最新-基于PROE的进排气阀门的运动仿真分析
PROE运动仿真分析
PROE运动仿真分析PROE（Pro/ENGINEER）是由美国Parametric TechnologyCorporation（PTC）公司所开发的一套3D CAD软件系统。
它是一款功能强大的工程设计与制造软件，广泛应用于机械工程、汽车工程等领域。
在PROE中进行运动仿真分析可以帮助工程师们更好地了解和优化他们的设计方案。
运动仿真分析是一种通过模拟机械系统在给定条件下的运动来评估其性能和运行情况的方法。
通过对设备或产品的运动进行分析与仿真，可以预测其运动特性、动力学行为和相应的应力应变等情况。
这对于设计师来说非常重要，因为它可以在实际制造之前发现问题并进行相应的调整，从而节省时间和成本。
在PROE中进行运动仿真分析有几个基本步骤。
首先，我们需要创建一个装配模型，也就是包含了所有相关零部件的模型。
然后，我们需要为每个零件定义其运动关系和约束条件。
这些条件可以是固定的，也可以是变化的。
接下来，我们需要选择适当的运动学分析工具，例如正向动力学和逆向动力学。
运动学分析允许我们确定系统的运动规律和轨迹。
最后，我们需要对系统的受力和应力进行分析，以确定零件的强度和稳定性。
PROE中的运动仿真分析可以帮助工程师在设计过程中解决各种问题。
以下是一些典型的应用案例：1.碰撞检测：PROE可以模拟装配过程中各个零部件之间的碰撞情况。
这可以帮助设计师排除可能导致装配错误或故障的问题。
2.动力学分析：通过对装配模型进行运动仿真分析，可以确定各个零部件的运动规律和速度变化。
这对于设计运动机构和机械设备非常重要。
3.振动分析：PROE可以帮助评估系统的振动特性，包括自由振动频率和振幅。
这对于减少振动和噪音问题非常有用。
4.受力和应力分析：工程师可以使用PROE进行受力和应力分析，以确定系统中可能存在的弱点和潜在的破坏部位。
这对于优化设计方案和提高产品强度至关重要。
5.运动优化：PROE可以帮助工程师优化机械系统的运动性能，例如减少摩擦、优化速度和精度等。
基于PROE的球阀的设计
基于PROE的球阀的设计摘要阀门在国民经济各个部门中有着广泛的应用，随着我国生产建设、国防建设、人民生活等方面的提高对阀门的需求量越来越大，对产品的质量、更新速度以及产品从设计到投放市场的周期都提出越来越高的要求。
而阀门行业的设计手段及制造相对滞后于市场，很多部分的设计采用二维CAD软件进行设计工作，无法形成产品数字化信息化管理，已不能满足现代工业生产发展的要求。
本文针对于球阀参数DN为250mm以及设计压力为2MPa的球阀进行设计，在满足设计要求的同时，降低结构的复杂性，并借助于三维软件Pro/E完成所设计球阀的实体建模及装配。
关键词：1、球阀；2、Pro/E；3、结构设计目录目录 (3)一、绪言 (4)（一）研究背景及意义 (4)（二）球阀的发展现状 (4)（三）主要内容 (5)二、球阀的理论概述 (7)（一）球阀的结构及工作原理 (7)（二）球阀的类型 (7)（三）球阀的主要特点 (8)（四）球阀的适用原则 (9)三、球阀的设计 (10)（一）球阀球体的直径确定 (10)（二）球体与阀座之间密封比压的确定 (10)（三）球阀密封力的计算 (12)（四）球阀的转矩计算 (13)（五）阀体的设计 (14)（六）阀杆的设计 (19)（七）球体的设计和校核 (23)四、基于Pro/E的球阀实体模型 (25)（一）Pro/E软件简介 (25)（二）球阀主要零件的实体构建 (25)（三）球阀总体装备图 (28)五、结论 (29)致谢 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 . (30)一、绪言（一）研究背景及意义随着全球化市场、日益激烈的国际化竞争对快速产品开发和产品创新的巨大需求等因素推动了制造业的信息化、数字化。
基于Pro-E和ADAMS的阀门气动执行器仿真优化(1)
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
基于Pro/E 和ADAMS 的阀门气动执行器仿真优化(1)
以阀门气动执行器为研究对象，运用三维设计软件Pro/E 构建实体模型，并实现虚拟装配。
利用Pro/E 和ADAMS 的接口软件Mech/Pro，将模型导入到ADAMS/View 下并建立完整的虚拟样机模型，对模型进行动力学仿真分析。
利用ADAMS/View 的设计研究功能，对机构进行优化设计，得到了使阀门气动执行器运动较为平稳的活塞杆尺寸参数。
阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆
流、稳压、分流或溢流泄压等功能。
阀门气动执行器是利用压缩空气驱动阀门
启闭的装置。
气动执行器作为阀门的配套驱动及控制部分在国民经济各个部门
中有着广泛的应用，同样在工业自动化生产中占有及其重要的地位。
目前国内
阀门技术水平与国外发达国家相比还有差距，中小型阀门企业在产品设计上依
靠模仿国外同类产品，缺乏具有自主知识产权的核心技术。
通过对阀门气动执
行器的正向设计希望能够为国内阀门行业添砖加瓦，为阀门企业提供一些帮助。
1、气动执行器的实体建模1.1、建立零件实体模型针对某型阀门气动执
行器产品，利用Pro/ENG
2.1.1、驱动力的创建
本文所研究的气动执行器气源压力4.0 乘以105Pa，活塞直径140mm，活塞杆直径32mm。
根据双活塞双作用串联式气缸的活塞推力计算公式
其中，D 为活塞直径，d 为活塞杆直径，ps 为气源压力，η1 为考虑
摩擦阻力影响引入的系数。
基于ProE的机械运动仿真设计
基于Pro/E的机械运动仿真设计作者：施叶飞来源：《中小企业管理与科技·下旬》2010年第11期摘要:仿真技术在机械产品的设计中起着非常重要的作用。
本文主要通过汽缸运动机构的运动仿真设计过程介绍了Pro/E中的仿真模块以及机构仿真的设计方法和过程,并总结了该设计途径的优越性。
关键词:曲柄滑块机构运动仿真 Pro/E 仿真模块0 引言目前,许多国内外的大型辅助设计软件,都包含了机械装配和运动学仿真的功能模块,例如PTC的Pro/Engineer,SDRC的1一DEAS,MATRA的EUCI ID软件及DES的UG等。
机械产品的运动分析和仿真已经成为计算机辅助工程(CAE)中不可缺少的重要环节,同时也成为机械设计的必经过程。
进行机械产品设计时,通常要进行机构的运动分析,以此来验证机构设计的合理性和可行性。
机构运动仿真技术就是通过对机构添加运动副、驱动器,使其运动起来,以实现机构的运动模拟。
此外,运用机构中的后处理功能可以查看当前机构的运动,并且可以对机构进行运动速度、轨迹、位移、运动干涉情况的分析,为研究机构模型提供方便。
1 机构运动仿真的设计过程机构运动仿真是在Pro/E系统的装配模式中进行的,其Mechanism功能专门用来处理装配件的运动仿真。
机构运动仿真的设计过程如图1所示,主要可分为以下几个总体方案设计主要是利用已知条件,以及希望达到的目的或机械应实现的功能,进行机械的全局设计,在头脑中构思形成比较完善的设计方案。
建立运动模型是指进行机械各部分的具体设计,首先确定各零件的形状、结构、尺寸和公差等,并在计算机上进行二维绘图和三维实体造型,然后通过装配模块完成各零件的组装,形成整机。
装配是运动仿真的前提保障,装配关系的正确与否直接影响着运动仿真的结果,装配前首先要确定运动的各构件以及各构件之间的运动副。
确定好各构件及各构件之间的运动副之后,即可通过选择构件和运动副组成机构,最后由各机构组成整机。
基于Fluent的阀门开启过程阀芯气动力仿真研究
ｔ ｅ ｄｉ ｅ ｉ ，ｔ ） ｍ ｍ
｛ ｉｔ ＜ Ｏ０ ） ｆｉ ＝ ．１ ＊阀芯运 动时间 ｛ （ｍｅ ／ ／
一 ，●●●●●●● ● ● ●． ●．● ● ● ● ●●●● ● ●● ●
ｅ＿ ｅ １＝ ０ ５ ＊阀芯运动 速度 ， ｇｖ ｌ ］一 ． ； ［ ０／
缝 隙区
座 之间保 留了一层 非常小 尺度 的网格［ ２ １ 。
２ 计 算 结果
２１ 动铁芯 匀速 运动规律 时计 算结果 ． 设 动铁 芯 为匀 速运 动 ．设 置 动铁 芯 的运 动速度 分 别 为 ０１ ／、． ｍ ｓ００ ５ ／、．１ ／、． ５ ／，图 ５ ．ｍ ｓ００ ／、． ｍ ｓ００ ｍ ｓ０Ｏ ｍ ｓ ５ ２ ０ 为人 Ｅ压力 为 １ ｋ ａ时 ，动铁 芯在 不 同运 动速 度情 况 ｌ ０Ｐ
１３ 求 解 设 置 ．
图 ４为上 阀腔 区与 左 右缝 隙 区 的局 部放 大 图 。 图 中局 部放 大 ３和 ４为缝隙 。需要 说 明的是 ， 当动铁 芯开
度 为 ０时 ， 芯和 阀座 间 的接 触 面 （ ４中局部 放 大 ｌ 阀 图
对 所 有 区 域 进 行 初 始 化 ， 代 时 间 步 长 设 为 迭 ００ ０ ｓ时 间步数为 ３ ， ． ５， ０ ０ 最大迭 代数 为 ２ ０ ， ０ ０ 设置 每个
因此 使用 三角形 网格［ ３ １ 。 设 置边 界条 件类 型 ：人 口和 出 口均 使 用压力 边 界 条 件 ，同时 将 动 铁 芯 对 应 的所 有 边 进 行 统 一 命 名 为 Ｖｌ 。 ａｖ 以便于在 下文 中进行 动 网格 区域设 置 。完成 以上 ｅ 所 有工作 以后 。 出 网格 文件 。 输
利用 Ｆｕｎ ２ ｌｅｔ Ｄ单精度 求解器进行计 算 ， 读人并 检 查 网格 ， 置长度单位制 。选 择非稳态求解 模型 ，一 设 ｋ 湍
基于Pro／E的配气机构三维运动仿真设计
计的方法。
关 键词 ： 气机 构 ； 配 凸轮 型 线 ； 配气 相 位 角 ； 真 仿 中 图分 类 号 ： Ｐ ｌ Ｔ ３ 文 献 标 识码 ： Ｂ
利用 Ｐｏ Ｅ软件 进行 零件 的三维 设计 已经被 越来 越广 泛地 应 用 ， 而 ， ｒ／ 然 要利 用它 进 行 机 构 的 运 动 仿 真 设 计 还 比较 复 杂 。 此 次 配 气 机 构 设 计 以 Ｒ ２ ２ ０ Ｊ 柴油 机为原 型 ， 于 Ｐｏ Ｅ野 火 ３ ０版 ， 用 了 Ｔ ｐ—ｄ ｗ １Ｖ ８ Ｚ 型 基 ｒ／ ． 采 ｏ ｏ ｎ协 同设计 模 式 ， 骨架 模 型定位 ， Ｄ Ｕ Ｆ精确 凸轮 轮 廓建 模 和 三 维 机构 连 接 方 法 ， 实现 了全 三维 配气机 构 的运动 仿 真 。
成 两个 部分 ， 以上级 骨架 的安 装定 位信 息为 设计 基准 进行 建模 ， 这样 做 的好
处 是两个 总 成部 分可 同步 进 行 ， 不 干 涉 。其 中 ， 缸 盖 总 成 组 件 由气 缸 互 气
盖 、 臂组 件 、 摇 横臂 组 件 、 门组件 等 组 成 ； 气 凸轮 轴 总成 组 件 由凸 轮轴 、 杆 推 组件、 挺杆 组件 组成 ， 用整 体式 结构 ， 采 分左 、 ２根 ， 右 两缸 １节 ， 为 ３个 单 分
分 ， 个部 分 分别 以一个 骨 架模 型 零 件 进行 三 维 建 模 ， 个 零 件 结 构 简单 ， 每 每
睇
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容 易建模 。然后 将所 有 完 成 的零件 进 行相 应 的合 并及 剪 切就 可 以完 成气 缸 盖 的建模 了 ， 个零 件 的特征 过 程非 常 干净 ， 续 如有 设 计改 动 只需 在相 应 整 后 的骨 架模 型 中进 行 即可 ， 改 容 易 ， 修 出错 率 低 。 图 １ 图 ２ 图 ３分 别 显 示 了 、 、
PROE运动仿真教程
PROE机构仿真之运动分析关键词:PROE 仿真运动分析重复组件分析连接回放运动包络轨迹曲线术语创建机构前,应熟悉下列术语在PROE中的定义:主体(Body) - 一个元件或彼此无相对运动的一组元件,主体内DOF=0。
连接(Connections) - 定义并约束相对运动的主体之间的关系。
自由度(Degrees of Freedom) - 允许的机械系统运动。
连接的作用就是约束主体之间的相对运动,减少系统可能的总自由度。
拖动(Dragging) - 在屏幕上用鼠标拾取并移动机构。
动态(Dynamics) - 研究机构在受力后的运动。
执行电动机(Force Motor) - 作用于旋转轴或平移轴上(引起运动)的力。
齿轮副连接(Gear Pair Connection) - 应用到两连接轴的速度约束。
基础(Ground) - 不移动的主体。
其它主体相对于基础运动。
接头(Joints) - 特定的连接类型(例如销钉接头、滑块接头与球接头)。
运动(Kinematics) - 研究机构的运动,而不考虑移动机构所需的力。
环连接(Loop Connection) - 添加到运动环中的最后一个连接。
运动(Motion) - 主体受电动机或负荷作用时的移动方式。
放置约束(Placement Constraint) - 组件中放置元件并限制该元件在组件中运动的图元。
回放(Playback) - 记录并重放分析运行的结果。
伺服电动机(Servo Motor) - 定义一个主体相对于另一个主体运动的方式。
可在接头或几何图元上放置电动机,并可指定主体间的位置、速度或加速度运动。
LCS - 与主体相关的局部坐标系。
LCS 就是与主体中定义的第一个零件相关的缺省坐标系。
UCS - 用户坐标系。
WCS - 全局坐标系。
组件的全局坐标系,它包括用于组件及该组件内所有主体的全局坐标系。
运动分析的定义在满足伺服电动机轮廓与接头连接、凸轮从动机构、槽从动机构或齿轮副连接的要求的情况下,模拟机构的运动。
气动阀控制系统的建模与仿真分析
气动阀控制系统的建模与仿真分析气动技术已经成为了大多数工业生产过程中不可或缺的一部分，而气动阀控制系统则是这项技术中十分重要的一环。
气动阀是一种通过气体压缩使机械运动的阀门，其主要应用于流体控制领域，例如调节气压、流量、温度等。
而气动阀控制系统则是将气动阀和其他控制元件集成在一起，以实现对气动阀的精确控制。
因此，建模与仿真分析是实现气动阀控制系统的关键步骤之一。
一、建模建模是气动阀控制系统的基础，能够快速准确地将物理过程抽象出来并代码化，以便进行进一步的仿真，模拟，优化和部署。
建模过程通常可以通过以下几个步骤实现：1. 识别系统要素：首先需要明确需要控制的气动阀，以及系统中可能影响其运行的因素，例如传感器，执行器，压力计等。
2. 确定系统输入和输出：系统输入可以是气动阀控制系统中的输入信号，例如开关状态或气压信号，而系统输出则是气动阀的控制信号。
3. 建立数学模型：基于系统要素和输入、输出参数，可以建立系统的数学模型，通常是基于传统的控制理论和微积分方法。
4. 确认参数：建立模型后，需要确认系统参数。
这些参数将决定系统的行为，包括系统的稳定性和响应时间等因素。
二、仿真分析当建模完成后，就可以进行仿真分析。
仿真分析是一种虚拟的试验方法，可以在不同的任务和环境中快速验证气动阀控制系统的表现，并评估其可行性。
1. 仿真环境和工业应用：仿真环境是实现仿真分析的核心，可以使用各种仿真软件来模拟气动阀控制系统的运行状态，并测试其在不同情况下的表现，例如稳定性，响应时间，效率，安全性等。
依靠仿真分析可以更快捷地将气动阀控制系统应用于各种工业过程。
2. 辅助决策：仿真分析不仅可以用于评估系统性能，还可以用于辅助决策。
例如，物流公司可以使用仿真分析来确定哪种气动阀控制系统更适合其工业用途，以及如何优化其供应链和货运流程。
3. 优化：基于仿真分析，可以进行气动阀控制系统的优化。
例如改进系统参数，减少响应时间和提高系统稳定性。
proe运动仿真分析
在“连接”操作中，使用最广泛的连接是： 销钉，滑动杆，圆柱
不同连接的对比
连接轴设置
对运动组件的连接完成以后，可以通过“连接轴设 置”功能对连接做参数设定，例如：主体的相对位 置、零位置参照、运动范围限制等。 •Mechanism环境中，使用下拉式菜单“Mechanism” 一连接轴设置，可以打开连接轴设置对话框 •可在“连接轴位置”处输入参数确定主体位置(旋 转轴的数值范围是-180到+180)，按回车键后可在屏 幕上看到相应结果，点击“生成零点”按钮后，其 他任何方位都以当前状态作为参照，点击“确定” 按钮后主体仍恢复为先前的位置； • “零参照”选项卡可为连接轴位置指定参照
• 对于“速度”和“加速度”所对应的轮廓 选项卡来说， 两者都可以对旋转主体指定 起始角度。在图形选项中，可以同时勾选 “位置”、“速度”和“加速度”，以便 同时显示出来；如果勾选“在单独的图形 中”，那么它们将会分别显示在不同的坐 标系当中。
应用举例
一、发动机 二、刨床 三、插齿机 四、凸轮机构 五、槽轮机构 六、齿轮传动 七、秒摆运动
MDX
• MDx是Pro／E能对模型进行模拟仿真校验， 如运动仿真，显示运动参数，检测干涉， 速度、加速度等等。MDx所创建的运动机 构，还可导入Pro／MECHANICA/Motion中 进行进一步分析，也可引入动画(Animation) 模块中以创建仿真动画。
MDX工作流程
Mechanism操作界面
• 一、刚性：6个自由度被完全限制。受刚性连接的 元组件属于同一主体。 • 二、销钉：仅有一个旋转自由度。使用“轴对齐” 和“平移”，限制5个自由度，最后只剩下一个转 动没有受约束
3、滑动杆：仅有一个沿轴向的平移自由度。 使用“轴对齐”和“旋转”两个约束限制其 他5个自由度。
ProE机构运动仿真设计及分析
活塞速度的测量结果，也可导出为EXCEL和文本格式
测量特征也可加入到运动分析中，进行结果查看，图形输出，如测量连杆大头最外边 与缸体裙部的距离。
应将测量保存为一个特征,然后才能进行测量分析
回放：轨迹曲线
轨迹曲线用来表示机构中某一元素相对于另一零件的运动。分为“轨迹曲线”与“凸轮 合成曲线”两种： “轨迹曲线”表示机构中某一点或顶点相对于另一零件的运动。 “凸轮合成曲线”表示机构中某曲线或边相对于另一零件的运动。 菜单：插入--->轨迹曲线
序号
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11
名称
自由度 旋转 平移
0
0
1
0
0
1
1
1
1
2
说明
使用一个或多个基本约束，交元件与组件连接在一起，连接后，元件与组件成为一个 主体，相互间没有自由度。 由一个轴对齐约束加一个与轴垂直的平移约束组成。元件可以绕轴旋转，不能平移。 例如，活塞销，齿轮、曲轴等。 由一个轴对齐约束与一个旋转约束组成，元件可沿轴平移，但不能旋转。如活塞。 由一个轴对齐约束组成，元件可绕轴旋转同时可沿轴向平移。如挺柱、气门等。
定义并约束相对运动的主体之间的关系。
自由度（Degrees 允许的机械系统运动。连接的作用是约束主体之间的相对运动，减少系统可能的
of Freedom)
总自由度。
执行电动机（ Force Motor）
作用于旋转轴或平移轴上（引起运动）的力。
机构（Joints）
特定的连接类型（例如销钉机构、滑块机构和球机构）
选取运动轴，曲柄连杆机构选 择曲轴的销钉连接图标 反向按钮改变旋向
定义轮廓，“规范”为位置时模选 项定义为斜坡曲轴旋转一圈360度， 图形中可以查看定义的轮廓，横坐 标为时间
基于proe实现发动机的仿真和分析
摘要本次毕业设计是《基于p r o/e实现发动机的仿真和分析》，其中最主要部分当然是软件Pro/ENGINEER的造型和装配应用。
随着社会的需要和科学技术的快速发展，产品的竞争愈来愈激烈，CAD技术的广泛应用，给传统产品设计行业、产品结构，产业结构带来深刻的变化。
科技水平的不断发展，也使社会生产力得到了空前的进步对社会进步发挥着巨大的推进作用。
本设计从实际出发，系统地介绍了基于PRO/E的基础应用，功能指令应用。
通过详细的过程说明及大量的图片说明，在编写方式上强调通俗易懂，由浅入深，并力求全面，系统和重点突出。
通过本次毕业设计让我清楚明白地了解PRO/E的产品设计功能和过程。
由于论文编写顺序是按实际工作中进行，先从Pro/ENGINEER软件的介绍再进行零件设计相关工作。
通过绪论我们可以了解到PRO/E在社会生产行业中的发展状况及其重要性，从中我们从一个新的角度了解生产的需要和未来的发展方向，让我们跟上生产的步履，也提醒我们要做到老学到老以及这次论文的目的和方向。
因本人水平有限，设计中难免存在缺点和错误，恳请各位老师批评指正。
关键词：发动机活塞，运动仿真，合理性，可靠性。
ABSTRACTThe graduation project is "based on pro / e to achieve the engine's simulation and analysis", which of course is part of the software Pro / ENGINEER modeling and assembly applications.As the needs of society and science and technology of rapid development, more and more intense competition in product, people who study the growing product design, while those who really master the technology the minority. Extensive use of CAD technology to the traditional product design industry, product mix, Industrial structure brought about profound changes. the continuous development of scientific and technological level, but also the social productive forces of the unprecedented progress on social progress playing a role in pushing forward.This design from reality, the system introduced on PRO / E based applications, features instruction application. Through the detailed process descriptions and numerous photographs show that stress in the preparation of easy to understand way, implemented progressively and seeks a comprehensive, systematic and focused. Graduation by this let me clear understanding of the PRO / E product design features and processes.As the paper prepared by the order of the actual work carried out, starting with Pro / ENGINEER software introduces further part design related work. We can learn through the introduction PRO / E in the social production industry and its importance in the development, from which we learn from a new perspective of production needs and future direction, we walked to keep up production, but also remind us To be too old to learn, and the papers of purpose and direction.Because of my limited ability, design flaws and errors inevitable, ask you to criticize the teacher correction.Key words engine piston, motion emulate, rationality, dependability。
Pro-E仿真运动
装配仿真动动组件：1、新建组件
2、新建用于装配的齿轮的基准轴
在AXES中新建两条（或3条…… ）位一同一基准平面的基准轴， 两条间距即中心距112.5
缺省装配AXES到组件中
装配chilun1到组件中，选择chilun1中心轴与AXES中一条中心轴， 在约束转换为机构连接（包括：销钉、圆柱、滑动杆等） 销钉：由一个轴对齐约束和一个与轴垂直的平移约束组成。元件可以绕轴旋转，具有1个旋转自由度，总自由 度为1。轴对齐约束可选择直边或轴线或圆柱面，可反向；平移约束可以是两个点对齐，也可以是两个平面的 对齐/配对，平面对齐/配对时，可以设置偏移量。 圆柱：由一个轴对齐约束组成。比销钉约束少了一个平移约束，因此元件可绕轴旋转同时可沿轴向平移，具 有 1个旋转自由度和1个平移自由度，总自由度为2。轴对齐约束可选择直边 或轴线。 这里以默认圆柱装配
4、窗过基准点及中心轴创建一个基准平面DTM3
3、在齿轮2的任意内齿上创建基准中点
重定义chilun1装配，增加旋转轴约束，使用lun2装配，增加旋转轴约束，并调整角度到两齿轮没有干涉。 至此装配完成，接下来仿真定义。
了解下列术语在PROE中的定义：
主体Body) ： 一个元件或彼此无相对运动的一组元件，主体内DOF=0。 连接(Connections)：定义并约束相对运动的主体之间的关系。 接头(Joints)：特定的连接类型（例如销钉接头、滑块接头和球接头）。
平移轴选择两平面，并确认装配。 平移约束可以是两个点对齐，也可以是两个平面的对齐/配对，平面对齐/配对时，可以设置偏移量)
同样方法装配chilun2,如图可见，装配上齿轮有干涉， 接下来需要两齿轮各创建一个用于旋转的基准平面
2、窗过基准点及中心轴创建一个基准平面DTM3
PROE运动仿真分析
第1章运动仿真本章重点应力分析的一般步骤边界条件的创建查看分析结果报告的生成和分析本章典型效果图1.1机构模块简介在进行机械设计时，建立模型后设计者往往需要通过虚拟的手段，在电脑上模拟所设计的机构，来达到在虚拟的环境中模拟现实机构运动的目的。
对于提高设计效率降低成本有很大的作用。
Pro/ engineer中“机构”模块是专门用来进行运动仿真和动态分析的模块。
PROE的运动仿真与动态分析功能集成在“机构”模块中，包括Mechanism design（机械设计）和Mechanism dynamics（机械动态）两个方面的分析功能。
使用“机械设计”分析功能相当于进行机械运动仿真，使用“机械设计”分析功能来创建某种机构，定义特定运动副，创建能使其运动起来的伺服电动机，来实现机构的运动模拟。
并可以观察并记录分析，可以测量诸如位置、速度、加速度等运动特征，可以通过图形直观的显示这些测量量。
也可创建轨迹曲线和运动包络，用物理方法描述运动。
使用“机械动态”分析功能可在机构上定义重力，力和力矩，弹簧，阻尼等等特征。
可以设置机构的材料，密度等特征，使其更加接近现实中的结构，到达真实的模拟现实的目的。
如果单纯的研究机构的运动，而不涉及质量，重力等参数，只需要使用“机械设计”分析功能即可，即进行运动分析，如果还需要更进一步分析机构受重力，外界输入的力和力矩，阻尼等等的影响，则必须使用“机械设计”来进行静态分析，动态分析等等。
1.2总体界面及使用环境在装配环境下定义机构的连接方式后，单击菜单栏菜单“应用程序”→“机构”，如图1-1所示。
系统进入机构模块环境，呈现图1-2所示的机构模块主界面：菜单栏增加如图1-3所示的“机构”下拉菜单，模型树增加了如图1-4所示“机构”一项内容，窗口右边出现如图1-5所示的工具栏图标。
下拉菜单的每一个选项与工具栏每一个图标相对应。
用户既可以通过菜单选择进行相关操作。
也可以直接点击快捷工具栏图标进行操作。
基于proe的机构运动仿真
⑧ 轴承 具有3个旋转自由度和 一个平移自由度相当于球连 接的基础上再加一个平移自 由度，使用“点与轴线对齐” 来限制其他两个自由度
二、建立运动模型
讲义. 运动连接（续
连接类型
自由度
平移
旋转
约束
刚性（Rigid） 0
0
完全
销钉（Pin）
0
1
轴对齐；平面或点对齐
滑动杆（Slider） 1
0
轴对齐；平面或点对齐
初始条件包括初始位置和初始速度两个
方面点击按钮
初始位置的确定需要借
助快照功能从事先创建好的快照得到主体的
位置。由于速度为矢量，所以在指出模的同
时还要指出其方向，
进行动态分析 时用到
点速度 连接轴速度
角速度 相对于槽的切线速度
评估 删除
五、运动分析
完成运动模型及运动环境的设置后需 要对机构进行分析点击按钮
三、运动副
齿轮类型分为一般、正、锥、涡轮、 齿条与小齿轮
对于所有类型需对每一个齿轮选取 连接轴，传动比一般都采用齿数比的方 式予以确定。
对于齿条类，齿条的定义通常需要 指出滑动杆连接轴，传动比定义一般使 用 mm/rev，即齿轮旋转一周，齿条前进 的距离。
2. 齿轮（续
实例演练
三、运动副
四、运动环境
选取运动轴曲柄连杆机构 选择曲轴的销钉连接图标 反向按钮改变旋向
类型分为两种一种是连接轴伺服电机，用于定义某一旋转轴的旋转 运动，可用于运动分析，另一种是几何伺服电机，用于创建复杂的 运动如螺旋运动，不能用于运动分析
4. 伺服电机续)
定义轮廓规范为位置时 模选项定义为斜坡曲轴旋转一圈 360度，图形中可以查看定义的 轮廓，横坐标为时间
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本科学生毕业设计基于PRO/E的进排气阀门的运动仿真分析院系名称：专业班级：学生姓名：指导教师：职称：黑龙江工程学院二○一二年六月The Graduation Design for Bachelor's DegreeMovement Simulation of Input Air and Outputair Valve ofEngine based on Pro/eCandidate：Specialty：Class：Supervisor：Heilongjiang Institute of Technology2012-06·Harbin摘要配气机构作为内燃机的重要组成部分，其设计合理与否直接关系到内燃机的动力性能、经济性能、排放性能及工作的可靠性、耐久性。
随着内燃机高功率、高速化，人们对其性能指标的要求越来越高，要求其在高速运行的条件下仍然能够平稳、可靠地工作，因而对其配气机构提出了更高的要求。
配气凸轮型线是配气机构的核心部分，配气凸轮型线设计是配气机构优化设计的重要途径之一。
模拟计算和实验研究是内燃机配气机构研究两种重要手段。
本文对配气机构给零件形状、尺寸进行了设计，并且应用pro-engineer进行了实体建模，得到了配气机构的三维装配图。
再将配气机构模型导入ADAMS软件进行约束的建立以及驱动的添加，使得配气机构能够在ADAMS 软件中进行仿真，从而得到各种数据曲线对整个机构的性能进行分析，根据各种数据分析得到配气机构的最优设计。
关键词：内燃机；配气机构；虚拟样机技术；建模；仿真ABSTRACTThe valve train is one of the most important mechanisms in a internal combustion engine, whether the performances are good or bad, that affecting the power performance, economic performance, emissions performance of the engine, as well as affecting the reliability and wear performances of the whole engine. Along with the requests of the engine’s high power, super-speed, people demand a higher index. That is, when the engine runs under a high speed, it can still work steadily and dependably, which demand that the valve train system should have a high performance. Cam profile is the hard core of the valve train, which design is one of the important ways to carry out valve train optimal design. Simulation calculation and experimentation research are two important ways to carry out research and development on valve train of internal-combustion engine.This thesis devise the parts shape and dimension for the valve train, obtain the 3D assembly diagram base on model entities by pro-engineer. Importing the valve train to ADAMS software, then creating the constraints and adding drives. Sequentially, analyze the whole organization performance, after get the various data curve from valve train be capable simulation in ADAMS software. Finally, obtain the optimum design of valve train according to various data analysis.Key words: Internal combustion engine; Valve train VPT; Virtual prototyping technology; Modeling; Simulation目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1课题研究的目的和意义 (1)1.1.1设计的目的 (1)1.1.2设计的意义 (1)1.2柴油机配气机构现状 (1)1.3设计内容 (2)1.4用计算机辅助配气机构设计分析 (3)1.5本文研究内容 (3)第2章配气机构零部件设计 (5)2.1气门 (5)2.1.1气门设计的基本要求 (5)2.1.2气门的工作条件分析及材料的选择 (5)2.1.3气门头的设计 (6)2.1.4气门杆的设计 (7)2.1.5气门的主要损坏形式和预防措施 (8)2.2气门弹簧的设计 (9)2.2.1气门弹簧的设计要求 (9)2.2.2弹簧介绍 (9)2.2.3气门弹簧的有关计算 (11)2.3摇臂的设计 (13)2.3.1摇臂的工作原理 (13)2.3.2摇臂与气门杆顶面间接触应力的计算 (14)2.4推杆的设计 (14)2.4.1推杆的功能结构形式 (14)2.4.2尺寸设计 (14)2.5挺柱的设计 (16)2.5.1挺柱的结构 (16)2.5.2平面挺柱导向面与导向孔之间的挤压应力的计算 (16)2.5.3平面挺柱的最大速度 (16)2.5.4凸轮与挺柱间接触应力的计算 (17)2.6凸轮的设计 (18)2.7凸轮轴的设计 (19)2.7.1凸轮轴基本要求 (19)2.7.2凸轮轴计算 (20)2.8本章小结 (21)第3章Pro-engineer和Adams软件理论基础 (23)3.1虚拟样机技术介绍 (23)3.2虚拟样机强有力的工具 (24)3.3 用Proe和Adams开发虚拟样机的主要流程 (24)3.4 多体动力学 (25)3.5本章小结 (28)第4章建模与仿真 (29)4.1 Proe实体建模 (29)4.2建立Proe装配图 (32)4.3将装配图导入Adams (34)4.4配气机构多体动力学仿真结果及分析 (35)4.5本章小结 (42)结论 (43)参考文献 (44)致谢 (46)第1章绪论1.1 课题研究的目的和意义1.1.1设计的目的建立在计算机实体建模及可视化基础上的虚拟样机技术是应用于现代工程设计领域的数字化设计及分析工具。
应用计算机技术对柴油机配气机构进行仿真分析，从而得到发动机在供作时，配气机构中个零件的参数。
为配气机构的设计提供便利。
1.1.2设计的意义气门机构是发动机进/排气系统的重要组成部分。
同时，进排气阀门噪声也是发动机噪声的主要来源之一。
随着发动机转速不断提高以及广泛采用的多气门方案都可能导致发动机进排气阀门噪声的增加。
在发动机噪声法规的日益严格的今天，对发动机进排气阀门的运动分析是很有意义的。
计算机辅助设计也是意义重大。
现代社会分工中，设计工作是一项各行业都需要的重要工作，其对行业的发展、各项工作的开展都有着重要的积极。
服装设计、机械设计、工程设计、汽车设计、图形图像设计等已经成为了行业工作所必须的工作。
计算机辅助系统的出现为设计人员的工作带来了巨大的变化，其极大的缓解了传统手工制图设计存在的劳动量大、不易修改等缺点，促进了设计工作的改革以及工作效率的提高。
科学的分析计算机辅助设计对设计工作的重要意义有助于相关软件企业针对行业应用细化计算机辅助设计系统，为设计工作提供更加便捷、稳定的辅助设计系统。
1.2柴油机配气机构现状过去的配气机构设计，只单一研究凸轮，而没有考虑其他零部件产生的影响。
由于配气机构是一个弹性系统，它由许许多多的零部件所组成，往往一个成功柴油机所采用的凸轮应用于其他类型的柴油机上不一定效果会好，凸轮必须和整个配气机构系统结合在一起进行考虑，良好的凸轮设计也必须与系统的其他零部件正确匹配，才能达到希望的效果图[1~4]。
为了准确研究配气机构的动态性能，了解气门的实际运动规律，在机构动力学仿真分析方面，目前已采用了多种分析模型。
其中比较基础的是单自由度质量模型。
它是将机构简化成由一个质点、弹簧及阻尼器组成的系统，它把机构的质量简化到一个质点上，把机构的弹性等加到一个等刚度无质量的弹簧上，阻尼等效到阻尼器上，该模型具有简单、方便等特点，可以满足一般的低、中速柴油机的要求，但由于把质量和刚度都等效到一个点上，不能求出机构各部件的运动和受力情况，不能判断机构零件之间是否发生飞脱，也无法得知弹簧的振动情况。
为了克服单自由度模型存在的不足，发展了多自由度质量模型。
多自由度质量模型具有比单自由度质量模型更为真实反映实际机构状况的优点，利用多自由度质量模型能精确地研究各传动部件的运动规律和受力情况，也能分析气门弹簧的振动情况[5~10]。
对于多自由度质量模型，最主要的问题是计算的复杂性，随着计算机技术的发展和广泛应用，各种商业配气机构软件的推广，多自由度质量模型已逐渐成为配气机构动力学建模的主要方式。
20世纪初仿真技术已得到应用。
例如在实验室中建立水利模型，进行水利学方面的研究。
1940～1950年航空、航天和原子能技术的发展推动了仿真技术的进步。
1960年计算机技术的突飞猛进，为仿真技术提供了先进的工具，加速了仿真技术的发展。
采用仿真技术，可以在计算机内对内燃机产品的部件装配并进行机构运动仿真，由仿真运行可校核部件运动轨迹，及时发现运动中部件干涉隐患；对部件装配进行动力学仿真，可校核机构受力情况；根据机构运动约束及保证性能最优的目标进行机构设计优化，可最大限度地满足性能要求，对设计提供指导和修正。
通过几个五年计划的努力，我国仿真技术得到了快速发展，并取得了突破性成果。
在国防工业领域，建成了不同类型的半实物仿真系统。