发动机模型仿真

5.2自上而下设计曲轴连杆机构

5.2.1曲轴

本节建立的曲轴如图7.1所示。

图5.1曲轴

本节设计的曲轴具有4缸曲拐结构，以及前输出法兰、后输出轴颈等结构。其中曲拐机构相同，但方向不同，可以首先设计一个曲拐，在通过平移、旋转等操作进行

复杂形成其它三个曲拐。

1．进入装配模块，产品命名为product1，点击插入新零件按钮，点击product1，即归属为产品product1目录之下，零件命名为quzhou。

2．双击树结构中quzhou目录下的，进入quzhou的零件设计模块。

3．用草图设计功能，在平面上建立如图 5.2所示的草图。

4．用拉伸实体功能，将上面建立的草图拉伸34mm，如图5.2所示。

图5.2前输出法兰草图与拉伸凸台

5．用钻孔功能，在上面建立的拉伸实体的端面上建立沉头孔，在对话框中单

击“定位草图”按钮，定位孔的中心如图 5.3所示。定义孔对话框中的延伸选项页如图5.4所示，类型选项页如图 5.5所示。

图5.3定位圆柱销孔

图5.4孔定义对话框

图5.5孔类型对话框

6．用钻孔功能，在上一步建立的端面上，建立一个螺纹口。螺纹口中心定位

如图5.6所示，约束孔中心时，用直线功能，再标注尺寸如图 5.7所示。在定义孔对话框中，类型选项页设置如图 5.8所示，螺纹定义选项页设置如图 5.9所示。

图5.6定位螺纹孔

图5.7孔类型对话框图5.8螺纹孔定义对话框

7．用圆形阵列功能，以上一步的到的螺纹孔特征为旋转对象，绕X轴旋转，旋转步长为50°，生产7个实例，对话框设置如图 5.9所示，生成的整列如图 5.10所示。注意旋转的方向，如果方向不对，可以单击按钮改变阵列方向。

图5.9定义圆形整列

图5.10阵列孔

8．用草图设计功能，在上面建立的实体的没有开孔的一侧建立如图 5.11所示的草图。

9．用拉伸实体功能，将上一步建立的草图拉伸36mm，如图5.11所示。

图5.11与法兰连接处草图与拉伸凸台

10．用草图设计功能，在上建立如图 5.12所示的草图。草图的空间定位以纵轴V和横轴H作为参考位置。

图5.12旋转草图

11．用旋转槽功能，将上一步建立的草图轮廓绕自身的轴线旋转360°，从已有实体中移除旋转体部分，如图 5.13所示。

12．用草图设计功能，在拉伸实体的端面上建立如图 5.14所示的圆轮廓。

图5.13旋转槽

13．用拉伸实体功能，将上一步建立的草图拉伸 1.8mm，如图5.14所示。

图5.14过渡凸台草图和拉伸实体

14．用草图设计功能，在拉伸实体的端面上建立如图 5.15所示的轮廓。

15．用拉伸实体功能，将上一步建立的草图拉伸24.4mm，如图5.15所示。

16．用草图设计功能，在拉伸实体的端面上建立草图。绘制一个直径88mm 的圆，圆心与拉伸实体的圆弧同心重合，需要用对话框约束功能进行设置。首先选择

如图5.16所示的圆以及实体的边界圆弧，选择约束功能，在弹出的如图 5.16所示的对话框中选择，结果如图 5.16所示。

17．用拉伸实体功能，将上一步建立的草图拉伸 1.8mm，结果如图 5.16所示。

图5.15曲拐支撑草图和拉伸凸台

图5.16草图，草图约束和拉伸凸台

18．用草图设计功能，在上一步建立的拉伸实体的端面上建立如图 5.17所示的草图。约束建立的圆与上一步的拉伸实体的边线同心。

19．用拉伸实体功能，将上一步建立的草图拉伸40mm，结果如图 5.1所示。

图5.17与连杆配合处草图与拉伸实体

20．用草图设计功能，在上一步建立的拉伸实体的端面上建立直径88的圆，用拉伸实体功能拉伸 1.8mm，如图5.18所示。

图5.18过渡凸台草图与拉伸实体

21．用草图设计功能，在上一步建立的拉伸实体的端面上建立轮廓，用拉伸

实体功能拉伸24.4mm，如图5.19所示。

22．用草图设计功能，在上建立一条圆锥曲线。首先建立两个点，第二个点在实体边线上。用圆锥曲线功能，以已经建立的第一个点为起点，以横

轴H为切线方向，以第二个点为终点。再选择一点作为圆锥曲线上的点，建立圆锥

曲线。双击已建立的圆锥曲线，弹出如图 5.19所示的对话框，选择横轴输入开始，

选择纵轴输入结束，选中复选框，在输入栏输入0.3。

23．用折线功能，将上面建立的圆锥曲线围成一个封闭轮廓，如图5.19所示。

图5.19曲拐支撑草图与拉伸实体

图5.19二次曲线草图二次曲线定义

图5.20减重槽除料

24．用减重槽功能，对上面的轮廓进行拉伸，结果如图 5.20所示。

25．用平面功能，建立的偏置平面，如图 5.21所示。

图5.21建立偏置平面

26．用镜像功能，将第13步建立的拉伸实体特征和第24步建立的减重槽特征关于上一步建立的平面对称。

27．切换到“线框曲面设计”模块中，用提取功能，将已建立的实体，除了钻孔和凸台的表面不提取外，都提取处理。提取出来的曲面如图 5.22所示。再用合并功能，将提取出来的曲面合并起来。

图5.21提取平面

28．用平移功能，将上面建立的合并曲面沿着X轴平移132mm，对话框和所得的结果如图 5.22所示。

图5.23平移曲面

29．用旋转功能，将上面建立的平移曲面沿X轴旋转180°，如图5.24所示。

图5.24旋转曲面

30．切换到“零件设计”模块，用封闭曲面功能，将上一步得到的旋转曲面