【導(dǎo)讀】自1886年誕生第一輛汽車以來，汽車工業(yè)經(jīng)歷了100年的發(fā)展過程。性能都有很大提高。因此，現(xiàn)代汽車已成為世界經(jīng)濟(jì)與人民生活中不可缺少的一種運(yùn)。由于汽車工業(yè)是科技含量高、利潤高和對相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶動大的產(chǎn)業(yè)，汽車產(chǎn)品。的質(zhì)量及其設(shè)計(jì)水平已成為衡量一個(gè)國家技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。旗”、“上海”牌轎車，但至今基本上仍屬于引進(jìn)階段。列困難，造成了我國汽車工業(yè)還仍然處于不完善狀態(tài)。全部應(yīng)用于汽車零部件。保證汽車有必要的動力性和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)保證換檔迅速、省力、工作可靠。位以及汽車的使用者提供可靠的參考，防止出現(xiàn)重大的事故。CAD技術(shù)起步于50年代后期。CAD技術(shù)以二維繪圖為主要目標(biāo)的算法一直持續(xù)到70年代末期，以后作。為CAD技術(shù)的一個(gè)分支而相對單獨(dú)、平穩(wěn)地發(fā)展。CAD用戶特別是初期CAD用戶中，二維繪圖仍然占有相當(dāng)大的比重。另外，CAD系統(tǒng)正成為許多產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的核心。利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，CAD設(shè)計(jì)方案可通過企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)充分顯示出來。能與協(xié)作的CAD系統(tǒng)。

　　

【正文】 減少開發(fā)費(fèi)用，同時(shí)提高產(chǎn)品質(zhì)量，并且可以對試驗(yàn)臺進(jìn)行運(yùn)動軌跡、位移、運(yùn)動干涉、情況的分析，以便研究模型。 Pro/ENGINEER 機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真概述 機(jī)械運(yùn)動仿真是在 Pro/ENGINEER 系統(tǒng)的裝配模式中進(jìn)行的 ,其 (機(jī)械 (Mechanism))功能專用來處理裝配件間的運(yùn)動仿真。由于機(jī)構(gòu)要運(yùn)動 ,因此在進(jìn)行裝配時(shí) ,裝配 件不能完全約束 ,只能部分約束。但部分約束并不是裝配不完全，而是根據(jù)各構(gòu)件（零件）的運(yùn)動型態(tài)及彼此間的相對運(yùn)動情況，通過各種連接（ Connection）的設(shè)定，來限制各構(gòu)件的運(yùn)動自由度。完成構(gòu)件的裝配和連接設(shè)定后，根據(jù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動特點(diǎn)，添加驅(qū)動器，即可完成仿真的設(shè)定。 38 因此， Pro/ENGINEER 機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真的主要工作是完成裝配和定義連接、添加驅(qū)動器、運(yùn)動仿真和結(jié)果回放。 機(jī)械運(yùn)動仿真的特點(diǎn) 機(jī)械是由構(gòu)件組合而成的，而每個(gè)構(gòu)件都以一定的方式至少與另一個(gè)構(gòu)件相聯(lián)接。這種聯(lián)接，即使兩個(gè)構(gòu)件直接接 觸，又使兩構(gòu)件能產(chǎn)生一定的相對運(yùn)動。 機(jī)構(gòu)仿真主要包括 2 個(gè)步驟：第一是創(chuàng)建機(jī)構(gòu)：第二是添加驅(qū)動器。其中創(chuàng)建機(jī)構(gòu)的過程就是完成構(gòu)件的裝配和連接的定義，與裝配過程非常相似。 機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真與零件裝配，兩者都利用（元件放置）對話框完成裝配或連接的設(shè)定，同時(shí) Pro/ENGINEER 將連接信息保存在裝配文件中，這意味著父裝配繼承了子裝配中的連接定義。 但是，創(chuàng)建機(jī)構(gòu)是應(yīng)用（元件放置）對話框的（連接）功能聯(lián)接機(jī)構(gòu)中的各個(gè)構(gòu)件；而零件裝配直接在（元件放置）對話框通過定義裝配約束來安裝各個(gè)零部件，同時(shí)由零件裝配得到裝配體，其 內(nèi)部的零部件之間沒有相對運(yùn)動，而由聯(lián)接得到的機(jī)構(gòu)， 其內(nèi)部的構(gòu)件之間可以產(chǎn)生一定的相對運(yùn)動。創(chuàng)建機(jī)構(gòu)以后必須添加驅(qū)動器才能進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真。 機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真的流程 根據(jù)以上的分析，在 Pro/Engineer 系統(tǒng)中進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動運(yùn)動仿真 ,總體上可分成 4個(gè)部分：創(chuàng)建機(jī)構(gòu)、添加驅(qū)動器、進(jìn)行機(jī)構(gòu)仿真以及分析仿真結(jié)果。圖 為機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真的流程圖。 創(chuàng)建機(jī)構(gòu) 添加驅(qū)動器 進(jìn)行機(jī)構(gòu)仿真 分析仿真結(jié)果 39 圖 機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真的流程圖 試驗(yàn)臺的運(yùn)動仿真 本次試驗(yàn)臺運(yùn)動 仿真基本過程如下所示： 1． 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 由分析可得，整個(gè)試驗(yàn)臺組件當(dāng)中臺架底座與升速器箱體及各部件的支撐結(jié)構(gòu)是固定不動的，動力由電動機(jī)輸出傳遞至各軸段，大齒輪動力通過齒輪對連接傳至小齒輪，因此，試驗(yàn)臺的旋轉(zhuǎn)部件均以銷釘連接方式進(jìn)行裝配，大齒輪與小齒輪之間增加齒輪對的連接方式。 2． 創(chuàng)建伺服電動機(jī) 伺服電動機(jī)定義對話框如圖 所示。將電動機(jī)名稱設(shè)為 dianjiMotor，并選取電動機(jī)插銷連接對作為電動機(jī)的傳動軸，電機(jī)轉(zhuǎn)速定為 62 度 /s。 3． 進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析 定義分析的內(nèi)容見圖 所示。定義名稱名 shiyantairotate,分析類型定義為運(yùn)動學(xué)分析 ,運(yùn)動分析時(shí)間設(shè)為 60 秒。 圖 伺服電動機(jī)定義對話框 圖 分析定義對話框 4． 播放機(jī)構(gòu)的動態(tài)仿真結(jié)果及錄制運(yùn)動影片 試驗(yàn)臺的動態(tài)仿真結(jié)果見光盤附帶視頻文件 ,運(yùn)動學(xué)分析結(jié)果為 。 5． 機(jī) 構(gòu)運(yùn)動數(shù)據(jù)測量 40 由第 4 步得到的分析結(jié)果測量大、小齒輪的轉(zhuǎn)速關(guān)系，選擇大、小齒輪的運(yùn)動軸，創(chuàng)建測量數(shù)據(jù)結(jié)果，得到的大、小齒輪轉(zhuǎn)速關(guān)系圖形，如圖 所示 ,由圖形可以看出 ,大、小齒輪的轉(zhuǎn)速關(guān)系為 4:1,符合實(shí)際設(shè)計(jì)要求。 圖 大小齒輪轉(zhuǎn)速關(guān) 加載器的運(yùn)動仿真 1． 創(chuàng)建機(jī)構(gòu) 在進(jìn)行加載器組件機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)之前 ,首先要新建一個(gè)機(jī)構(gòu)文件 ([組件 ]),系統(tǒng)進(jìn)行裝配模式。接著載入加載器的第一個(gè)構(gòu)件（加載器底座），這個(gè)零件作為主體構(gòu)件。然后以相 同的方法載入加載器機(jī)構(gòu)的第二個(gè)構(gòu)件，依次類推，創(chuàng)建加載器機(jī)構(gòu)主要包括新建機(jī)構(gòu)文件、載入主體機(jī)構(gòu)、定義連接和約束等操作。具體流程如下： （ 1）新建機(jī)構(gòu)文件 在創(chuàng)建機(jī)構(gòu)之前必須在零件設(shè)計(jì)模式下完成所有加載器零件模型的建立。將加載器機(jī)構(gòu)所要涉及到的所有構(gòu)件復(fù)制到同一目錄下，用于創(chuàng)建機(jī)構(gòu)，進(jìn)而完成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)動仿真分析。 在主菜單欄中單擊 [文件 ]︱ [新建 ]選項(xiàng)，系統(tǒng)將彈出如圖 所示的對話框，選中 [組件 ]選項(xiàng)，輸入名稱為“ asm_jiazaiqi”，如圖 所示。取消使用系統(tǒng)缺省模板，選擇 “ mmns_asm_design”模板，最后單擊確定按鈕完成裝配文件的創(chuàng)建。 41 圖 [新建 ]對話框 （ 2）載入主體構(gòu)件 加載器主體構(gòu)件為加載器箱體座和箱體蓋，就是機(jī)構(gòu)的參考系統(tǒng)。將主體構(gòu)件模型載入窗口中，用缺省位置完成加載器主體構(gòu)件的放置。 （ 3）定義連接和約束 要對加載器進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真，必須同時(shí)定義連接和約束。連接的定義主要是通過 [用戶定義 ]工具欄來實(shí)現(xiàn)的。加載器構(gòu)件的裝配是搭配裝配約束條件來定義的。由分析可 得，加載器中的蝸輪蝸桿是一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，與主體構(gòu)件之間是要用銷釘連接方式來定義連接。定義連接和約束的工具欄如圖 所示 圖 連接和約束工具欄 2． 添加驅(qū)動器 42 由于加載器機(jī)構(gòu)由原動件、加架、從動件 3 個(gè)部分組成，因此在完成了對加載器連接和約束，建立機(jī)構(gòu)后，接著要在原動件上添加驅(qū)動。 打開伺服電機(jī)定義對話框，接受系統(tǒng)缺省的名稱，在類型子對話框中選擇蝸桿的轉(zhuǎn)動箭頭為連接軸，以定義原動件為蝸桿，在輪廓子對話框中連接軸設(shè)計(jì)選擇 速度，模的數(shù)值為 120，以定義蝸桿轉(zhuǎn)速為等速旋轉(zhuǎn)，角速度為每秒轉(zhuǎn)過 120 度，如圖 所示。 圖 伺服電動機(jī)定義定義框 3． 進(jìn)行機(jī)構(gòu)仿真 完成了蝸桿原動件驅(qū)動添加后，對其定義運(yùn)動類型分析，以此來進(jìn)行運(yùn)動仿真。 單擊 [定義分析 ]命令選項(xiàng)來為加載器定義運(yùn)動類型，分析定義對話框如圖 所示，設(shè)置分析名稱為 jiazaiqi，分析類型為運(yùn)動學(xué)，總時(shí)間為 30 秒。點(diǎn)擊運(yùn)行即可產(chǎn)生加載器的運(yùn)動過程。加載器的動態(tài)仿真結(jié)果見光盤附帶視頻文件 。 43 圖 分析定義對話框 4． 機(jī)構(gòu)運(yùn)動數(shù)據(jù)測量 由第 4 步得到的分析結(jié)果測量 蝸輪、蝸桿的轉(zhuǎn)速關(guān)系，利用運(yùn)動 仿真圖形測量功能，新建一圖形文 件，選擇蝸輪、蝸桿的運(yùn)動軸做為 測量對象，創(chuàng)建測量數(shù)據(jù)結(jié)果，得 到的蝸輪、蝸桿轉(zhuǎn)速關(guān)系圖形，如 圖 所示 ,由圖形可以看出蝸輪、 蝸桿的轉(zhuǎn)速關(guān)系約為 1:65,符合實(shí)際 設(shè)計(jì)結(jié)果。 圖 蝸輪、蝸桿轉(zhuǎn)速關(guān)系 本章小結(jié) 本章利用 CAD/CAM/CAE 軟件 Pro/Engineer 機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真技術(shù) ,通過對試驗(yàn)臺、加載器機(jī)構(gòu)部分創(chuàng)建機(jī)構(gòu)、添加驅(qū) 動器、使其運(yùn)動起來，以進(jìn)行試驗(yàn)臺和加載器的運(yùn)動模擬，達(dá)到機(jī)構(gòu)仿真的目的，然后根據(jù)運(yùn)動學(xué)分析結(jié)果來測量運(yùn)動元件之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系，得到分析數(shù)據(jù)，達(dá)到了更好地研究模型功能。 44 結(jié) 論 此試驗(yàn)臺傳動機(jī)構(gòu)利用機(jī)械閉式功率流原理，在事先給系統(tǒng)加載的情況下，選擇小的驅(qū)動電機(jī)即可完成機(jī)械效率的測定以及用時(shí)較長的疲勞壽命和潤滑等的試驗(yàn)。 本次設(shè)計(jì)主要是進(jìn)行了以下幾方面內(nèi)容： （ 1） 對設(shè)計(jì)題目的來源及目的進(jìn)行了簡單的介紹 （ 2） 對變速器試驗(yàn)臺的性能指標(biāo)和總體構(gòu)成及工作原理進(jìn)行了闡述，了解變 速器試驗(yàn)臺性能指標(biāo)主要包括哪幾方面。 （ 3） 利用三維工程軟件 Pro/Engineer 的實(shí)體造型功能，建立了試驗(yàn)臺的所有零件實(shí)體模型。 （ 4） 利用 Pro/Engineer 機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真技術(shù)，通過對試驗(yàn)臺、加載器機(jī)構(gòu)部分創(chuàng)建機(jī)構(gòu)、添加驅(qū)動器使其運(yùn)動起來， 以進(jìn)行試驗(yàn)臺和加載器的運(yùn)動模擬，達(dá)到機(jī)構(gòu)仿真的目的， 45 參考文獻(xiàn) [1] 王望予 . 汽車設(shè)計(jì) [M]. 機(jī)械工業(yè)出版社 [2] 王國林 . 汽車底盤構(gòu)造及維修 [M]. 高等教育出版社 . 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VDI – Berichte ,2020(Germany). 致 謝 隨著時(shí)間的推移，隨著設(shè)計(jì)內(nèi)容的完成，我也即將完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，完成我的大學(xué)生涯的最后一次學(xué)業(yè)上的任務(wù)，心里有些開心，也有些惆悵，因?yàn)槲揖鸵x開母校、離開大學(xué)了，我的大學(xué)生涯也結(jié)束了。 在近 3 個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我按照老師既定的設(shè)計(jì)進(jìn)展和程序安排，進(jìn)行了閉式變速器性能試驗(yàn)臺的運(yùn)動仿真研究工作。在課題設(shè)計(jì)中，在老師的悉心幫助下，指導(dǎo)下，學(xué)會了資料的查找、方案論證以及如何使用各種設(shè)計(jì)手冊等一些基礎(chǔ)設(shè)計(jì)知識，因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)是對大學(xué)四年所學(xué)的綜合運(yùn)用，是踏上工作崗位前的練兵，它基本上是學(xué)習(xí)一些基本方法。所有這一 切將有利于我工作以后很快的進(jìn)入狀態(tài)，努力完成好從學(xué)生到工程技術(shù)人員的轉(zhuǎn)變。 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)之所以能夠如此順利的進(jìn)行和得到如此成功的收獲，這除了歸功于得到學(xué)友們的幫助之外，更要?dú)w功于老師的正確輔導(dǎo)和指導(dǎo)，在此我對他們的熱情幫助表示深深的謝意。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是一次綜合性的課程設(shè)計(jì)，它是將我們大學(xué)四年所學(xué)知識的一次總結(jié)和 47 歸納，它不但使我們熟悉了未學(xué)到的知識，復(fù)習(xí)了已學(xué)到的知識，更重要的是它給了我一個(gè)成熟的和面對困難和挑戰(zhàn)困難的方法和信心，給了我一次查缺補(bǔ)漏的機(jī)會，使我在即將得到深造之前認(rèn)識到了自己的不足，彌補(bǔ)了 自己的不足和如何完善自己的成功信念。 畢業(yè)設(shè)計(jì)即將過去，大學(xué)生活即將結(jié)束，今后我一定會再深深地總結(jié)這次課題設(shè)計(jì)的得與失，更加完善自己成功的經(jīng)驗(yàn)，將它應(yīng)用我未來的學(xué)習(xí)和工作中，同時(shí)我也會更加深深地反省自己的失誤和缺點(diǎn)，努力地改正自己，克服不足，避免在未來的學(xué)習(xí)和工作中再一次出現(xiàn)。 在此，我要深深地感謝指導(dǎo)老師紀(jì)峻嶺老師，感謝她在設(shè)計(jì)過程中的自始至終的耐心指導(dǎo)，以及對我的嚴(yán)格要求，培養(yǎng)了我踏實(shí)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度，同時(shí)也要感謝在設(shè)計(jì)中給我以指導(dǎo)的所有老師們。 最后，由于本次設(shè)計(jì)時(shí)間有限，本人經(jīng)驗(yàn)不足，肯定設(shè)計(jì)中還有很 多不完善的地方，希望老師批評指正。最后，再次對我的老師和學(xué)友們表示衷心感謝。 感謝您們?。? 附 錄 48 齒輪箱裝配圖 49 齒輪箱分解圖 50 加載器裝配圖 51