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【QC283】基于ProE的微型车变速器操纵机构及模拟装配的设计【开题报告+任务书+PREO三维图】【3A0】
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qc283
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微型车
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任务书
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三维
a0
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【QC283】基于ProE的微型车变速器操纵机构及模拟装配的设计【开题报告+任务书+PREO三维图】【3A0】,qc283,基于,proe,微型车,变速器,操纵,机构,模拟,摹拟,装配,设计,开题,报告,讲演,呈文,任务书,preo,三维,a0
- 内容简介：
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制图 全越 一二挡装配 黑龙江工程学院 比例 1:1 审核 第 45 页 共 50 页 制图 全越 倒五 挡装配 黑龙江工程学院 比例 1:1 审核 第 46 页 共 50 页 制图 全越 换 挡 选择轴 装配 黑龙江工程学院 比例 1:1 审核 第 48 页 共 50 页 制图 全越 换 挡 机构总成 装配 黑龙江工程学院 比例 1:1 审核 第 47 页 共 50 页 制图 全越 换 挡 机构总成 装配 黑龙江工程学院 比例 1:1 审核 第 49 页 共 50 页 制图 全越 弹性销 黑龙江工程学院 材料 钢 带例 1:1 审核 第 3 页 共 50 页 制图 全越 倒、五挡换挡凸轮 黑龙江工程学院 材料 含镍铁基粉末冶 金 例 1:1 审核 第 1 页 共 50 页 制图 全越 互锁板 黑龙江工程学院 材料 例 1:1 审核 第 2 页 共 50 页 制图 全越 换挡选择柄 黑龙江工程学院 材料 铸钢例 1:1 审核 第 44 页 共 50 页 制图 全越 弹性销 黑龙江工程学院 材料 钢 带例 1:1 审核 第 43 页 共 50 页 制图 全越 倒、五挡换挡臂 黑龙江工程学院 材料 铸钢例 1:1 审核 第 42 页 共 50 页 制图 全越 倒挡控制叉 黑龙江工程学院 材料 铸钢例 1:1 审核 第 41 页 共 50 页 制图 全越 一、二挡拨叉 黑龙江工程学院 材料 铸钢例 1:1 审核 第 40 页 共 50 页 制图 全越 换挡轴套 黑龙江工程学院 材料 钢管拔10例 1:1 审核 第 39 页 共 50 页 制图 全越 三、四挡拨叉 黑龙江工程学院 材料 铸钢例 1:1 审核 第 38 页 共页 制图 全越 倒、五挡导向轴 黑龙江工程学院 材料 钢棒 例 1:1 审核 第 37 页 共 50 页 制图 全越 五档拨叉 黑龙江工程学院 材料 铸钢例 1:1 审核 第 36 页 共 50 页 制图 全越 换挡选择轴 黑龙江工程学院 材料 钢棒 例 1:1 审核 第 35 页 共 50 页 制图 全越 倒、五档拨叉轴 黑龙江工程学院 材料 钢棒45例 1:1 审核 第 34 页 共 50 页 制图 全越 一、二档拨叉轴 黑龙江工程学院 材料 钢棒45例 1:1 审核 第 33 页 共 50 页 制图 全越 换档轴 黑龙江工程学院 材料 钢棒45例 1:1 审核 第 32 页 共 50 页 制图 全越 三、四挡拨叉轴 黑龙江工程学院 材料 钢棒45例 1:1 审核 第 31 页 共 50 页 制图 全越 换挡臂 黑龙江工程学院 材料 铸钢例 1:1 审核 第 30 页 共 50 页 制图 全越 换挡选择轴臂 黑龙江工程学院 材料 铸钢例 1:1 审核 第 29 页 共 50 页 制图 全越 低速回位弹簧 黑龙江工程学院 材料 例 1:1 审核 第 28 页 共 50 页 制图 全越 倒、五档回位弹簧 黑龙江工程学院 材料 例 1:1 审核 第 27 页 共 50 页 制图 全越 支撑板 黑龙江工程学院 材料 例 1:1 审核 第 26 页 共 50 页 制图 全越 换档轴自锁弹簧 黑龙江工程学院 材料 碳素弹簧钢丝 1- 例 1:1 审核 第 25 页 共 50 页 制图 全越 垫片 黑龙江工程学院 材料 例 1:1 审核 第 24 页 共 50 页 制图 全越 螺钉 黑龙江工程学院 材料 圆钢 例 1:1 审核 第 23 页 共 50 页 制图 全越 换挡凸轮回位弹簧 黑龙江工程学院 材料 碳素弹簧钢丝 1- 例 1:1 审核 第 22 页 共 50 页 制图 全越 弹簧 黑龙江工程学院 材料 例 1:1 审核 第 21 页 共 50 页 制图 全越 弹簧 黑龙江工程学院 材料 例 1:1 审核 第 20 页 共 50 页 制图 全越 倒档自锁弹簧 黑龙江工程学院 材料 碳素弹簧钢丝 1- 例 1:1 审核 第 19 页 共 50 页 制图 全越 五档拨叉螺钉 黑龙江工程学院 材料 圆钢 例 1:1 审核 第 18 页 共 50 页 制图 全越 倒档拨块 黑龙江工程学院 材料 圆钢 例 1:1 审核 第 17 页 共 50 页 制图 全越 倒挡拨叉 黑龙江工程学院 材料 钢板 6例 1:1 审核 第 16 页 共 50 页 制图 全越 倒挡拨叉安装板 黑龙江工程学院 材料 钢板 3例 1:1 审核 第 15 页 共 50 页 制图 全越 换挡选择轴导向壳体 黑龙江工程学院 材料 铝合金例 1:1 审核 第 14 页 共 50 页 制图 全越 回位弹簧座 黑龙江工程学院 材料 尼龙1010例 1:1 审核 第 13 页 共 50 页 制图 全越 垫片 黑龙江工程学院 材料 钢板例 1:1 审核 第 12 页 共 50 页 制图 全越 弹簧座 黑龙江工程学院 材料 含镍铁基粉末冶 金 例 1:1 审核 第 11 页 共 50 页 制图 全越 螺钉 黑龙江工程学院 材料 圆钢 例 1:1 审核 第 10 页 共 50 页 制图 全越 一、二挡换挡臂 黑龙江工程学院 材料 铸钢例 1:1 审核 第 9 页 共 50 页 制图 全越 三、四挡换挡臂 黑龙江工程学院 材料 铸钢例 1:1 审核 第 8 页 共 50 页 制图 全越 档位限位螺钉 黑龙江工程学院 材料 圆钢 例 1:1 审核 第 7 页 共 50 页 制图 全越 固定螺钉 黑龙江工程学院 材料 圆钢 例 1:1 审核 第 6 页 共 50 页 制图 全越 三四 挡装配 黑龙江工程学院 比例 1:1 审核 第 50 页 共 50 页 制图 全越 换 挡 选择轴 装配 黑龙江工程学院 比例 1:1 审核 第 5 页 共 50 页 制图 全越 换档轴 黑龙江工程学院 比例 1:1 审核 第 4 页 共 50 页 毕业设计（论文）中期 检 查表 填表日期 2011 年 04 月 20 日 迄今已进行 8 周剩余 9 周 学生姓名 全越 院系 汽车与交通工程学 院 专业、班级 车辆工程 、 07导教师姓名 张德生 职称 副教授 从事 专业 汽车工程 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 学 生 填 写 毕业设计（论文）工作进度 已完成主要内容 待完成主要内容 工艺规程 装配序列 部分零件 二维图纸 三维建模大部分零件以及部分装配实体模型 全部的 维图纸 装配实体模型 及设计说明书 存在问题及努力方向 运用不熟练 装配序列的部分不明确 部分装配时发生干涉 纸标注等不明确 学生签字： 指导教师 意 见 指导教师签字： 年 月 日 教研室 意 见 教研室主任 签字： 年 月 日 毕业设计（论文）任务书 学生姓名 全越 院系 汽车与交通学院 专业、班级 车辆 工程 指导教师姓名 张德生 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、设计（论文）目的、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 , 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 ,致力于产品的 模拟装配 技术的研究。 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。 二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法） 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 。其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； 技术要求： 1、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； 2、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 3、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； 4、图纸和说明书要符合规范、标准化、清晰； 、设计（论文）完成后应提交的成果 1、 变速器操纵机构零件的 三维视图； 2、 变速器操纵机构 的三维装配图 ； 3、变速器操纵机构零件的二维视图； 4、变速器操纵机构 的二维装配图 ； 5、 设计说明书 1 份 (字以上 ) 6、所有设计资料的电子文稿； 四、设计（论文） 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 4 周（ 3 月 24 日3 月 30 日） 2、熟悉零件图纸 (提出有相应问题 )，熟练掌握工艺学、 ：第 56 周（ 3 月 31 日 4 月 13 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 78 周（ 4 月 14 日 4 月 28 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 29 日 5 月25 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 19 日 6 月 8 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 9 日 6 月 22 日） 7、毕业设计准备答辩及答辩：第 17 周 （ 6 月 23 日 6 月 29 日） 五、主要参考资料 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 D2004 10岳陆游 ,胡天策 ,储亚峰 三维夹具设计研究 J、备注 指导教师签字： 年 月 日 教研室主任签字： 年 月 日 毕业设计（论文） 开题报告 设计（论文）题目 ： 基于 的微型车变速器操纵机构及模拟装配的设计 院 系 名 称 ： 汽车与交通工程学院 专 业 班 级 ： 车辆工程 学 生 姓 名 ： 全 越 导 师 姓 名 ： 张 德 生 开 题 时 间 ： 2011 年 3 月 21 指导委员会 审查意见： 签字 ： 年 月 日 毕业设计（论文） 开题报告 学 生姓名 全 越 系部 汽车与交通工程 学院 专业、班级 车辆工程 指导教师姓名 张德生 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。 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。 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 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 D2004 10岳陆游 ,胡天策 ,储亚峰 三维夹具设计研究 J11李原 ,张涛 ,曹哲 ,等 J2000(1):3212郑勇 ,等 J2003,19(1):9913刘振宇 ,谭建荣 ,张树有 J2001,13(3):22314,et X,1999,19(6):17215a A,. as a 999,23(3):38916 J,. J2000,10(3):331、备注 指导教师意见： 签字： 年 月 日 毕业论文指导教师评分表 学生姓名 院 系 专业、班级 指导教师姓名 职称 从事 专业 是否 外聘 是 否 题目名称 序号 评 价 项 目 满分 得 分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 10 2 题目工作量；选题的理论意义或实际价值 10 3 查阅文献资料能力；综合运用知识能力 15 4 研究方案的设计能力；研究方法和手段的运用能力；外文应用能力 25 5 文题相符程度；写作水平 15 6 写作规范性；篇幅；成 果的理论或实际价值；创新性 15 7 科学素养、学习态度、纪律表现；毕业论文进度 10 得 分 X= 评 语： （参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点） 工作态度： 好 较好 一般 较差 很差 研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱 工作量： 大 较大 适中 较少 很少 规范性： 好 较好 一般 较差 很差 成果质量（研究方案、研究方法、正确性）： 好 较好 一般 较差 很差 其他： 指导教师 签字 ： 年 月 日 毕业设计指导教师评分表 学生姓名 全越 院 系 汽车与交通工程学 院 专业、班级 车辆工程 、 07导教师姓名 张德生 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 序号 评 价 项 目 满分 得 分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 10 2 题目工作量；题目与 工程实践 、 社会实际 、 科研与 实验室建设等的结合程度 10 3 综合运用知识能力（设计涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）；应用文献资料能力 15 4 设计（实验）能力；计算能力（数据运算与处理能力）；外文应用能力 20 5 计算机应用能力；对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力） 10 6 插图（图纸）质量；设计说明 书撰写水平；设计的实用性与科学性；创新性 20 7 设计规范化程度（设计栏目齐全合理、 的使用等） 5 8 科学素养、学习态度、纪律表现；毕业论文进度 10 得 分 X= 评 语： （参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点） 工作态度： 好 较好 一般 较差 很差 研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱 工作量： 大 较大 适中 较少 很 少 说明书规范性： 好 较好 一般 较差 很差 图纸规范性： 好 较好 一般 较差 很差 成果质量（设计方案、设计方法、正确性） 好 较好 一般 较差 很差 其他： 指导教师 签字 ： 年 月 日 毕业论文评阅人评分表 学生 姓名 专业 班级 指导教 师姓名 职称 题目 评阅组或预 答 辩组成员姓名 出席 人数 序号 评 价 项 目 满分 得 分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 15 2 题目工作量；选题的理论意义或实际价值 10 3 查阅文献资料能力；综合运用知识能力 20 4 研究方案的设计能力；研究方法和手段的运用能力；外文应用能力 25 5 文题相符程度；写作水平 15 6 写作规范性；篇幅；成果的理论或实际价值；创新性 15 得 分 Y= 评 语： （参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点） 回答问题： 正确 基本正确 基本不正确 不能回答所提问题 研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱 工作量： 大 较大 适中 较少 很少 规范性： 好 较好 一般 较差 很差 成果质量（研究方案、研究方法、正确性）： 好 较好 一般 较差 很差 其他： 评阅人 或预 答辩组长 签字 ： 年 月 日 注： 毕业设计（论文）评阅可以采用 2 名评阅教师评阅或集体评阅或预答辩等形式。 注： 毕业设计（论文）评阅可以采用 2 名评阅教师评阅或集体评阅或预答辩等形式。 毕业 设计 评阅人评分表 学生 姓名 全越 专业 班级 车辆工程 、 07导教 师姓名 张德生 职称 副教授 题目 基于 的微型车变速器操纵机构及模拟装配的设计 评阅组或预 答辩组成员姓名 出席 人数 序号 评 价 项 目 满分 得 分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 10 2 题目工作量； 题目与工程 实践、社会实际、科研与实验室建设等的结合程度 10 3 综合运用知识能力（设计涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）；应用文献资料能力 15 4 设计（实验）能力；计算能力（数据运算与处理能力）；外文应用能力 25 5 计算机应用能力；对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力） 15 6 插图（图纸）质量；设计说明书撰写水平；设计的实用性与科学性；创新性 20 7 设计规范化程度（设计栏目齐全合理、 的使用等） 5 得 分 Y= 评 语： （ 参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点 ） 回答问题： 正确 基本正确 基本不正确 不能回答所提问题 研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱 工作量： 大 较大 适中 较少 很少 说明书规范性： 好 较好 一般 较差 很差 图纸规范性： 好 较好 一般 较差 很差 成果质量（设计方案、设计方法、正确性） 好 较 好 一般 较差 很差 其他： 评阅人 或预 答辩组长 签字 ： 年 月 日 毕业论文答辩评分表 学生 姓名 专业 班级 指导 教师 职 称 题目 答辩 时间 月 日 时 答辩组 成员姓名 出席 人数 序号 评 审 指 标 满 分 得 分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况，题目难易度、 工作量、理论意义或价值 10 2 研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力、综合运用知识的能力、应用文献资料和外文的能力 20 3 论文撰写水平、文题相符程度、写作规范化程度、篇幅、成果的理论或实际价值、创新性 15 4 毕业论文答辩准备情况 5 5 毕业论文自述情况 20 6 毕业论文答辩回答问题情况 30 总 分 Z= 答辩过程记录 、评语 ： 自述思路与表达能力： 好 较好 一般 较差 很差 回答问题： 正确 基本正确 基本不正确 不能回答所提问题 研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱 工作量： 大 较大 适中 较少 很少 规范性： 好 较好 一般 较差 很差 成果质量（研究方案、研究方法、正确性）： 好 较好 一般 较差 很差 其他： 答辩组长 签字 ： 年 月 日 毕业 设计 答辩评分表 学生 姓名 全越 专业 班级 车辆工程 、 07导 教师 张德生 职 称 副教授 题目 基于 的微型车变速器操纵机构及模拟装配的设计 答辩 时间 月 日 时 答辩组 成员姓名 出席 人数 序号 评 审 指 标 满 分 得 分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况，题目难易度、工作量、与实际的结合程度 10 2 设计（实验）能力、对实验结果的分析能力、计算能力、综合运用知识能力 10 3 应用文献资料、计算机、外文 的能力 10 4 设计说明书撰写水平、图纸质量， 设计 的规范化程度 （设计栏目齐全合理、 、实用性、科学性和创 新 性 15 5 毕业 设计 答辩准备情况 5 6 毕业 设计 自述情况 20 7 毕业 设计 答辩回答问题情况 30 总 分 Z= 答辩过程记录 、评语 ： 自述思路与表达能力：好 较好 一般 较差 很差 回答问题： 正确 基本正确 基本不正确 不能回答所提问题 研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱 工作量： 大 较大 适中 较少 很少 说明书规范性： 好 较好 一般 较差 很差 图纸规范性： 好 较好 一般 较差 很差 成果质量（设计方案、设计方法、正确性） 好 较好 一般 较差 很差 其他： 答辩组长 签字 ： 年 月 日 毕业设计 成绩评定表 学生 姓名 全越 性别 男 院系 汽车与交通工程学院 专业 车辆工程 班级 07计 题目 基于 的微型车变速器操纵机构及模拟装配的设计 平时成绩评分（ 开题、中检、出勤 ） 指导教师姓名 职称 指导教师 评分（ X） 评阅教师姓名 职称 评阅教师 评分（ Y） 答辩组组长 职称 答辩组 评分（ Z） 毕业设计（论文）成绩 百分制 五级分制 答辩委员会评语： 答辩委员会主任 签字 （盖章）： 院系 公章： 年 月 日 注： 1、 平时成绩（开题、中检、出勤） 评分按 十 分制填写 ， 指导教师、评阅教师、答辩组评分按百分制填写，毕业设计（论文）成绩 百分制 =W+、评语中应当包括学生毕业设计（论文）选题质量、能力水平、设计（论文）水平、设计（论文）撰写质量、学生在毕业设计（论文）实施或写作过程中的学习态度及学生答辩情况等内容的评价。 优秀毕业 设计 推荐表 题 目 基于 的微型车变速器操纵机构及模拟装配的设计 类别 毕业 设计 学生姓名 全越 院（ 系 ） 、专业、班级 汽车与交通工程学院 、 车辆工程 、 07导教师 张德生 职 称 副教授 设计成果明细： 答辩委员会评语： 答辩委员会主任 签字 （盖章）： 院 、 系 公章： 年 月 日 备 注： 注：“类别”栏填写毕业论文、 毕业设计 、其它 毕业设计（论文）过程管理材料 题 目 基于 的微型车变速器 操纵机构及模拟装配的设计 学生姓名 全越 院系 名称 汽车与交通工程学院 专业班级 车辆工程 07导教师 张德生 职 称 副教授 教 研 室 汽车服务教研室 起止时间 2011 年 2 月 28 日 2011 年6 月 24 日 教 务 处 制 毕业设计题目审定表 指导教师姓名 全越 职称 实验员 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 课题适用专业 车辆工程 课题类型 Z 课题 简介：（主要内容、意义、现有条件、预期成果及表现形式 。 ） 指导教师 签字： 年 月 日 教 研 室 意 见 1 选题与专业培养目标的符合度 好 较好 一般 较差 2 对学生能力培养及全面训练的程度 好 较好 一般 较差 3 选题与生产、科研、实验室建设等实际的结合程度 好 较好 一般 较差 4 论文选题的理论意义或实际价值 好 较好 一般 较差 5 课题预计工作量 较大 适中 较小 6 课题预计难易程度 较难 一般 较易 教研室主任 签字： 年 月 日 系 （ 部 ） 教学指导委员会意见： 负责人签字： 年 月 日 注：课题类型填写 会）实际； 。 本科学生毕业设计 基于 的微型车变速器操纵机构及模拟装配的设计 院系 名称 ： 汽车与交通工程学院 专业班级 ： 车辆工程 学生姓名 ： 全 越 指导教师 ： 张 德生 职 称 ： 副教授 黑 龙 江 工 程 学 院 二 一一 年六月 s on of 011 黑龙江工程学院本科生毕业设计 目录 摘 要 . I . 1 章 绪 论 . 1 言 . 1 计研究背景 . 1 拟现实技术概述 . 2 拟现实技术概念 . 2 拟装配技术 . 2 拟装配技术关键技术 . 4 拟环 境的建模及数据传递机制 . 4 拟装配关键环节 . 4 拟装配的发展 . 4 设计主要研究内容及意义 . 5 设计主要内容 . 5 设计研究意义 . 5 第 2 章 变速器操纵机构零件三维建模 . 7 维建模技术 . 7 模软件介绍 . 7 模过程综述 . 8 二挡换挡总成的建模 . 9 . 13 章小结 . 16 第 3 章 变速器操纵机构虚拟装配 . 17 立装配体概述 . 17 建立装配体概述 . 17 立装配类型的确定 . 18 配工艺制定 . 18 有正确的装配基准 . 19 配顺序生成 . 20 型零件装配过程综述 . 20 配过程 . 20 建装配动画 . 25 涉检查 . 26 章小结 . 27 黑龙江工程学院本科生毕业设计 结 论 . 28 考参文献 . 29 致 谢 . 30 附 录 A . 31 附 录 B . 35 黑龙江工程学院本科生毕业设计 I 摘 要 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 , 其操纵机构更是车辆操纵中最频繁的装置，因此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发挥和制造质量的好坏。 针对这一问题 ， 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。本设计通过运用 软件，在模的基础上 ， 对变速器操纵机构各零部件进行实体建模，虚拟其装配过程 ， 并实现汽车变速器操纵机构的动态仿真。从而对变 速器操纵机构的装配进一步了解；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 设计、制造及应用的过程。 关键词 ： 变速器操纵机构 ； 建模 ： 仿真 ；装配； 设计 黑龙江工程学院本科生毕业设计 is s s As of of of is in of of is to is or To of is By E of by in to a of of 1 第 1 章 绪 论 言 随着科学技术和经济全球化的高速 飞猛 发展，对 21世纪的制造环境提出了更高 、更精确 的要求： 提 高设计生产效率、 缩短 产品 生命周期，成为主要的竞争因素；用户需 求的多样化，使得多品种小批量生产比例增大 1。企业若想 提高 自身 竞争力，必须从 缩短新产品的研制和开发周期，降低产品的开发成本， 提高产品的设计质量， 加速产品的创新设计 等方面入手 ，这样才能满足市场不断变化的需求。虚拟 现实 技术（ 就是在这种大市场大竞争的迫切形势下产生的。它综合了 多种先进方法和技术，并在缩短产品的研发周期、降低成本、提高企业效率等方面的推动作用明显而快速发展。 随着虚拟 现实 技术在企业的实施推广发展和应用，对产品装配设计提出了更高的要求：在协同的产品开发环境中，在产品设计阶段就要求有关的工艺人员加入进来，对产品有关制造与装配工艺可行性、最优性进行分析，协助产品设计工作 ， 装配设计作为产品开发的重要环节，除了需要先进的技术工具支持及其它环节集成之外，还需要考虑按照并行工程的思想来规划装配设计的全过程，并协调与其他环节的关系。装配环节面对的是最终产品，装配技术直接影 响着最终产品的性能。 计研究背景 我国从 20世纪 80年代初引进微型车，目前已经形成了年产 本上具备了迎接国际挑战的能力 2。 微型车已经稳稳地成为中国汽车市场中的主力车型。变速器是汽车结构中的重要部分，而变速器操纵机构性能的好坏将直接影响到汽车产品的质量。根据汽车使用条件的需要，驾驶员利用变速器的操纵机构完成选挡和实现换挡或退到空挡的工作。 变速器操纵机构应当满足如下主要要求：换挡时只能挂 入 一个挡位，换挡后应使齿轮在全齿长上啮合，防止自动脱挡或自动挂挡，防止误挂 倒挡，换挡轻便。 用于机械式变速器的操纵机构，常见的是由变速杆、拨块、拨叉、变速叉轴及互锁、自锁和倒挡锁装置等主要件组成，并依靠驾驶员手力完成选挡、换挡或退到空挡工作，称为手动换挡变速器。 在传统的 变速器操纵机构 设计与制造过程中，首先是概念设计和方案论证，然后黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 进行产品设计 3。在设计完成后，为了验证设计，通常要 进行 制造物理样机实验，有时这些实验是破坏性的。当实验中发现缺陷时，又要回头修改 设计并再制造物理样机验证。通常这样的设计 实验 设计 的 过程要进行 许 多次，产品才能达到 操纵机构的性能要求， 不仅 过程冗 长，设计周期无法缩短，很难对 瞬变的市场做出灵活反应，而且 物理样机的单机制造大大增加了成本 ，造成浪费 。在大多数情况下，工程师为了保证产品按时投放市场而不得己尽量减少物理样机实验的次数，简化这一过程，从而使设计参数难以实现真正意义上的优化，产品在上市时很有可能就是先天不足。在激烈竞争市场背景下，这种产品开发的方式严重地制约了产品质量提高，成本降低和对市场快速响应。虚拟 现实 技术的应用可以贯串 到 整个设计过程中。在概念设计和方案论证阶段，设计师可以把自己的经验和创造性思维结合在计算机中建立虚拟 的产品 模型，让想象力和创 造力充分发挥；在结构设计阶段，工程师可以及时修改结构参数，进行各种校核和优化，快速接近理想的设计目标；在产品功能分析阶段，测 试工程师可以通过对虚拟样机施加载荷，设置不同的工况参数对产品运动仿真，从而进行 全方位的功能检验，以检测新产品 的主要功能。因而，用虚拟现实 技术开发产品可使开发周期缩短，设 计质量和效率得到提高 同 传统的基于物理样机的产品开发过程相比，虚拟样机的优势主要体在 4： (1)有利于 对 设计 进行 优化，虚拟样机易于修改，可以利用虚拟样机对各种设计方案进行综合比较，并选出最优设计。 (2)成本 更 低，速度 更快，节省了制造实际产品模型 的昂贵费用。并且在计算 机上建立虚拟模型 的时间远远小于物理样机的制作时间。 (3)可以有效支持并行设计，可以方便地实现上下游并行设计和多专家协同设计。 拟现实技术概述 拟现实技术概念 虚拟现实 (以利用先进计算机辅助设计技术建立起来的主模型为中心，将其扩展衍生到产品生命周期的不同阶段，建立与 现实 相一致的数字化仿真模型，并对该模型进行评估和测试，通过对不同候选模 型的筛选、更改和优化将设计思路转化为正确的数字原型。虚拟 现实 技术涉及到诸如先进 三维 建模技术、虚拟装配 技术、计算机辅助工程技术和计算可视化多个领域 5。其开发以 过信息共享和数据分权开放的格局，以并行协同的方式使各设计小组共同完成新产品的从概念设计、初步设计、详细设计、装配检验、性能评估、制造性加工仿真一直到物理样机试制等工 作 。 拟装配技术 黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 将 虚拟现实技术集成到零件装配过程中， 就 形成 了虚拟装配技 术 。它是虚 拟制造的关键技术 。 基于虚拟现实技术 的虚拟装配技术，是在 个统一模型之下，对设计和制造等过程进行集成，它将与产品制造相关的各种过程与技术集成在三维的、动态的仿真真实过程的实体数字模型之上。其目的是在产品设计阶段，借助建模与仿真技术及时、并行地模拟出产品未来制造及装配过程，乃至产品全生命周期的各种活动，对产品设计的影响，预测、检测、评价产品性能和产品的可制造性等等。从而更加有效、经济、柔性地组织生产，增强决策与控制水平，有力地降低由于前期设计给后期制造带来的回溯更改。达到产品的开发周期和成本最小化，产品设计质量的最优化，生产效率的最大化。 虚拟 装配技术可以使得装配人员在计算机创建的虚拟环境中对虚拟模型进行产品装配，在设计阶段 初期就检验产品结构设计是否合理、是否方便装配和维修，从而验证和改进产品的可装配性 6。并给出评价和分析结果。虚拟装配以装配工艺为核心，以装配仿真、干涉碰撞检查、装配规划的形成与可装配性评价等单元技术模块为支撑，以三维建模软件和数据库为基础，涉及到虚拟现实技术、计算机图 形学和仿真技术等多学科领域。 虚拟装配技术以其能缩短产品生产周期， 降低成本，提高产品质量的优势，成为国内外制造业实施 拟装配技术被视为目 前唯一可对企业经营环境进行有效控制和大幅度改善的技术 。 虚拟装配的主要作用可归纳为以下几个方面： 1 装配设计的合理化指导 从便于装配的角度实施设计活动，使产品从设计出来就具有较好的可装配性。在确保产品零部件能够装配到位的同时，保证产品装配易实现、成本低。 2 装配性能的系统化分析 全面考虑影响产品装配的各种因素，对 制 造 产品的可装配性进行系统化的技术经济分析，以发掘设计缺陷，从而精简产品结构，改善可装配性。产品的可装配性通过虚拟装配分析得到，不需要付出昂贵的代价。 3 装配性能的可行性验证 技术人员可在虚拟 环境中对装配体进行静态与动态分析，有利于提高产品的可装配性和可靠性；利用虚拟装配系统去分析产品维护过程中的问题，考 虑装配所需工具的安全性、视线以及拆卸空间等，还可为清洁生产服务， 通过合理安排工艺过程，充分利用装配资源，促进产品装配工作顺利进行。 4 支持产品并行化设计 产品并行化设计是让下游的有关活动尽早融合到上游的过程中来，使下游的有关黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 因素能在设计阶段相对并行地考虑。虚拟装配能在产品设计阶段通过数字化预装配展示并改进产品的可装配性，因而从装配这一重要侧面反映出产品的并行设计哲理。 5 虚拟产品开发 (支撑工具 作为产品制造过程的终极目标，装配是生产过程中至关重要的活动。虚拟装配是7。 虚拟装配技术使得装配人员可以在计算机构造的虚拟环境中对虚拟模型进行产品装配，在设计阶段就检验产品结构设计是否合理、是否方便装配和维修，从而验证和改进产品的可装配性 ， 并给出评价和分析结果 。 拟装配技术关键技术 拟环境的建模及数据传递机制 建模作为零件特征的数字化表达，传统软件的建模方法已经比较成熟，目前有几何建模、实体建模、特征建模等。在虚拟环境中，多采用简化的多边形面片 (通常 为三角面片模型 )构建模型，模型数据可用于虚拟环境中模型的显示绘制和装配过程中的碰撞检测，这种表示方法容易实现异地异构环境下的产品信息共享。从集成制造系统来考虑，虚拟装配只是虚拟产品设计的技术之一。在分布式虚拟装配环境中， 采用三维软件对产品进行建模，再提取所需要的模型数据。 拟装配 关键环节 虚拟装配关键环节 包括 装配序列和路径规划 8。 装配序列规划是虚拟装配过程中的重要环节 ， 主要 是 研究 出 装配序列的生成和可行性分析，其目的就是找出一条合适的满足条件的装配序列，由此序列可逐步把零件装配成产品 ， 为下一 步实现产品装配过程仿真提供基础。装配路径规划在建模和序列规划的基础上，进行装配路径分析，确定一条没有干涉的有效装配路径。建立虚拟装配序列和路径一是要建立合适的装配结构树，二是通过零件的装配信息生成装配序列，在零部件拆 装过程中，还要通过干涉检查来检验零件在空间位置是否发生冲突，验证产品的可装配性。 拟装配的发展 面向 虚拟装配技术的研究目前分为两个阶段：一是采用装配过程可视化手段并运用 干涉检查工具，直观地展示产品装配过程中零部件的运动形态和空间位置关系，并提供装配序列的性能及其优化结果。二是基于虚拟 现实技术构造虚拟的产品装配环境，操作人员 通过计算机构建的虚拟环境 来 分析 产品的装配顺序和效果。华盛顿州立大学与美国国家标准技术研究所 过生成一个用于装配规划和评价的虚拟环境，在虚拟环境中利用工程师的装配设计意图实现产品的装配顺序规划 9。清华大学结合 863/ 三维 软件上，开发虚拟装配支持系统 系统能够基于三维实体模型黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 在计算机上实施产品及其部件的数字化预装配，实现装配工艺规划，验证产品可装配性，并生成能够指导实际装配作业的装配工艺规程和卡片。浙江大学 出通过“用户引导的拆卸”进行拆卸过程仿真，得到零部件的拆卸顺序和拆卸路径，从而确定产品的装配序列，通过实时碰撞检测机制自动保证拆卸过程的有效性。从目前的现状和 发展趋势来看，国内外虚拟装配的研究和实现主要集中在以下几个方面： 1 装配信息的获取、表达和处理 获取零件模型及其装配关系信息，在计算机内有效地表达装配体内在和外在的关系，在虚拟环境中充分利用信息存储结构表达和处理装配信息， 对最终生成整个装配过程有着重要的意义。 2 虚拟装配中信息传输和信息集成 虚拟装配关键在于希望能够处理异构的 虚拟 环境，直接实现装配过程的动态仿真。装配体作为产品功能的最终体现，其设计和分析要求设计者，制造商等人员的协同参与，需要有相应的工具和环境支持这种协同工作，协同装配设计正成为新的研究热点。 设计 主要 研究 内容及意义 设计主要内容 汽车零部件的制造过程开发是新产品开发的重要环节之一，它将直接影响到一个产品质量的好坏和开发周期的长短，所以一个高质量的制造过程是产品质量好坏的首要前提。 变速器操纵机构是汽车的关键零部件，主要完成 1、 2挡， 3、 4挡， 5挡和倒挡以及相关感应部件的功能。 本设计以某微型车变速器操纵机构为研究对象，基于虚拟现实技术原理对其 进行 三维 建模 并 虚拟装配过程 ,从而实现汽车变速器操纵机构的动态装配 。零部件三维实体建模、模拟装配和运动仿真均通过 设计的主要内容包括以下部分： (1)运 用三维软件 建立 变速器操纵机构 零部件的三维几何模型和装配模型 。 (2)制定出该操纵机构最优的装配序列 。 (3)基于虚拟现实技术 , 对 变速器操纵机构进 行 动态装配过程中的干涉进行检查 。 设计研究意义 随着全球市场的激烈竞争，加快产品开发速度已成为竞争的重要手段之一，快速将多样化的产品推向市场是制造商把握先机而求生存的重要保障，而传统装配 需要反复修改， 多次进行试装配，周期长，成本高，不能适应当前敏捷制造的需要。在虚拟装配中，由于没有制造真实的产品，大大减少开发成本，并且在虚拟装配时可以尽可能地解决大部分装配问题，这就使新产品开发的周期大为缩短，使企业尽早占领市 场。黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 本设计则是基于 三维软件，以虚拟现实技术为基础进行实体建模及装配从而达到对 变速器操纵机构的装配工艺进一步深入 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。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 7 第 2 章 变速器操纵机构零件三维建模 维建模技术 三维建模技术作为虚拟 现实 技术的重要基础，经历了一个长时间的发展阶段。计算机绘图起源于 20世纪 50年代 10。 20世纪 70年代及 80年代初是计算机绘图的 迅猛 发展时期 7。计算机设计与制造技术的发展，使计算机的运算速度和集成化速 度大大提高，成本大副下降，从而微型机得到普及，围绕微型机开发的绘图软件和计算机辅助设计软件层出不穷。伴随着计算机图形学的发展，在机械设计领域，设计工具经历了从图板到二维设计软件，再到三维建模软件的变革。如果认为从图板到二维设计软件的迁移，方便了设计人员对图样信息的产生、加工、存储和传递，只是形式的改变，本质上并没有多大的进展；那么，三维造型软件的出现在设计领域中迈出了革命性的一步。 三维建模 彻底改变了传统的设计理念 从设计人员依靠想象力绘制各种视图，到直接绘制三维模型，再由计算机自动生成详细的视图。这使设计 人员从想象各种视图的困境中解放出来。对于复杂的模型，更可避免传统设计方式难以避免的错误。而且，相对于平面模型而言，实体模型不仅可以提供集合拓扑信息 还可以包含模型的材料、质量、质心位置和转动惯量等物理信息。实体模型有以下诸多优点： (1)实体模型可以通过投影变换转换为二维图形，稍作修改即可输出为工程图 纸。 (2)实体模型可以直接输出到数控机床或快速成型系统 。 (3)实体模型包含大量的物理信息，可以作为有限元分析或动力学分析的起点 。 (4)采用实体模型可以直观地模拟系统的运动，便于发现构件的干涉。 目前，比较常 用的三维设计软件如： 等都具有相当完善的实体建模技术。根据客观条件和 软件的特点，本课题选择 软件进行微型车车变速器操纵机构的实体建模。 模软件介绍 全称为 是目前国内应用最为广泛的大型 能强大，内容丰富，涵盖了设计、分析、加工、管理等各个领域。在目前三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机 的认可和推广，是现今最成功的 11。运用 参数化设计 理论 ，并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 计。它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。 采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。 1 参数化设计和特征功能 采用参数化设计 的、基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，可以随意勾画草图，轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。 2 单一数据库 建立在统一基层上的数据库上，不象一些传统的 谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上 12。这种独特的 数据结构与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。这一优点，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场 。 能如下： (1)特征驱动 (例如：凸台、槽、倒角、腔、壳等 )。 (2)参数化 (参数 =尺寸、图样中的特征、载荷、边界条件等 )。 (3)通过零件的特征值之间，载荷 /边界条件与特征参数之间 (如表面积等 )的关系来进行设计。 (4)支持大型、复杂组合件的设计 (规则排列的系列组件，交替排列，各种能用零件设计的程序化方法等 )。 (3)贯穿所有应用的完全相关性 (任 何一个地方的变动都将引起与之有关的每个地方变动 )。其它辅助模块将进一步提高扩展 模过程综述 对于一个复杂机构，其建模的方法一般是先创建多个零件，然后将这些零件装配在一起。 于特征的零件建模过程就是模仿零件的加工过程，即各特征的建立顺序应尽可能与零件的加工顺序一致。一般零件建模的方法就采用以上介绍的建模方法，建模过程如下： (1)根据零部件的结构特点，先建立一个基本体素或扫描特征作为零件的毛坯； (2)再参照零件的粗加工过程逐步创建零件的 孔、键槽、型腔、凸台、凸垫及用户定义等特征； 黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 (3)最后参照零件的精加工过程创建倒圆、倒角、螺纹、修剪和阵列等特征。由于圆柱、块和锥等基本体素属非关联性特征，它们不与已建立的几何对象关联。因此，为了保证模型的可修改性，在一个零件模型中创建的基本体素不要超过 1个，而且基本体素一般被作为第一个特征。 下面具体以“一二挡零件总成”来详细说明建模过程。 二挡换挡总成的建模 1 一二挡 换 挡 轴建模 (1)运行 。单击新建“文件”工具栏中的新建工具，弹出“新建”对话框，如图 (2)点选“类 型”选项中的“零件”单选按钮，点选子类型选项中的“实体”按钮，并在名称文本框中输入新建文件的名称，取消勾选“使用默认模板”复选框，单击确定弹出新建文件选项的对话框。 (3)选择“ 板，确定单位为毫米 /牛顿 /秒， 图 建窗口 图 择单位类型 (4)创建草绘图形。选择 击确定进入草绘截面如图 (5)根据二维图纸绘制出换挡轴的 草绘图，绘图时要选取相应的旋转轴线，以旋转出三维模型，如图 黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 图 草绘属性”窗口 图 草绘”窗口 (6)绘出草图后单击右下角 图标，完成三维建模， 进行倒圆角处理得到实体模型， 如图 图 二挡拨叉轴 黑龙江工程学院本科生毕业设计 11 2 一二挡换挡 拨叉 建模 (1)创建新文件与前面介绍拨叉轴建模类似，只是将名称命名为“一二挡拨叉”。 (2)利用拉伸工具绘制出拨叉外轮廓 ，如图 图 制 一二挡拨叉 外轮廓 (3)利用拉伸去除材料，作出拨叉轴孔 ， 如图 图 制 一二挡拨叉 轴孔 (4)修剪实体初步得到拨叉外形，并修剪倒角得到 拨叉 实体 ，如 图 黑龙江工程学院本科生毕业设计 12 图 制 一二挡拨叉 实体 3 一二挡换挡臂建模 (1)创建新文件与前面介绍 两个实体 建模类似，将名称命名为“一二挡 换挡臂 ”。 (2)利用拉伸工具得到换挡臂粗外轮廓， 如图 (4)修剪实体初步得到换挡臂外形，并修剪倒角得到 换挡臂实体，如 图 图 二挡换挡臂粗轮廓 图 二挡换挡臂粗轮廓 图 二挡换挡臂 黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 他零件 建模 1 弹簧的建模 (1)单击新建按钮，在“新建”对话框中输入文件名“ 。 按照上述零件建模方法，创建变速器操纵机构模型的零件，包括： 然后单击确定。 (2)在主菜单中依次单击“插入”“螺旋扫描”“伸出项”按钮，弹出对话框 ， 如图 图 单管理器 (3)根据管理器选项依次选取“常数”“穿过轴”“右手定则”“完成”命令，选取“ 为草绘平面，系统弹出“方向”选择正向，单击缺省设置进入草绘环境。 (4)绘制草绘线，单击确 定输入节距，得到草绘轨迹。 (5)绘制截面，如图 图 簧丝截面 黑龙江工程学院本科生毕业设计 14 (6)扫描实体，完成建模，效果如图 图 簧 2 壳体的建模 (1)单击新建按钮，在“新建”对话框中输入文件名“ (2)在 ，画出底面 1，在 ，画出底面 2； 建立平面 草绘 1为基准剖面，拉伸壳体底座。 (3)以壳体底座上表面为草绘平面进行草绘 3，以草绘 3为拉伸截面，拉伸实体 2。 (4)建立 平面 移 49，以
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