【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 位置、凸輪軸的位置和氣門驅(qū)動(dòng)形式等有關(guān)。 本次設(shè)計(jì)的配氣機(jī)構(gòu)是凸輪軸上置式，由 凸輪軸直接 驅(qū)動(dòng)搖臂，搖臂 在 驅(qū)動(dòng)氣門 ，這種方式是配氣機(jī)構(gòu)的剛度大，驅(qū)動(dòng)氣門的能量損失小 [4]。 氣門的建模 進(jìn)氣門的建模 （ 1） 運(yùn)行 Pro/E。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。 圖 “ 新建 ” 窗口 圖 選擇“單位類型 ” （ 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” 6 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。 （ 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。 （ 1）點(diǎn)擊確定，進(jìn)入草繪屬性界面，如圖 所示。 圖 “草繪屬性”窗口 （ 2）根據(jù)已給的 PDF 文件，繪制進(jìn)氣門的草繪圖，繪圖時(shí)注意要選取旋轉(zhuǎn)軸，否則不能生成三維模型，如圖 所示。 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。 圖 “三維圖”窗口 進(jìn)氣門的實(shí)體特征 （ 1）在點(diǎn)擊圖 的右下角 圖標(biāo)，完成三維圖形，如圖 所示。 圖 進(jìn)氣門三維圖 1 8 （ 2）在對(duì)進(jìn)氣門進(jìn)行倒角，點(diǎn)擊右側(cè)工具欄里的 圖標(biāo)，輸入倒角的數(shù)值 ，如圖 所示。 圖 進(jìn)氣門三維圖 2 （ 3）最后畫出了進(jìn)氣門的三維視圖，對(duì)其進(jìn)行保存，如圖 所示。 圖 進(jìn)氣門三維圖 3 排氣門的建模 9 （ 1）運(yùn)行 Pro/E。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。 圖 “ 新建 ” 窗口 圖 選擇“單位類型 ” （ 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。 （ 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。 （ 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。 圖 “ 草繪 ” 窗口 10 （ 2）其 次在點(diǎn)擊右側(cè)的 圖標(biāo)，在點(diǎn)擊工具欄里的 圖標(biāo)，如圖 所示。 圖 草繪旋轉(zhuǎn) （ 3）完成了旋轉(zhuǎn)，點(diǎn)擊 圖標(biāo)，在點(diǎn)擊 圖標(biāo)進(jìn)行倒角，如圖 。 圖 排氣門三維圖 其他零件建模 墊圈的建模 畫圖的過程比較簡(jiǎn)單，在這就不做仔細(xì)的描述，畫完的圖形如圖 所示。 11 圖 墊圈 氣門導(dǎo)管 的建模 先畫出草繪圖，在對(duì)其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，得到圖 所示。 圖 氣門導(dǎo)管 調(diào)整螺釘?shù)慕? （ 1）運(yùn)行 Pro/E。單擊 “ 文件 ” 工具欄中的新建工具，彈出 “ 新建 ” 對(duì)話框，如 12 圖 所示。 圖 “ 新建 ” 窗口 圖 選擇“單位類型 ” （ 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。 （ 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。 畫出圓柱的草繪圖， 得到圖 所示。 圖 拉伸 13 （ 1）在對(duì)其進(jìn)行螺紋掃描，在主菜單上依次單擊 “ 插入 ”→“ 螺旋掃描 ”→“ 切口 ” 命令，系統(tǒng)彈出 “ 屬性 ” 菜單管理器，如圖 （ a）（ b）所示。 (a) (b) 圖 螺旋掃描 （ 2）在 “ 屬性 ” 菜單管理器中依次單擊 “ 常數(shù) ”→“ 穿過軸 ” →“ 右手定則 ” →“ 完成 ” 命令，系統(tǒng)彈出 “ 設(shè)置草繪平面 ” 菜單管理器，如圖 所示 。 圖 菜單管理器 圖 菜單管理器 （ 3）在繪圖區(qū)單擊選取 “ RIGHT” 面作為草繪平面，系統(tǒng)彈出 “ 方向 ” 菜單管理器，如圖 所示。 （ 4）在 “ 方向 ” 菜單管理器中單擊 “ 正向 ” 命令，系統(tǒng)彈出 “ 草繪視圖 ” 菜單管理器，單擊 “ 缺省 ” 命令，進(jìn)入草繪環(huán)境。 （ 5）繪制如圖 所思的掃描軌跡，注意繪制螺旋掃描的中心線。在工具欄內(nèi)單擊 按鈕完成草圖的繪制。 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。如 圖 所示。 圖 （ 7）系統(tǒng)彈出 “ 方向 ” 菜單管理器，指示切口的生成方向，單擊 “ 正向 ” 命令，如圖 所示。 圖 菜單管理器 圖 切剪 （ 8）在如圖 所示的 “ 剪切：螺旋掃描 ” 對(duì)話框中單擊【確定】按鈕，完成螺紋的創(chuàng)建。 （ 9）螺紋收尾，在工具欄內(nèi)單擊 按鈕，或者依次在主菜單內(nèi)單擊 “ 插入 ”→“ 拉伸 ” 命令，彈出 “ 拉伸 ” 操縱面板，在操縱面板內(nèi)單擊【放置】按鈕，然后單擊【定義】按鈕，彈出 “ 草 繪 ” 定義對(duì)話框。 （ 10）最后得到調(diào)整螺釘?shù)娜S視圖，如圖 所示。 15 圖 調(diào)整螺釘 氣門彈簧的建模 （ 1）單擊 按鈕，在 “新建 ”對(duì)話框中輸入文件名 “qimentanhuang”，然后單擊 “確定 ”按鈕。 （ 2）在主菜單中單擊 “插入 ”→“ 螺旋掃描 ” →“ 伸出項(xiàng) ”命令，彈出如圖 所示的 “屬性 ”菜單管理器。 （ 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。 （ 4）在繪圖區(qū)內(nèi)單擊選取 “FRONT”面作為草繪平面，系統(tǒng)彈出 “方向 ”菜單管理器，如圖 所示。 （ 5）在 “方向 ”菜單管理器中單擊 “正向 ”命令，系統(tǒng)彈出 “草繪視圖 ”菜單管理器，如圖 所示。 （ 6）在 “草繪視圖 ”菜單管理器中單擊 “缺省 ”命令，進(jìn)入草繪環(huán)境。如果要選擇其他繪圖平面，可以單擊其他命令。 （ 7）繪制如圖 所示的掃描軌跡線。在主菜單中單擊 “草繪 ”→“ 點(diǎn) ”命令，或者在 “草繪 ”工具欄中單擊【分割點(diǎn)】按鈕添加點(diǎn)，最終效果如圖 所示，單擊 按鈕完成掃描軌跡。 16 圖 菜單管理器 圖 設(shè)置平面 圖 選取方向 圖 選取 圖 軌跡 （ 1）系統(tǒng)提示 “在軌跡起始輸入節(jié)距值 ”，輸入起始節(jié)距值為 “3”，如圖 所示，單擊中 按鈕完成。 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。單擊先前增加的控制點(diǎn)，系統(tǒng)提示 “ 為彈簧增加螺距值 ” 如圖 所示。 17 圖 定義螺距對(duì)話框 圖 增加螺距值 18 （ 4）在信息提示區(qū)輸入螺距值為 “ 3” ，單擊 按鈕完成。 （ 5）再用同樣的方法為其他控制點(diǎn)輸入螺距值，最終生成的螺距曲線如圖 所示 。 圖 增加控制點(diǎn)螺距值 （ 6）在 “ 控制曲線 ” 菜單管理器中單擊 “ 完成 ”→“ 返回 ” →“ 完成 ” 命令。 繪制用于螺旋掃描的截面，完成后的草圖如圖 所示，在工具欄內(nèi)單擊 按鈕確定。 圖 繪制草圖 圖 伸出項(xiàng) 19 在如圖 所示的 “ 伸出項(xiàng)：螺旋掃描 ” 對(duì)話框中單擊【預(yù)覽】按鈕預(yù)覽完成后的模型，單擊【確定】按鈕完成彈簧的創(chuàng)建。最終如圖 所示。 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。 20 第 3 章 氣門傳動(dòng)組的建模 概述 氣門傳動(dòng)組的零件由凸輪軸、搖臂、搖臂軸、滾軸、等組成。各零部件之間的建立對(duì)整體的裝配起到?jīng)Q定性的作用 [4]。 氣門傳動(dòng)組設(shè)計(jì)中需注意的問題 氣門 傳動(dòng)組中的每一個(gè)零件都對(duì)配氣機(jī)構(gòu)起到十分重要的作用，因此在畫每一個(gè)圖形的時(shí)候都仔細(xì)核對(duì)尺寸，以免在進(jìn)行裝配的時(shí)候產(chǎn)生約束，并對(duì)每一個(gè)零件進(jìn)行實(shí)體模型的比對(duì)，以免出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤。 凸輪軸的建模 （ 1）運(yùn)行 Pro/E。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。 圖 “ 新建 ” 窗口 圖 選擇“單位類型 ” （ 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。 （ 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。 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。 圖 草繪圖 （ 2）按照從一側(cè)開始的順序一步一步的畫出草圖，在對(duì)其進(jìn)行拉伸點(diǎn)擊 圖標(biāo)，需要旋轉(zhuǎn)的部位也要先進(jìn)行草繪，一定要選取中心線，然后對(duì)其進(jìn)行旋 轉(zhuǎn)點(diǎn)擊 圖標(biāo)。還要結(jié)合著凸輪的角度進(jìn)行畫草圖，因?yàn)槊總€(gè)進(jìn)排氣門的配氣正時(shí)角度不一樣，要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙上的剖面圖進(jìn)行建模，得到如圖 (a)(b)(c)組所示。 （ a） 22 （ b） （ c） 圖 凸輪軸三維圖組 （ 1）整體凸輪軸的大體樣子已經(jīng)畫出來了，下面接著對(duì)凸輪軸兩側(cè)進(jìn)行打孔，選擇 圖標(biāo)進(jìn)行打孔，點(diǎn)擊 圖標(biāo)，進(jìn)行草繪孔，按照二維圖畫出草繪圖，如圖 所示。注意放置曲面的位置和選取的參照面，要把選取參照面的偏移量均設(shè)置為零，以使兩者在同一條軸線上。如圖 、圖 所示 。最后的到圖 所示。 23 圖 草繪孔 圖 選取放置 圖 選取偏照 圖 孔 1 24 （ 2）在對(duì)其內(nèi)部的深孔進(jìn)行加工，同樣也是選擇打孔 圖標(biāo)，打開后選擇標(biāo)準(zhǔn)孔 圖標(biāo)，選擇螺釘尺寸，并輸入空的深度，如圖 所示。點(diǎn)擊 完成。如圖 所示。 圖 標(biāo)準(zhǔn)孔 圖 孔 2 （ 3）同樣做法再把另一側(cè)的孔做出來，先畫出孔的草繪圖，如圖 所示，最后選取放置的平面，完成后的視圖如 所示。 25 圖 孔草繪 圖 凸輪軸 三維圖 搖臂的建模 進(jìn)氣搖臂的建模 （ 1）運(yùn)行 Pro/E。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。 26 圖 “ 新建 ” 窗口 圖 選擇“單位類型 ” （ 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。 （ 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。 （ 1）先選擇 FRONT 為草繪平面，繪制出軸孔的圖形，如圖 所示。 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。 圖 軸孔拉伸 （ 1）接下來畫的是滾軸的一側(cè)，也是先畫出草繪圖形在對(duì)其進(jìn)行拉伸，如圖 所示。 圖 拉伸 （ 2）在對(duì)上級(jí)拉伸的圖形進(jìn)行處理，把滾輪的位置畫出來，此時(shí)畫完草圖時(shí)拉伸時(shí)要選擇去除材料 ，如圖 所示。 28 圖 （ 1）在畫頂氣門的一側(cè)，具體的過程按照以一個(gè)為基準(zhǔn)的原則，在其基礎(chǔ)上一步一步的畫出草圖在進(jìn)行拉伸、旋轉(zhuǎn)或去除材料，每一