基于PROE的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸設(shè)計(jì)

1、Q i c h e s h e j i1前言曲軸是內(nèi)燃機(jī)的關(guān)鍵零件,其尺寸大小在很大程度上影響著內(nèi)燃機(jī)的外形尺寸和重量,以及工作可靠性和壽命。曲軸的破壞事故可能引起其它零件的嚴(yán)重?fù)p壞。隨著內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展與強(qiáng)化,曲軸的工作條件愈加嚴(yán)酷了,必須在設(shè)計(jì)上正確選擇曲軸的結(jié)構(gòu)形式與尺寸,以求獲得滿意的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。本文應(yīng)用Pro/E的建模技術(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸進(jìn)行三維造型。2基于特征參數(shù)化建模技術(shù)基于特征造型的參數(shù)化技術(shù)以一種全新的思維方式進(jìn)行產(chǎn)品的造型、創(chuàng)新設(shè)計(jì)和修改設(shè)計(jì)。參數(shù)化設(shè)計(jì)是指在設(shè)計(jì)特征、零件和裝配件時(shí)基于決定設(shè)計(jì)物理形狀的參數(shù)造型技術(shù),修改某一參數(shù)值就改變相應(yīng)的特征和所有參考該特征的參數(shù)化設(shè)計(jì)。

2、在造型中使用參數(shù)化,隨時(shí)可調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、尺寸,并因此帶動(dòng)特征自身的變動(dòng),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的基于特征的參數(shù)化設(shè)計(jì)。在實(shí)際應(yīng)用中,零件特征通常根據(jù)其功能劃分進(jìn)行分解,這樣工程設(shè)計(jì)人員根據(jù)自已的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí),綜合考慮形狀或位置的可變性,設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品既能滿足預(yù)定的功能要求,又具有經(jīng)濟(jì)性和良好的工藝性。3曲軸結(jié)構(gòu)建模曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)承載復(fù)雜的零件之一,實(shí)體建模是將整根曲軸四部分左端(自由端及左邊主軸頸、曲拐、主軸頸、右端(右邊主軸頸及功率輸出端組裝而成,如圖1所示。下文以左端、軸徑和右端的三維實(shí)體造型為例介紹曲軸三維造型的具體設(shè)計(jì)過程。3.1建立基準(zhǔn)坐標(biāo)系和基準(zhǔn)平面打開Part模塊并建立名為QZ.prt 的新

3、文件。利用D A T U M菜單中的C o o r d s Sys與Plane選項(xiàng),分別建立基準(zhǔn)坐標(biāo)系與基準(zhǔn)平面。3.2曲軸的基本實(shí)體特征初步繪制在FEAT中選擇MirrorGeom,選擇上圖中連桿軸頸端面為對(duì)稱面, Done。生成Merge特征。在FEAT中選擇Cope,Move。選定上圖中的各特征,Done。選Translate,Crv/Edg/Axis,選擇中心線為移動(dòng)軸線,確定移動(dòng)方向,Okay。輸入移動(dòng)距離為132mm。擇Rotate,Crv/Edg/Axis,選擇中心線為旋轉(zhuǎn)軸線,確定旋轉(zhuǎn)方向, O k a y。輸入旋轉(zhuǎn)角度為180度。D o n e Move。one,在Model

4、DialogBox中選擇O K。完成特征復(fù)制。運(yùn)用同樣的方法可以完成曲軸的初步繪制。如圖2所示。文/汪云圖1曲軸完整造型圖基于PRO/E的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸設(shè)計(jì)圖23.3左端的三維實(shí)體造型在F E A T菜單中選擇C r e a t e、Solid、Protrusion,選擇建立Revolve、Solid特征,完成后選擇Done。ttributes中選擇OneSide為實(shí)體的旋轉(zhuǎn)方向。Okay,進(jìn)入草繪模式。S e c t i o n草圖,并且C r e a t eCenterline,完成后Done。選擇旋轉(zhuǎn)角度為360度,Done。在ModelDialogBox中選擇OK。生成左端實(shí)體。在F E

5、A T菜單中選擇C r e a t e、 Solid、Cut,選擇建立Sweep、Solid特征,完成后選擇Done。選擇SketchTraj,然后選擇參考面,進(jìn)入軌跡線的草繪模式。繪制軌跡,完成后Done。在Attributes中選擇Freeends,Done。繪制Section的Sketch草圖,完成后Done。選擇Direction,Okay。在ModelDialogBox中選擇OK之后,完成鍵槽的繪制。F E A T菜單中選擇C r e a t e、汽車設(shè)計(jì) E A V YT R U C K2006.2.Solid、Cut,選擇建立Advanced、Solid 特征,完成后選擇Done

6、。選擇Helical Swp,Done。選擇Constant、ThruAxis、RightHanded,Done。選擇Front為SK PLN,Okay,Done。進(jìn)入草繪模式,繪制SketchTraj,并且CreateCenterline,完成后Done。輸入Pitch值,為2mm。繪制Section草圖,邊長(zhǎng)為1mm的等邊三角形。Done,在ModelDialog Box中選擇OK,完成了螺紋孔的繪制。整個(gè)左端實(shí)體繪制完成,如圖3所示。圖3曲拐、主軸頸、右端、倒角、直角、油孔等的基本實(shí)體特征繪制略,完成了曲軸的各部件三維造型后,得到曲軸的三維實(shí)體造型,如圖4。圖4曲軸的三維實(shí)體造型4結(jié)論采用基于特征的參數(shù)化造型技術(shù)軟件Pro/E對(duì)YC2108發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體進(jìn)行造型,可提高改進(jìn)設(shè)計(jì)和系列產(chǎn)品開發(fā)