 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(nèi)外目前微型乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu) 的裝配與分析的發(fā)展趨勢(shì)。 Pro/E 是目前最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造和分析的軟件，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、建筑、汽車等領(lǐng)域，利用 Pro/E 可以輕松地完成大多數(shù)的機(jī)械類設(shè)計(jì)、制造和分析任務(wù)。 Pro/E 的三維建模與 ANSYS 的有限元分析緊密結(jié)合，比傳統(tǒng) AutoCAD 設(shè)計(jì)更能夠縮短開發(fā)周期，這們也可以提高生產(chǎn)制造水平。國內(nèi)也在致力于研究更精確的氣門振動(dòng)模型、凸輪挺柱副的動(dòng)力潤滑、非對(duì)稱凸輪型線以及凸輪型線的擬合等問題 主要有：一是設(shè)計(jì)了許多性能優(yōu)良的凸輪型線； 二是配氣機(jī)構(gòu)由性設(shè)計(jì)發(fā)展為彈性設(shè)計(jì)； 三是由孤立研究凸輪設(shè)計(jì)發(fā)展到配氣機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過的簡(jiǎn)易和靈活， Pro/E 功能如下： （ 1） 特征驅(qū)動(dòng)（例如：凸臺(tái)、槽、倒角、腔、殼等）。一般機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，受的負(fù)載也相當(dāng)多，理論分析往往無法進(jìn)行。多數(shù)使用者認(rèn)為對(duì)于復(fù)雜的幾何模型在 ANSYS 中直接建模不僅操作不便而且時(shí)間長。 （ 3）在零部件的實(shí)體 模型的基礎(chǔ)上 ,定義各個(gè)零部件之間的裝配配合關(guān)系。 氣門式配氣機(jī)構(gòu)由氣門組和氣門傳動(dòng)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(qū)動(dòng)形式等有關(guān)。 圖 “草繪”窗口 7 （ 3）繪制完草圖后點(diǎn)擊右下角的 圖標(biāo)，并對(duì)其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，點(diǎn)擊工具欄里的圖標(biāo)，如圖 所示。 （ 1）整體的建模過程與進(jìn)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(shí)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(zé) ” →“ 完成 ”命令，系統(tǒng)彈出如圖 所示的 “設(shè)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(duì)話框。 圖 氣門彈簧 本章小結(jié) 本章介紹了進(jìn)氣門和排氣門的繪圖過程，并對(duì)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(cè)的圓，對(duì)其進(jìn)行拉伸點(diǎn)擊 圖標(biāo)，得到圖 所示。點(diǎn)擊 完成。 圖 軸孔草繪 27 （ 2）完成草繪圖形，點(diǎn)擊右下角的圖標(biāo) ，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(jìn)氣搖臂軸的建模 （ 1）運(yùn)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(shí)體，單擊 “ 確定 ” 完成，如圖 所示。 圖 “新建”窗口 圖 選擇“類型” （ 2）點(diǎn)選 “ 類型 ” 選項(xiàng)中的 “ 零件 ” 單選按鈕，點(diǎn)選子類型選項(xiàng)組中的 “ 實(shí)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(rèn)模板 ” 復(fù)選框，單擊 “ 確定 ” 彈出新文件選項(xiàng)對(duì)話框。單擊 “ 文件 ” 工具欄中的新建工具，彈出 “ 新建 ” 對(duì)話框，如圖 所示。 裝配過程 （ 1）在工具欄內(nèi)單擊新建按鈕，彈出新建對(duì)話框。