曲柄连杆机构设计.doc

沈阳理工大学课程设计论文目录第一章 用CATIA建立曲轴连杆机构零件21 活塞的三维建模步骤22 连杆建模6第二章 装配件设计8第三章 MSC.SimDerigner的使用101 建立约束102 MSC.SimDesigner结果导出11第四章MSC.ADAMS运动仿真结果分析说明11参考文献13第一章 用CATIA建立曲轴连杆机构零件1活塞的三维建模步骤 从开始菜单中启动CATIA V5R17软件，进入CATIA的工作平台，点开开始下单选择机械设计零件设计，进入零件设计工作台，选中XY平面做草图，单击草图工具器图标，进入草图工作台，将画轮廓线命令打开，画出如下草图：用尺寸进行约束，推出草图平面，用旋转体命令建立旋转体，选中地面在地面画草图，如下所示：退出草图平面，选中所作草图进行凹槽，深度37mm继续选中底面做草图，以原点为圆心，24mm为半径，在（-17,0）画一直线与圆相交，用镜像工具把这条线复制到另一边，用剪切工具剪切多余部分，达到草图如下所示： 退出草图平面，用凹槽工具凹槽，深度33mm。在XY平面做草图，以刚才凹槽底面维底边做15度的锐角三角形，景象到另一边，退出草图平面，用凹槽工具向两边凹槽，选直到最后，得到的实体为：选中刚切出的平面，在此平面上做草图，过（-20，0）点做半径9mm的圆退出草图平面，选中凸台工具，选中所作凸台2mm，用镜像工具将凸台部分相对XY平面镜像到另一面如图所示：选中刚所作的凸台顶面，以凸台圆心为圆心，做圆半径为6mm，突出草图界面，选中凹槽工具，凹槽直到最后选中ZX平面，圆心（35,0）半径40做圆，退出，选中凸台工具，想两边拉伸到最后，得到草图如下：对1,2,3边倒角得到活塞三维体2.连杆建模选中XY平面，做草图如下所示：然后退出草图，选凸台工具对其进行拔模处理选中实体上表面做草图如下：退出草图平面，选中凹槽工具，凹槽深度5mm，选中镜像工具以XY为对称面镜像 在缸得到的槽底平面做草图，如下所示退出草图平面，选中凹槽工具，凹槽深度3mm，选中镜像工具相对于XY平面镜像对拔模后的连杆体仍然去YZ平面为参考面在草图对零件进行约束，约束完毕退出草图，应用凹槽命令对连杆体拔出凹槽，然后在其大头端面打孔，最后对其进行倒角处理，就得到完整的连杆机构然后用同样的方法，依次建立螺钉、螺母、连杆头和曲轴的模型。 第二章 装配件设计鼠标双击桌面上的CATIA图标，打开CATIA V5程序。在菜单栏中依次选择“开始”机械设计装配件设计。点击现有组建命令，选择导入的文件，点击打开导入。使用操纵命令，将各零件移动到合适位置。点击相合约束命令，然后依次选择螺钉和螺母的轴线。点击相合约束命令，然后依次选择螺母和连杆体的一个孔的轴线。点击相合约束命令，然后依次选择螺钉和连杆体的一个孔的轴线。点击联系约束命令，选择螺母的正六边体于圆柱体相连的面和连杆体的螺孔面。点击联系约束命令，选择螺钉的一个切平面和连杆体的螺孔面。重复上诉方法，将另外一个螺钉和螺母与连杆体和连杆头的另一个螺孔约束。点击联系约束命令，然后依次选择连杆体和连杆头的2个接触面。点击全部更新命令，得到效果如下图所示。重复上述点击全部更新命令，得到效果如图所示。点击现有组件命令，导入曲轴。点击相合约束命令，然后依次选择连杆体的大孔的轴线和轴线和曲轴的曲拐的轴线。点击联系约束命令，然后依次选择连杆体的大孔的一个侧面和曲轴的曲拐的一个侧面。点击联系约束命令，然后一次选择连杆体的大孔的另一侧面和曲轴的曲拐的另一个侧面。效果图如下所示。 第三章 MSC.SimDesigner1建立约束鼠标双击桌面上的MSC SimDesigner图标，打开MSC SimDesigner程序。在菜单栏中依次选择“文件”“打开”，找到名为Product.CATProduct的文件，点击打开。在菜单栏中依次选择“开始”“数字建模”“SD Motion Workbench”.点击Insert a revolute joint命令，在Definition中，First component选择Part4，Second Component选择Ground，然后点击曲轴的一段，作为Location，再点击曲轴的轴线，作为Axis Direction。在Motion中，Motion Type选择速度（Velocity），Constant Value中输入转速2400转每分，点击确定。如图所示：点击Insert a revolute joint 命令，选择连杆体和活塞，连杆体和曲轴。点击Insert a translational joint 命令，选择活塞，相对与地面。点击Insert a fixed joint 命令，固定住螺母和螺杆，螺母和连杆体。2、MSC.SimDsigner结果导出点击Simulate the current motion model 命令，在菜单的Duration中输入运动仿真的时间0.1s，在Number of Frames 中输入仿真的步数100。点击start，等计算结束后关闭对话框。点击Play SMO results 命令，菜单motion model export中选择With Geomentry，result export 中选择all，点击确定。保存文件*.cmd文件。并且要求保存在全英文目录文件夹下。 打开MSC.ADAMS软件，在开始出新菜单中的Start in 目录中选择到保存*.cmd文件目录文件夹,下点击ok。文件被成功导入。 第四章 MSC.ADAMS运动仿真结果分析说明将*.cmd文件导入MSC.ADAMS后的效果，如图所示：右键选择Part1，点击Measure命令，输入如图所示。点击Apply按钮，出现活塞关于Mag轴方向上的位移曲线，如图所示。参考文献 1丁仁亮.CATIA V5基础教程M.北京：机械工业出版社,2006.10(2008.1重印) 2尤春风.CATIA V5机械设计M.北京：清华大