基于Proe的活塞連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)仿真1

1、北 京 科 技 大 學(xué)機(jī)械動力學(xué)大作業(yè)基于Proe的活塞連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)仿真學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院班級：機(jī)研111姓名：陳欣欣學(xué)號：s201108262012年4月 日基于Proe的活塞連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)仿真陳欣欣（北京科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 北京：100083）摘要：活塞連桿是機(jī)械行業(yè)中常見的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，應(yīng)用該機(jī)構(gòu)最典型的實(shí)例就是發(fā)動機(jī)氣缸，它可以將燃?xì)饽茉崔D(zhuǎn)換為機(jī)械動能。廣泛的應(yīng)用到動力機(jī)械的動力源，如汽車、輪船、飛機(jī)等。本文主要對活塞連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動仿真，進(jìn)一步分析其運(yùn)動是否合理、結(jié)構(gòu)是否發(fā)生運(yùn)動干涉等技術(shù)信息。關(guān)鍵字：自由度；碰撞檢測；干涉；AbstractThe piston rod is

2、in the machinery industry common crank slider mechanism, application of the most typical example is the engine cylinder, it can be a gas energy is converted to mechanical energy. Widely applied to mechanical power source, such as automobiles, ships, aircraft and other. This paper focuses on the pist

3、on connecting rod mechanism movement simulation, further analysis of its motion is reasonable, whether the structure motion interference and other technical information.1序言2活塞連桿模型根據(jù)已知數(shù)據(jù)，在proe中對活塞、基座、輸出軸、連桿進(jìn)行建模，并裝配。模型如下圖。圖-1活塞連桿機(jī)構(gòu)的裝配圖3、機(jī)構(gòu)設(shè)置在對機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置之前，需要對機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測，如果機(jī)構(gòu)是符合設(shè)計意圖，那么就可以對機(jī)構(gòu)設(shè)置動力源和運(yùn)動環(huán)境等模型元素。1） 機(jī)

4、構(gòu)檢測2） 添加伺服電機(jī) 4運(yùn)動分析1） 自由度分析從理論上，一個自由度代表只要確定機(jī)構(gòu)中任意一個活動機(jī)構(gòu)的位置，就可以確定機(jī)構(gòu)中所有其他機(jī)構(gòu)的位置。從數(shù)學(xué)意義來講，整個機(jī)構(gòu)只需要一個變量就可以確定下來。從實(shí)際應(yīng)用的觀點(diǎn)來看，可以認(rèn)為一個有一個自由度的機(jī)構(gòu)，只需要一個伺服電動機(jī)就能驅(qū)動它。2） 運(yùn)動仿真選取連桿元件，對其進(jìn)行包絡(luò)分析。如圖2所示。包絡(luò)分析后在“AnalysisDefinition”選項(xiàng)中，進(jìn)行全局碰撞檢測，這樣在仿真中如果發(fā)生碰撞沖突時則會響起消息鈴聲。3） 分析測量結(jié)果a 對活塞的孔軸線進(jìn)行測量，得到活塞軸線位置曲線如圖所示。b 對銷軸進(jìn)行測量，得到活塞運(yùn)動的速度和加速度曲線

5、如果所示?；钊慕Y(jié)構(gòu)分析1建立分析模型分析條件：活塞頂部受到2500K、9Mpa高溫氣體作用，在復(fù)返1千萬次運(yùn)行的疲勞安全系數(shù)?；钊麨锳16061合金鋁，抗拉強(qiáng)度為290MPa，屈服強(qiáng)度為240MPa，疲勞強(qiáng)度為95MPa，熱傳導(dǎo)為167W/m。（1） 簡化模型并分配材料簡化模型時，不影響分析結(jié)構(gòu)的特征簡化掉，盡量不能出現(xiàn)銳角等難以進(jìn)行網(wǎng)格劃分的結(jié)構(gòu)缺陷。否則容易產(chǎn)生分析錯誤。如果出現(xiàn)不可避免的銳角，可采用倒圓角工具使其圓滑過渡。簡化后的模型，盡量結(jié)構(gòu)簡單，以減少分析中產(chǎn)生的錯誤和降低計算分析時間。圖-簡化后的模型（2） 定義約束在孔的內(nèi)表面添加軸約束，且為對稱約束。（3） 創(chuàng)建載荷在活塞的上表面定義9MPa的載荷。2 結(jié)構(gòu)分析1） 靜態(tài)分析條件：活塞在約束條件下，受到9MPa壓力作用是，計算其應(yīng)力和變形。得到的應(yīng)力曲線圖和變形曲線如下圖所示。2） 模態(tài)分析變形條紋圖變形曲線變形線框圖3） 疲勞分析壽命所需強(qiáng)度