【正文】 裝配設(shè)計(jì)的頂層定義產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要控制參數(shù) 和主要設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)描述 ，比如說(shuō)草圖，結(jié)構(gòu)圖，二維圖和三視圖等等 ，這些模型數(shù)據(jù)將被下屬零件所引用，以進(jìn)行零件細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。同時(shí)這些數(shù)據(jù)也將用于最終產(chǎn)品的控制和修改。 （ 3）根據(jù)參數(shù)和結(jié)構(gòu)描述數(shù)據(jù)，建立零件內(nèi)部尺寸關(guān)聯(lián)和部件間的特征關(guān)聯(lián)。 （ 4）用戶對(duì)不同的子部件和零件進(jìn)行細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。 （ 5）在零件細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該隨時(shí)進(jìn)行裝配層上的檢查，如裝配干涉、重量和關(guān)鍵尺寸等。 此外，也可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中，在裝配頂層隨時(shí)增加一些主體參數(shù)，然后再將其分配到各個(gè)子部件或零件設(shè)計(jì)中。 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 26 曲軸的 二 維 制圖 空壓機(jī)曲軸建模分析：空壓 機(jī)曲軸的功用是承受來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩，帶動(dòng)連桿推動(dòng)活塞做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)?？諌簷C(jī)曲軸是由兩端主軸頸、連桿軸頸、曲柄臂、螺紋連接孔、油孔等組成的。曲軸的建模主要以拉伸為主，通過(guò)布爾求和、求差形成軸和孔，通過(guò)掃掠形成潤(rùn)滑油孔。 空壓機(jī)曲軸的主要設(shè)計(jì)參數(shù)，如圖 。 圖 空壓機(jī)曲軸 CAD 圖 注：詳細(xì)的曲軸 CAD 圖見(jiàn)附件 通過(guò)上面的曲軸 CAD 圖， 連桿的 二 維 制圖 空壓機(jī)連桿建模分析：空壓機(jī)連桿是空壓機(jī)主要傳動(dòng)構(gòu)件之一，它將曲軸的旋轉(zhuǎn) 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 27 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。它主要由連桿大頭孔、小頭孔、連桿體 等組成。連桿的建模主要以拉伸和回轉(zhuǎn)為主，大頭孔、小頭孔是由回轉(zhuǎn)形成的，連桿體是由拉伸形成的。 空壓機(jī)連桿的主要設(shè)計(jì)參數(shù)，如圖 所示。 圖 空壓機(jī)連桿 CAD 圖 注：詳細(xì)的連桿 CAD 圖見(jiàn)附件 活塞的 二 維 制圖 空壓機(jī)活塞建模分析：空壓機(jī)活塞是空壓機(jī)形成壓縮空氣的執(zhí)行構(gòu)件，它在氣缸里進(jìn)行往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)?？諌簷C(jī)活塞的基本構(gòu)造可分為頂部、頭部和裙部三部分，具體可分為活塞頂、活塞頭、活塞環(huán)、活塞銷座等。空壓機(jī)活塞的建模主要以回轉(zhuǎn)和拉伸為主。 空壓機(jī)活塞的主要設(shè)計(jì)如下圖 所示。 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 28 圖 空 壓機(jī)活塞 CAD 圖 注：詳細(xì)的活塞 CAD 圖見(jiàn)附件 裝配體 在 UG 平臺(tái)上完成了汽車空壓機(jī)曲軸、連桿、活塞的三維設(shè)計(jì)建模后，應(yīng)用 UG 軟件的裝配模板，在相互連接的部件之間添加相應(yīng)的約束，就可以完成汽車空壓機(jī)的裝配，所形成的裝配體如圖 所示。 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 29 圖 空壓機(jī)裝配體 注：詳細(xì)的裝配過(guò)程見(jiàn)附件 小結(jié) 本章詳細(xì)的介紹了在 CAD 平臺(tái)上汽車空壓機(jī)曲軸、連桿、活塞的三維設(shè)計(jì)建模過(guò)程，這也是本課題的關(guān)鍵性工作所在。曲軸的建模過(guò)程步驟比較多，但是整體不難，只要我們能看懂曲軸的 CAD 二維圖，理解曲軸的外部和內(nèi) 部結(jié)構(gòu)，按照曲軸 CAD圖上面的尺寸和公差，一步一步仔細(xì)認(rèn)真的進(jìn)行草圖繪制和拉伸，我們就能準(zhǔn)確無(wú)誤的把曲軸的三維模型建立出來(lái)。曲軸建模的難點(diǎn)在于與主軸頸和連桿軸頸成一定夾角的曲柄臂的建模和內(nèi)部潤(rùn)滑油孔的建模，曲柄臂的建模需要建立新的基準(zhǔn)軸作為新的拉伸方向，潤(rùn)滑油孔的建模需要?jiǎng)?chuàng)建三個(gè)新的基準(zhǔn)平面來(lái)完成草圖的繪制。連桿的外形比較簡(jiǎn)單，由經(jīng)過(guò)回轉(zhuǎn)的大頭孔和小頭孔與中間經(jīng)過(guò)拉伸的連桿體連接而成。難點(diǎn)在于中間連桿體和連桿體凹槽草圖的繪制，以及邊倒圓?；钊膬?nèi)外結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，主要是由回轉(zhuǎn)和拉伸操作來(lái)完成。難點(diǎn)在于如何讀 懂活塞的 CAD 圖，活塞外圍和內(nèi)圍結(jié)構(gòu)草圖的繪制。經(jīng)過(guò)曲軸、連桿、活塞的三維建模，大大的提高了我讀機(jī)械二維 CAD 圖的能力，三維建模的能力，使我能更加熟練的使用 UG NX軟件，這將對(duì)我以后的工作有很大的好處和作用。 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 30 4 結(jié)論與展望 總結(jié) 本文 應(yīng)用三維建模和分析軟件 CAD 構(gòu)造了一個(gè)可用于壓縮機(jī)有限元分析的虛擬樣機(jī)模型（空壓機(jī)簡(jiǎn)易裝配體）?；诖四Ｐ停M(jìn)行了裝配體的有限元分析，得到了空壓機(jī)在多種工況下的應(yīng)力、應(yīng)變分布情況。為空壓機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了一定的基礎(chǔ)。全文的主要研究?jī)?nèi)容如下： 1) 分析壓縮 機(jī)的工作原理和曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和受力情況，為確定空壓機(jī)曲軸、連桿、活塞的設(shè)計(jì)尺寸和有限元分析提供依據(jù)。 2) 利用 CAD 軟件建立空壓機(jī)曲軸、連桿、活塞的 制圖 ，通過(guò)定義各運(yùn)動(dòng)副之間的約束關(guān)系，完成空壓機(jī)的 圖解 。 展望 與 空壓機(jī) 傳統(tǒng) 的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程相比 。本課題主要在以下幾個(gè)方面取得了研究成果 : 1） 利用先進(jìn)的 CAD 技術(shù)，在 CAD 軟件平臺(tái)上完成了空壓機(jī)曲軸、連桿、活塞的 圖解 ，得到了空壓機(jī)簡(jiǎn)易的虛擬樣機(jī)。大大縮短了空壓機(jī)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)周期，減少了設(shè)計(jì)成本。 2） 利用 CAD 軟件對(duì)空壓機(jī)簡(jiǎn)易裝配體進(jìn)行有限 元分析，得到了空壓機(jī)虛擬樣機(jī)的應(yīng)力、應(yīng)變分布情況，為空壓機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了一定的依據(jù)。減少了物理實(shí)機(jī)試驗(yàn)的成本。 由于時(shí)間的限制，作者的工作只能放在 CAD 軟件平臺(tái)上建立空壓機(jī)主要零部件的二 維模型，課題的大部分重點(diǎn)內(nèi)容方面，還存在一些需要提高完善及進(jìn)一步研究的地方，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1） 還需要進(jìn)行充分的市場(chǎng)調(diào)研和實(shí)地考察學(xué)習(xí)。 2） 空壓機(jī)主要設(shè)計(jì)參數(shù)的深入研究，這對(duì)空壓機(jī)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)起著至關(guān)重要的作用。 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 31 3） 空壓機(jī)三維模型的優(yōu)化，通過(guò)對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真和有限元分析，得到空壓機(jī)虛擬樣機(jī)的應(yīng)力、應(yīng)變分布情 況，通過(guò)對(duì)空壓機(jī)虛擬樣機(jī)的應(yīng)力、應(yīng)變分布情況進(jìn)行研究，提出優(yōu)化方案， 找出空壓機(jī)設(shè)計(jì)上的缺陷并加以合理的改進(jìn)和設(shè)計(jì)。 4） 對(duì)物理樣機(jī)進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn) ,將試驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較 ,驗(yàn)證仿真分析的正確性。 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 32 致 謝 本文是在尊敬的導(dǎo)師 秦拓 的精心指導(dǎo)下完成的。在設(shè)計(jì)之初，他對(duì)這個(gè)課題做了詳細(xì)而深入的講解，這使我能很快的著手開(kāi)展設(shè)計(jì)工作。然后，在完成開(kāi)題報(bào)告、外文翻譯、中期匯報(bào)、 CAD 平臺(tái)上空壓機(jī)的 二維制圖 和畢業(yè)設(shè)計(jì)論文撰寫等工作的過(guò)程中， 秦拓 老師給了我很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)和指導(dǎo)意見(jiàn)。在此，我要向 秦拓 老師表示崇高的敬 意和衷心的感謝！導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開(kāi)拓創(chuàng)新的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生終生受益！ 另外，我要感謝我的同學(xué)和朋友們，在我寫論文的過(guò)程中給予了我很多幫助，是你們?cè)谖移綍r(shí)設(shè)計(jì)中和我一起探討我不會(huì)的問(wèn)題，并指出我在設(shè)計(jì)上的誤區(qū)，使我能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題把設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行下去，感謝你們?cè)谖艺撐牡淖珜懞团虐孢^(guò)程中提供熱情的幫助。沒(méi)有你們的幫助我不可能這樣順利的結(jié)稿，在此表示深深的謝意！ 由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)和指正！謝謝。 作者于 2021 年 4 月 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 33 參考文獻(xiàn) [1]李 連生 .壓縮機(jī)技術(shù)研究進(jìn)展及其應(yīng)用 .通用機(jī)械 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