基于PROE的发动机曲轴设计

1、Q i c h e s h e j i1前言曲轴是内燃机的关键零件,其尺寸大小在很大程度上影响着内燃机的外形尺寸和重量,以及工作可靠性和寿命。曲轴的破坏事故可能引起其它零件的严重损坏。随着内燃机的发展与强化,曲轴的工作条件愈加严酷了,必须在设计上正确选择曲轴的结构形式与尺寸,以求获得满意的技术经济效果。本文应用Pro/E的建模技术对发动机的曲轴进行三维造型。2基于特征参数化建模技术基于特征造型的参数化技术以一种全新的思维方式进行产品的造型、创新设计和修改设计。参数化设计是指在设计特征、零件和装配件时基于决定设计物理形状的参数造型技术,修改某一参数值就改变相应的特征和所有参考该特征的参数化设计。

2、在造型中使用参数化,随时可调整产品结构、尺寸,并因此带动特征自身的变动,实现产品的基于特征的参数化设计。在实际应用中,零件特征通常根据其功能划分进行分解,这样工程设计人员根据自已的设计经验和专业知识,综合考虑形状或位置的可变性,设计出的产品既能满足预定的功能要求,又具有经济性和良好的工艺性。3曲轴结构建模曲轴是发动机承载复杂的零件之一,实体建模是将整根曲轴四部分左端(自由端及左边主轴颈、曲拐、主轴颈、右端(右边主轴颈及功率输出端组装而成,如图1所示。下文以左端、轴径和右端的三维实体造型为例介绍曲轴三维造型的具体设计过程。3.1建立基准坐标系和基准平面打开Part模块并建立名为QZ.prt 的新

3、文件。利用D A T U M菜单中的C o o r d s Sys与Plane选项,分别建立基准坐标系与基准平面。3.2曲轴的基本实体特征初步绘制在FEAT中选择MirrorGeom,选择上图中连杆轴颈端面为对称面, Done。生成Merge特征。在FEAT中选择Cope,Move。选定上图中的各特征,Done。选Translate,Crv/Edg/Axis,选择中心线为移动轴线,确定移动方向,Okay。输入移动距离为132mm。择Rotate,Crv/Edg/Axis,选择中心线为旋转轴线,确定旋转方向, O k a y。输入旋转角度为180度。D o n e Move。one,在Model

4、DialogBox中选择O K。完成特征复制。运用同样的方法可以完成曲轴的初步绘制。如图2所示。文/汪云图1曲轴完整造型图基于PRO/E的发动机曲轴设计图23.3左端的三维实体造型在F E A T菜单中选择C r e a t e、Solid、Protrusion,选择建立Revolve、Solid特征,完成后选择Done。ttributes中选择OneSide为实体的旋转方向。Okay,进入草绘模式。S e c t i o n草图,并且C r e a t eCenterline,完成后Done。选择旋转角度为360度,Done。在ModelDialogBox中选择OK。生成左端实体。在F E

5、A T菜单中选择C r e a t e、 Solid、Cut,选择建立Sweep、Solid特征,完成后选择Done。选择SketchTraj,然后选择参考面,进入轨迹线的草绘模式。绘制轨迹,完成后Done。在Attributes中选择Freeends,Done。绘制Section的Sketch草图,完成后Done。选择Direction,Okay。在ModelDialogBox中选择OK之后,完成键槽的绘制。F E A T菜单中选择C r e a t e、汽车设计 E A V YT R U C K2006.2.Solid、Cut,选择建立Advanced、Solid 特征,完成后选择Done

6、。选择Helical Swp,Done。选择Constant、ThruAxis、RightHanded,Done。选择Front为SK PLN,Okay,Done。进入草绘模式,绘制SketchTraj,并且CreateCenterline,完成后Done。输入Pitch值,为2mm。绘制Section草图,边长为1mm的等边三角形。Done,在ModelDialog Box中选择OK,完成了螺纹孔的绘制。整个左端实体绘制完成,如图3所示。图3曲拐、主轴颈、右端、倒角、直角、油孔等的基本实体特征绘制略,完成了曲轴的各部件三维造型后,得到曲轴的三维实体造型,如图4。图4曲轴的三维实体造型4结论采用基于特征的参数化造型技术软件Pro/E对YC2108发动机机体进行造型,可提高改进设计和系列产品开发