基于ProE的路宝乘用车变速器操纵机构的设计-开题报告

纸， 明书全套毕业设计均有 毕业设计（论文） 开题报告 学生姓名 系部 汽车与交通工程 学院 专业、班级 指导教师姓名 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否外聘 是 否 题目名称 基于 的微型车变速器操纵机构及模拟装配的设计 一、 课题研究 现状、 选题 目的 和意义 1、课题研究现状 装配是产品生命周期的重要环节，面对顾客需求日益多样化的市场现状，以手工装配为主的传统装配方法逐步暴露出其缺陷 :(1)零件全部加工完成之后才可进行装配；(2) 不能体现并行设计的思想。针对这一问题，设计人员致力于产品的装配仿真技术的研究。利 用计算机图形学和仿真技术，在计算机上模仿产品的实际装配过程就是产品的装配仿真。装配仿真作为虚拟制造技术实施的核心技术之一，其任务就是用可视化手段研究和解决产品的可装配性问题。虚拟环境中，设计人员可以象操作真实零件一样对虚拟零件进行装配操作，建立产品装配模型，进行装配规划，检查装配过程中的干涉情况，提高产品装配的一次成功率。在汽车制造业中，整个产品制造过程的性质决定了绝大部分时间是花在装配生产部门。对于汽车这样一个由上万个零部件组成的装配体，如采用传统的二维图纸进行线性设计和平面设计，将无法预先发现设计所造成 的装配干扰等问题。 国外对虚拟装配级数的研究起步于 20 实际 90 年代中期，由于政府及工业界对其支持力度比较大，加之研究的基础条件比较好，因此发展势头相当迅猛。 德国 业工程研究所虚拟实现实验室较早的进行了基于虚拟现实的装配规划系统的研究与开发。他们开发的第一个虚拟装配规划原型系统就获得了 1996 年慕尼黑计算机展览会的最佳系统奖。该系统可以通过虚拟人体模型在虚拟环境中交互式的进行装配操作。在用户交互的基础上产生装配前趋图，并进行装配时间和装配成本分析。通过对真实装配环境的模拟，规划者在进行产 品装配条件（如装配空间的制约，装配零件供应及必须的装配工具等）对产品装配的影响。系统的具体功能如下：通过与统的数据借口获取 计模型；实际装配环境仿真；通过交互生产装配前趋图；为装配规划人员提供装配规划的知识；装配稳定性分析；自动生产装配过程文档。目前，该实验室关于虚拟装配的研究已经鲜有报道，他们当前的研究主要集中在虚拟环境以及人机交互方面，其研究成果有望应用于虚拟装配系统中。德国宝马汽车公司与德国 术大学 算机图形研究所在对基于虚拟现实的产品 装配技术的研究与应用中得出结论：采用虚拟现实技术进行虚拟产品原型开发将在汽纸， 明书全套毕业设计均有 车及其他工业中起十分重要的作用。 美国 立大学 验室是国际上较早开展虚拟装配技术研究的机构之一。他们与美国国家标准技术研究所 作开发的虚拟装配设计环境 一个具有代表性的虚拟装配系统。该研究的主要目的是通 过生成一个用于装配国画和评价的虚拟环境来探索产品制造中运用虚拟现实技术的可能性。 M 工作站上实现，立体视觉由 供（分辨率可达 800*600），设计者手的移动由 司的 行跟踪，所得信息用于控制虚拟环境中虚拟手的位置；手指和手腕运动由 据手套监控，而馈系统用于在手指尖处产生触觉反馈。在这个虚拟装配系统中，涉及摄可以对公差进行评估，选择最理想的装配顺序，生成装配 /拆卸路径规划一 级观察最终结果。 一下主要功能特征：从 统到虚拟装配系统的信息转换；从 ， 过对 统中装配约束的捕捉，时间对零件运动的引到与装配序列的生成；可进行零件的交互式动力学模拟，在物理建模的基础上进行实施碰撞干涉检测，考虑零部件的密度，材质，重量，摩擦系数，硬度等物理特性信息对零部件在虚拟环境中的动态行为的影响；可进行零部件装配轨迹信息的创建与轨迹编辑， 许用户记录，编辑零部件的装配轨迹，并在虚拟环境中显示零件的扫掠提及；可在 对零件结构参数的修改，首先， 统中标识的零件磨性的关键参数提取出来供用户在虚拟环境中进行修改，然后， 统根据用户的修改意图对零件进行参数化修改，最后，将修改后的零件重新装入 可生成装配环境与零部件初始位置，整个装配环境可以 统中定义，同时，永华可在制定零部件与装配工具的初始位置；可模拟交互式装配过程， 持单手操作与双手操作，兵通过物理建模模拟和实现零部件的抓取；支持装配过程中装配工具的使用， 虑了装配工具对装配过程的影响；基于约束的装 配仿真， 供了处理以及管理约束的方法，在虚拟装配过程中可以高效率地操作物理约束，通过基于约束的装配仿真不近可以展示设计者的设计意图，而且可以说明如何应用约束；可进行 性装配层次重组，提供了重组 性装配层次的方法，对从 统中导入的磨性，可以修改其“父子”关系，可以创建原模型中不存在的新的子装配。 日本 开发了机械零件装配性验证和装配机器可视化系统。 根据目前的理解，虚拟装配发展至今可以分为三个接管，第一阶段是虚拟装配理论的提出阶段，第二阶段是科研究机构在各自实验室 复制，建立虚拟装配系统的阶段，第三阶段是各研究机构对虚拟装配各发展方向进行深入研究的阶段。目前国外虚拟装配级纸， 明书全套毕业设计均有 数的发展已经进入了第三阶段。 国内对虚拟装配级数的研究起步于 20 世纪 90 年代末期，发展速度比较快，取得了不少研究成果，并提出了许多有价值的新理论和新方法。浙江大学 G 国家重点实验室是国内最早开展虚拟装配研究的机构之一，他们目前的研究在国内处于领先地位。此外，华中科技大学，清华大学，北京理工大学，北京航空航天大学一级伤害交通大学等也进行了与虚拟装配相关的研究，他们已经或者正在着手建立自己 的虚拟装配系统。 纵览国内虚拟装配研究方面的文献报道，我们认为国内虚拟装配的研究目前正处于从第二阶段向第三阶段过渡的时期，与国外相比仍然存在 5 年左右的差距。 2、选题的目的和意义 微型汽车在我国有很大市场，从 格适合我国国情，适合正在发展的中国的现况。变速器作为传动系统的重要部件之一 , 变速器操纵机构的装配质量和效率直接关系到变速器本身乃至整车性能的发 挥和制造的质量 ,虚拟样机技术的成功应用不仅可以提高装配精度，而且可以缩短产品设计周期，对于工程实际具有重要的应用价值。虚拟装配作为虚拟制造实施的核心技术之一，通过运用 进行变速器操纵机构的模拟装配设计，从而达到对变速器操纵机构的装配工艺进一步更深了解；这样可以从本质上提高制造效率，节省劳动力，节约生产资源；加快了解汽车企业生产工艺设计、制造及应用的过程 ,该毕业设计可以加强国内外流行三维 软件的使用与掌握。 纸， 明书全套毕业设计均有 二、设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 1、本设计的主要内容 : 收集有关国内外微型及普及型汽车变速器操纵机构工艺相关资料，通过对变速器操纵机构工作条件的了解，提出变速器操纵机构的装配工艺方案，符合装配工艺设计方法规定，提出问题，提出自己的观点，解决问题，在 数化建模的基础上 ,进行装配建模虚拟装配过程 ,从而实现汽车变速器操纵机构的动态装配。 主要任务是用可视化手段研究和解决产品的可装配性问题。 从设计方法、结构原理、材料及应用等方面分析微型车变速器操纵机构装配技术，提出自己的设计思想及加工方法。 对不同挡位的拔叉 、操作壳体、及相应的部件装配图等进行零件建模，对操纵机构的部件的基于 三维图建模。 2、拟解决的主要问题 : 复杂零件的三维建模 ； 用三维软件 建立汽车 变速器操纵机构 零部件的三维几何模型和装配模型； 在 的环境中 ,首先建立起 变速器操纵机构 各个零部件的三维实体模型 ,再在零部件的实体模型的基础上 ,定义各个零部件之间的装配配合关系 ,从而建立起该装配体的实体模型； 基于虚拟现实技术的装配，汽车 变速器操纵机构 动态装配过程中的干涉检查。 纸， 明书全套毕业设计均有 三、技术 路线（研究方法） 四、进度安排 1、熟悉设计任务书，并了解相关材料 (网上查阅 )，准备资料，填写开题报告：第 12周（ 2 月 28 日 3 月 13 日） 2、熟悉零件图纸 (提出有相应问题 )，熟练掌握工艺学、 ：第 35 周（ 3 月 14 日 4月 3 日） 3、据自已所学知识及实习工厂或其它修配厂提出装配工艺规划、装配序列，输助工具 有一定使用能力：第 68 周（ 4 月 4 日 4 月 24 日） 4、在 的环境中 ,建立 起各个零部件的三维实体模型及中期检查：第 912 周（ 4 月25 日 5 月 22 日） 5、建立各个零部件之间的装配配合关系与装配体的实体模型：第 1314 周（ 5 月 23 日6 月 5 日） 6、总结毕业设计及编写说明书、后期检查审核及修改不足：第 1516 周（ 6 月 6 日 6月 19 日） 7、毕业设计准备答辩及答辩：第 17 周 （ 6 月 20 日 6 月 26 日） 收集相关资料 根据二维零件图运用 画出三维零件 熟练掌握 的运用 将 三维 零件进行 装配仿真 演示 装配动画 干涉检查 干涉检查报告 填写说明书 答辩 纸， 明书全套毕业设计均有 五、 参考文献 1周尔民 汽车变速器虚拟装配仿真技术 J2冯樱 的汽车变速器装配及运动仿真的动画实 现 J3富成科 M4沈宜慧 M5徐灏 M6王宝玺 M 机械工业出版社 ,7成大先 化学工业出版社 ,8张德永 . 控加工 (基础篇 )9熊志旺 动机曲轴的结构及工艺性能分析研究 D