CATIA活塞连杆设计实例教程
CATIA软件机械设计实例
CATIA软件机械设计实例一、概述机械设计是现代工程领域中的重要环节，而CATIA软件作为一款强大的机械设计工具，被广泛应用于各个行业。
本文将以一个机械设计实例为例，详细介绍CATIA软件的使用方法和设计流程。
二、设计需求本次设计实例的需求是设计一款汽车发动机的曲轴。
曲轴是发动机的核心部件之一，负责将活塞运动转换为旋转运动，带动发动机正常工作。
因此，曲轴的设计需要考虑到材料的选用、结构的优化以及工艺的合理安排。
三、CATIA软件的基本操作在进行具体的机械设计之前，首先需要了解CATIA软件的基本操作方法。
CATIA软件采用了图形用户界面，用户可以通过工具栏、菜单栏和鼠标等方式进行操作。
在开始设计之前，需要建立三维模型，并设置坐标系、单位和视图等参数。
四、曲轴设计流程1. 建立草图首先，在CATIA软件中选择“草图”工具，进入草图模式。
然后，根据曲轴的设计要求，在草图平面上绘制出曲轴的外轮廓。
可以使用线段、圆弧等基本几何元素来绘制。
2. 添加约束绘制完曲轴的外轮廓后，需要对草图添加约束，以确保设计满足要求。
约束可以包括长度约束、角度约束、对称约束等。
通过添加约束，可以保持设计的稳定性和一致性。
3. 三维建模在草图编辑完成后，可以退出草图模式，进入三维建模模式。
选择“拉伸”或“旋转”等工具，将草图转换为三维实体。
同时，可以对曲轴的各个部分进行修剪、镜像等操作。
4. 加工特性添加曲轴作为一个机械零件，需要考虑其加工特性。
在CATIA软件中，可以添加孔、螺纹等特性，并设置其尺寸和位置。
通过加工特性的添加，可以更好地满足曲轴的功能需求。
5. 材料选择和强度分析设计完成后，需要选择合适的材料，并进行强度分析。
CATIA软件中提供了强度分析的工具，可以根据材料的力学性能进行分析，并根据分析结果进行设计的优化和调整。
6. 渲染和展示最后，可以对设计完成的曲轴进行渲染和展示。
CATIA软件支持三维模型的渲染和实时展示，可以直观地了解设计的效果。
[整理]catia 范例-活塞、连杆、汽缸组件设计实例教程
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第三章零件设计------活塞、连杆、汽缸组件本章是设计活塞、连杆与汽缸的三维模型。
进一步熟悉绘制草图、拉伸成形、旋转成形、拉伸切除、旋转切除、钻孔、倒（圆）角等命令，同时增添混成、特征的阵列等命令。
读者在使用过程中注意将各种命令穿插应用。
领会各个命令的用法。
3.1 Loft(混成)特征混成实体特征不仅应用非常广泛，而且其生成方法也非常丰富、灵活多变。
Loft(混成)特征分为两种：Loft(混成实体)和Removed Loft (混成切除)。
它们形成的方式是一样的。
主要区别在于：Loft(混成实体)是增料特征，Removed Loft (混成切除)是减料特征。
3.1.1. Loft(混成实体)混成实体指的是利用两个或两个以上的截面（或者说是轮廓），以逐渐变形的方式生成实体。
也可以加入曲线或折线作为导引线，使用导引线可以更好的控制外形轮廓之间的过渡。
操作过程举例如下：1.在窗口中建立三个平行平面，绘制三个截面左键单击左边模型树中的xy plane平面，单击工具栏中的Plane （平面）图标，弹出对话框，提供创建平面的参数的设定。
在Plane type 一栏中选择 Offset from plane (偏移平面)；在Offset 一栏中输入20 mm ；预览生成的平面，如图3.1所示。
图3.1同样再以刚才生成的平面作为参考面，再生成一个偏移10 mm的新平面，预览生成的平面，如图3.2所示。
图3.2左键单击左边模型树中的xy plane 参考平面，再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。
单击工具栏中的Ellipse（椭圆）图标，绘制一个椭圆，圆心在原点。
左键单击工具栏中Auto Constraint (自动标注尺寸)图标，标注椭圆的尺寸，如图3.3所示。
绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标，进入零件实体设计模式。
图3.3同样，利用草图中的圆功能在新建的平面1和平面2上分别绘制直径为6和直径为15的圆，如图3.4所示，如图3.5所示。
catia装配设计
（3）单击图5-2 所示的工作台工具栏的图标
，进入部件装配模块。
装配文件的类型是CATProduct，在特征树上最顶部的节点的默认名称是
Product.1。
图5-1 新建对话框
图5-2 工作台工具栏
5.2创建部件
有关创建装配部件的工具栏如图5-3所示工具栏，选择菜单插入也可以 调用相应的功能。
图5-3产品结构（Product Structure）工具栏
产品（Product）是装配设计的最终产物，它是由一些部件 （Component）组成的。部件也称做组件，它是由至少一个零 件（Part）组成的。产品和部件是相对的。例如变速箱相对于 汽车是一个部件，相对于齿轮或轴，是一个产品。某个产品也 可以是另外一个产品的成员，某个部件也可以是另外一个部件 的成员。在构成产品的特征树上不难看到，树根一定是某个产 品，树叶一定是某个零件。
爆炸图，图5-26所示为皮带轮部件按照约束状态移动的爆炸图。
图5-23 分解对话框
图5-24皮带轮部件及其3D爆炸图
图5-25 2D爆炸
图5-26按照约束状态移动
5.4 创建约束
约束指的是部件之间相对几何关系的限制条件，有关约束的工具栏如
图5-27所示。
5.4.1 重合
图标
的功能是在两几何元素
图5-27约束工具栏
Open Depth：打开级别，从下拉列表中选择1级、2级或全部。 在特征树上选取一个部件，单击对话框左上角的图标 ，单击应用按 钮，所选部件全部加载。同样的操作加载其他部件或单击确定按纽结束操 作。
图5-13 产品加载管理对话框。
3. 卸载部件
右击要卸载的部件或该部件在特征树上的节点，选择快捷菜
图5-19通过指南针移动对象
CATIA-V5-运动仿真分析
第16章 CATIA 运动分析16.1 曲轴连杆运动分析四缸发动机曲轴、连杆和活塞的运动分析是较复杂的机械运动。
曲轴做旋转运动，连杆左做平动，活塞是直线往复运动。
在用CATIA作曲轴、连杆和活塞的运动分析的步骤如下所示。
（1）设置曲轴、连杆、活塞及活塞销的运动连接。
（2）创建简易缸套机座。
（3）设置曲轴与机座、活塞与活塞缸套之间的运动连接。
（4）模拟仿真。
（5）运动分析。
16.1.1 定义曲轴、连杆、活塞及活塞销的运动连接1.新建组文件(1)点击“开始”选取“机械设计”中的“装配件设计”模块，如图16-1所示。
图16-1 进入“装配件设计”模块（2）进入装配件设计模块后，点击添加现有组件图标，再点击模型树上的Product1图标，此时会出现文件选择对话框，按住Ctrl键，分别选取“Chapter16/huo-sai-xiao.CATPart、huo-sai.CATPart 、lianganzujian.CATproduct、quzhou.CATpart”，将这些零件体载入到Product1中。
（3）此时，零件体载入后重合到一起，点击分解图标，出现分解对话框如图16-2所示。
然后点击模型树上的Product1,点击确定，此时弹出警告对话框，如图16-3所示，警告各零件的位置会发生变，点击警告对话框的按钮“是”，我们会发现各个零件分解开来。
图16-2 分解对话框图16-3 警告对话框（3）由于连杆体零件是装配体，各部分之间存在约束，点击“全部更新”按钮，我们会发现连杆体组件恢复装配后的样子。
（4）点击“约束”工具栏中的“相合约束”图标，分别选择活塞销中心线及活塞孔中心线，如图16-4所示。
然后点击“约束”工具栏中的“偏移约束”图标，选择活塞销的一个端面及活塞孔一侧的凹下去细环端面，如图16-5所示，此时出现“约束属性”对话框，如图16-6所示。
将对话框中的“偏移”一栏改为“3.75mm”，点击“确定”按钮，完成活塞销端面和活塞内凹孔细环端面之间的偏移约束关系。
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第三章零件设计------活塞、连杆、汽缸组件本章是设计活塞、连杆与汽缸的三维模型。
进一步熟悉绘制草图、拉伸成形、旋转成形、拉伸切除、旋转切除、钻孔、倒（圆）角等命令，同时增添混成、特征的阵列等命令。
读者在使用过程中注意将各种命令穿插应用。
领会各个命令的用法。
3.1 Loft(混成)特征混成实体特征不仅应用非常广泛，而且其生成方法也非常丰富、灵活多变。
Loft(混成)特征分为两种：Loft(混成实体)和Removed Loft (混成切除)。
它们形成的方式是一样的。
主要区别在于：Loft(混成实体)是增料特征，Removed Loft (混成切除)是减料特征。
3.1.1. Loft(混成实体)混成实体指的是利用两个或两个以上的截面（或者说是轮廓），以逐渐变形的方式生成实体。
也可以加入曲线或折线作为导引线，使用导引线可以更好的控制外形轮廓之间的过渡。
操作过程举例如下：1.在窗口中建立三个平行平面，绘制三个截面左键单击左边模型树中的xy plane平面，单击工具栏中的Plane （平面）图标，弹出对话框，提供创建平面的参数的设定。
在Plane type 一栏中选择 Offset from plane (偏移平面)；在Offset 一栏中输入20 mm ；预览生成的平面，如图3.1所示。
图3.1同样再以刚才生成的平面作为参考面，再生成一个偏移10 mm的新平面，预览生成的平面，如图3.2所示。
图3.2左键单击左边模型树中的xy plane 参考平面，再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。
单击工具栏中的Ellipse（椭圆）图标，绘制一个椭圆，圆心在原点。
左键单击工具栏中Auto Constraint (自动标注尺寸)图标，标注椭圆的尺寸，如图3.3所示。
绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标，进入零件实体设计模式。
图3.3同样，利用草图中的圆功能在新建的平面1和平面2上分别绘制直径为6和直径为15的圆，如图3.4所示，如图3.5所示。
曲柄连杆机构设计
目录第一章用CATIA成立曲轴连杆机构零件 (2)1 活塞的三维建模步骤 (2)2 连杆建模 (6)第二章装配件设计 (8)第三章的利用 (10)1 成立约束 (10)2 结果导出 (11)第四章运动仿真结果分析说明 (11)参考文献 (13)第一章用CATIA成立曲轴连杆机构零件1活塞的三维建模步骤从开始菜单中启动CATIA V5R17软件，进入CATIA的工作平台，点开开始下单项选择择机械设计——零件设计，进入零件设计工作台，选中XY平面做草图，单击草图工具器图标，进入草图工作台，将画轮廓线命令打开，画出如下草图：用尺寸进行约束，推出草图平面，用旋转体命令成立旋转体，选中地面在地面画草图，如下所示：退出草图平面，选中所作草图进行凹槽，深度37mm继续选中底面做草图，以原点为圆心，24mm为半径，在（-17,0）画一直线与圆相交，用镜像工具把这条线复制到另一边，用剪切工具剪切多余部份，达到草图如下所示：退出草图平面，用凹槽工具凹槽，深度33mm。
在XY平面做草图，以适才凹槽底面维底边做15度的锐角三角形，景象到另一边，退出草图平面，用凹槽工具向两边凹槽，选直到最后，取得的实体为：选中刚切出的平面，在此平面上做草图，过（-20，0）点做半径9mm的圆退出草图平面，选中凸台工具，选中所作凸台2mm，用镜像工具将凸台部份相对XY平面镜像到另一面如下图：选中刚所作的凸台顶面，以凸台圆心为圆心，做圆半径为6mm，突出草图界面，选中凹槽工具，凹槽直到最后选中ZX平面，圆心（35,0）半径40做圆，退出，选中凸台工具，想两边拉伸到最后，取得草图如下：对1,2,3边倒角取得活塞三维体2.连杆建模选中XY平面，做草图如下所示：然后退出草图，选凸台工具对其进行拔模处置选中实体上表面做草图如下：退出草图平面，选中凹槽工具，凹槽深度5mm，选中镜像工具以XY为对称面镜像在缸取得的槽底平面做草图，如下所示退出草图平面，选中凹槽工具，凹槽深度3mm，选中镜像工具相关于XY平面镜像对拔模后的连杆体仍然去YZ平面为参考面在草图对零件进行约束，约束完毕退出草图，应用凹槽命令对连杆体拔出凹槽，然后在其大头端面打孔，最后对其进行倒角处置，就取得完整的连杆机构然后用一样的方式，依次成立螺钉、螺母、连杆头和曲轴的模型。
活塞连杆装置的制作步骤
（4）确认旋转工具控制板中的旋转角度是360度，
单击确认按钮 ，生成活塞的轮廓。如图1-6所示。
图1-6
3.制作第二个拉伸结构
（1）单击拉伸工具按钮 ，打开拉伸工具控制板。单击控制板上的“放置”按钮，单击“定义”按钮。
（2）弹出“草绘”对话框。选择Front面作为草绘平面。接受其余的默认设置，单击“草绘”，进入草绘模式。
图2-7
（3）在控制板的下拉工具条中依次选择“简单”，输入Φ=24，选择穿透按钮 。
（4）单击确认按钮 ，创建完成后如图2-8所示。
图2-8
（7）绘制剖面，如图1-9所示。单击草绘工具栏中 按钮，退出草绘模式。
图1-9
（8）在拉伸工具控制板中，选择 按钮，，表示两边对称拉伸，去除材料 ，输入深度数值为17。
（9）单击确认按钮 ，生成拉伸结构，如图1-10所示。
图1-10
3.创建倒角特征
（1）单击倒圆角工具按钮 ，打开圆角工具控制板。
（2）在下拉工具条中输入3，按住Ctrl键，选择第一过渡边缘处，如图1-11所示。
二．右曲轴的制作步骤及说明
图2-1右曲轴
1．新建文件
启动Pro/E，单击上侧工具栏中 按钮，弹出如图2-2的新建对话框。文件类型选择零件，子类型为实体，文件名为quzhou_right。不使用缺省模板。单击确定。在弹出如图2-3的对话框中选择mmns_part_solid，单击确定。
图2-2图2-3
图2-5
（4）确认旋转工具控制板中的旋转角度是360度，
（5）单击确认按钮 ，生成活塞的轮廓。如图2-6所示。
图2-6
3．制作螺栓孔
（1）单击右侧工具栏内的孔工具按钮 ，打开孔工具控制板。
catia做发动机活塞
首先进入catia的零件设计界面
进入草图设计画如下草图
跳出草图，将所画草图旋转180°，如下图
选择平面命令，偏移一个平面，offset=6如下图形成plane1
选择plane1，进入草图设计，画如下草图
跳出草图设计，选择挖空命令
Depth选3，thickness1 选择5 其他默认。
单机确定完成pocket1 如下
选择阵列命令弹出如下图所示对话框
Instance =2 spacing =5 其他默认，，object选择pocket.1完
成如图所示
选择pocket.1 在继续阵列如图
单机确定，完成如下图所示
进草图界面画如下草图
跳出草图界面选择挖空命令完成pocket2
进入另一草图界面，如图画如下草图
推出草图，选择groove如图，完成groove1 如图
进入草图设计花如下草图
退出草图选择拉伸命令
完成如下图
画图下草图
跳出草图选择挖空命令，type 选择 up to the next
画如下草图
退出草图，选择挖空命令
完成如图所示
选择平面命令，offset=85 完成plane2
选择plane2，进入草图设计
选择挖空命令type 选择up to the next 完成pocket 5
选择part body 在用镜像命令，完成如图所示
进入草图设计完成如下草图
推出草图，选择挖空命令。
，
单机确定，完成pocket.6 最后完成活塞设计如下图。
CATIA装配设计案例解析
CATIA装配设计案例解析在本篇文章中，我们将对CATIA装配设计进行案例解析。
CATIA是一款常用的三维模型设计软件，广泛应用于工程设计领域。
通过分析一个实际案例，我们可以更好地理解CATIA装配设计的应用和技巧。
案例背景介绍我们选取了一个汽车引擎的装配设计案例作为示例。
在该案例中，我们将对整体装配设计进行详细分析，包括零部件的选择、位置关系的确定、约束条件的设置等。
零部件选择在进行CATIA装配设计时，首先需要选择合适的零部件。
根据实际需求，我们选择了发动机、汽缸盖、活塞、连杆等零部件，并将它们导入到CATIA软件中进行进一步的设计。
位置关系确定在装配设计中，确保零部件之间的正确位置关系非常重要。
通过CATIA的约束功能，我们可以轻松地设置各个零部件之间的相对位置关系。
例如，我们可以将活塞与汽缸盖位置进行匹配，并设置连接点的约束条件，以确保它们能够正确组合。
特征设计特征设计是CATIA装配设计中的重要环节。
通过添加特征，我们可以完善零部件的形状和功能。
在本案例中，我们为发动机添加了冷却系统特征和气缸壁特征，以提高其散热效果和减少磨损。
约束条件设置在CATIA装配设计中，通过设置约束条件，可以限制零部件在装配过程中的自由度，确保装配的正确性。
例如，在本案例中，我们设置了发动机和汽缸盖之间的刚性约束，以确保它们在装配过程中保持稳定的连接。
装配验证装配验证是CATIA装配设计中的重要步骤之一。
通过进行装配验证，我们可以检查零部件之间是否存在干涉或冲突，并及时进行调整。
在本案例中，我们使用CATIA的碰撞检测功能，确保装配的准确性和合理性。
装配分析除了装配验证外，装配分析也是CATIA装配设计中的关键步骤。
通过进行装配分析，我们可以评估装配的性能和可靠性。
在本案例中，我们使用CATIA的运动仿真功能，模拟发动机在工作状态下的运动情况，并进行相关参数的分析和优化。
总结与展望通过以上案例解析，我们深入了解了CATIA装配设计的应用和技巧。
基于CATIA的V6汽油发动机曲柄连杆机构的三维建模最终版
2、基本内容和技术方案： 1、发动机结构形式的选择及曲轴连杆组及活塞组各部分的结构参数设计 发动机结构形式的选择主要是确定发动机气缸的布置形式，缸心距的确定，缸径的选择，活 塞的结构参数设计，活塞的行程，连杆的结构及几何参数设计，曲轴结构形式的选择，曲轴几何 参数的设计。 2、对上述各部分的三维建模 参照上述设计结果，主要使用 CATIA 的零部件设计、装配设计两个模块。 3、综合仿真及力学分析 利用步骤 2 的建模结果，使用 CATIA 的仿真和分析模块，对设计建模结果进行三维动画仿真 和力学分析。在进行三维动画仿真时须要对步骤 2 的装配建模结果添加约束，通过条件驱动的形 式完成仿真。在力学仿真分析时，限于时间限制，只主要选取曲轴连杆组进行分析。在进行分析 前， 须要对曲轴连杆机构的建模结果赋予材质， 即添加设计选用的材料特性。 通过力学分析结果， 可以检验设计结构的合理性，对于不符合设计要求的结构，须要对前面的设计建模结果进行修改 后再进行力学分析，符合要求后通过 CATIA 工程图模块，导出设计的 CAD 图纸并完成尺寸、工差 以及工艺要求的标注。
基于 CATIA 的 V6 发动机曲柄连杆机构的三维建模
设计（论文）主要内容： V 型发动机的高度和长度尺寸小，在汽车上布置起来较为方便。同时 V 型发动机相对于 直列式发动机的长度缩短，便能为驾乘舱留出更大的空间，从而提高舒适性。现在中高级轿 车上普遍采用 V6 发动机。 发动机曲柄连杆机构是发动机中最重要的部件之一， 它承受复杂、 交变的冲击载荷，是发动机设计的重点和难点。本设计主要对 V6 发动机活塞、连杆、曲轴 等部件进行的三维建模，对零部件进行受力分析，对曲柄连杆机构进行运动仿真分析。 要求完成的主要任务及其时间安排： 主要任务: （1）开题报告本不少于 1200 字； （2）毕业设计说明书不少于 1.0 万字； （3）毕业设计参考文献不少于 10 篇，其中外文不少于 2 篇； （4）图纸必须包含装配图和零件图，总制图量折合不少于 2 张 0 号图纸。 （5）将毕业设计相关内容（开题报告、毕业说明书、机绘图纸等）的电子文档集中刻 录到一张光盘上。 时间安排 2011 年 1 月 27 日（第 1 周）前 第 2-4 周 第 5-7 周 第 8-10 周 第 11-14 周 必读参考资料： 1.张小虞，叶平. 汽车工程手册(设计篇) [M].人民交通出版社 2001 2.刘惟信.汽车设计[M].清华大学出版社. 3.安继儒.中外常用金属材料手册[M].陕西科学技术出版社.2005 4.陈家瑞．汽车构造[M]．北京：人民交通出版社，2002．4 5.余志生．汽车理论（第三版）[M]．机械工业出版社，2002 6.王望予.汽车设计[M].机械工业出版社，2007 查阅文献资料收集，完成开题报告 方案构思 资料整理、完善方案 设计计算、图样绘制 完善图纸、编写设计计算
CATIAV5曲轴连杆运动分析教程4
16.1.4模拟仿真
1.设置驱动
在模型树上双击曲轴与机座的运动铰，如图16-76，弹出弹出“Joint Creation: Revolute(生成旋转铰)”对话框，将“Angle driven(角度驱动)”一栏选上，如图16-77所示，点击确定完成驱动设置。
图16-76在模型树上双击曲轴与机座的运动铰
图16-77将“Angle driven(角度驱动)”一栏选上
2.设置固定零件
（1）单击“DMU Kinematics（数字模型运动）”工具栏中的“Fixed part(固定零件)”
按钮，弹出“New Fixed part(新固定零件)”对话框，如图16-78所示。
图16-78 “New Fixed part(新固定零件)”对话框
（2）在图形区上选择简易机座零件，并点击“确定”按钮。
（3）单击“确定”后，则弹出一个“Information(消息)”对话框，提示现在设置的机构已经可以被模拟，如图16-79所示。
单击对话框中的“确定”按钮，关闭对话框。
3.模拟四缸内燃机运动
（1））单击“DMU Kinematics（数字模型运动）”工具栏中的“Simulation with Command(使
用命令模拟)”按钮，弹出“Kinematics Simulation-Mechanism.1(运动模拟)”对话框，如图16-80所示。
在对话框中拖动滑标改变角度范围，如图16-81所示。
单击对话框中的“Play
forward(向前演示)”按钮，四缸内燃机开始运动。
图16-80 “Kinematics Simulation- 图16-81 改变角度范围
Mechanism.1(运动模拟)”对话框。
CATIA曲柄连杆运动分析
CATIA 运动分析16.1 曲轴连杆运动分析四缸发动机曲轴、连杆和活塞的运动分析是较复杂的机械运动。
曲轴做旋转运动，连杆左做平动，活塞是直线往复运动。
在用CATIA作曲轴、连杆和活塞的运动分析的步骤如下所示。
（1）设置曲轴、连杆、活塞及活塞销的运动连接。
（2）创建简易缸套机座。
（3）设置曲轴与机座、活塞与活塞缸套之间的运动连接。
（4）模拟仿真。
（5）运动分析。
16.1.1 定义曲轴、连杆、活塞及活塞销的运动连接1.新建组文件(1)点击“开始”选取“机械设计”中的“装配件设计”模块，如图16-1所示。
图16-1 进入“装配件设计”模块（2）进入装配件设计模块后，点击添加现有组件图标，再点击模型树上的Product1图标，此时会出现文件选择对话框，按住Ctrl键，分别选取“Chapter16/huo-sai-xiao.CATPart、huo-sai.CATPart 、lianganzujian.CATproduct、quzhou.CATpart”，将这些零件体载入到Product1中。
（3）此时，零件体载入后重合到一起，点击分解图标，出现分解对话框如图16-2所示。
然后点击模型树上的Product1,点击确定，此时弹出警告对话框，如图16-3所示，警告各零件的位置会发生变，点击警告对话框的按钮“是”，我们会发现各个零件分解开来。
图16-2 分解对话框图16-3 警告对话框（3）由于连杆体零件是装配体，各部分之间存在约束，点击“全部更新”按钮，我们会发现连杆体组件恢复装配后的样子。
（4）点击“约束”工具栏中的“相合约束”图标，分别选择活塞销中心线及活塞孔中心线，如图16-4所示。
然后点击“约束”工具栏中的“偏移约束”图标，选择活塞销的一个端面及活塞孔一侧的凹下去细环端面，如图16-5所示，此时出现“约束属性”对话框，如图16-6所示。
将对话框中的“偏移”一栏改为“3.75mm”，点击“确定”按钮，完成活塞销端面和活塞内凹孔细环端面之间的偏移约束关系。
catia曲柄连杆装配
《基于CATIA三维软件的发动机曲柄连杆建模与装配》论文专业车辆工程班级车辆一班学号姓名李泽林联系电话目录一、摘要 (1)二、CATIA曲柄连杆设计 (2)三、零件图 (4)四、装配图 (7)五、爆炸图 (8)七、工程图 (9)八、结束语 (9)九、参考文献 (9)基于CATIA的发动机曲柄连杆装配设计一.摘要本文介绍了如何利用CATIA软件设计曲柄连杆，讲解了如何使用CATIA软件的部分基础功能对曲柄连杆的各个零件外型进行设计，把曲柄连杆分为：活塞，连杆，并一一介绍了其设计过程。
关键词：CATIA、曲柄连杆、装配前言：CATIA是法国达索公司的产品开发CAD/CAE/CAM一体化软件，是英文Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application（计算机辅助三维应用程序接口）的缩写。
它的内容涵盖了产品从概念设计、工业设计、三维建模、分析计算、动态模拟与仿真、工程图的生成到生产加工成产品的全过程，其中还包括了大量的电缆和管道布线、各种模具设计和分析、人机交换等实用模块。
CATIA不但能够保证企业内部设计部门之间的协同设计功能，而且还可以提供企业整个集成的设计流程和端对端的解决方案。
1、产品及服务模块化的CATIA系列产品旨在满足客户在产品开发活动中的需要，包括风格和外型设计、机械设计、设备与系统工程、管理数字样机、机械加工、分析和模拟。
CATIA产品基于开放式可扩展的V5架构。
通过使企业能够重用产品设计知识，缩短开发周期，CATIA解决方案加快企业对市场的需求的反应。
自1999年以来，市场上广泛采用它的数字样机流程，从而使之成为世界上最常用的产品开发系统。
CATIA系列产品已经在七大领域里成为首要的3D设计和模拟解决方案：汽车、航空航天、船舶制造、厂房设计、电力与电子、消费品和通用机械制造。
2、核心技术CATIA先进的混合建模技术设计对象的混合建模，变量和参数化混合建模，几何和智能工程混合建模。
CATIA绘图实例-活塞、连杆和气缸
3.3 活塞的创建1. 进入软件，拉伸活塞本体在桌面双击图标（CATIA），或者从[开始] →[程序]中点击CATIA软件，进入CATIA软件。
选择[开始] →[机械设计] →[part design] 命令，进入零件模块设计。
左键单击左边模型树中的xy plane 参考平面，或在窗口中央选择三平面中的xy平面。
再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，即进入草图绘制模式。
单击工具栏中的Circle (圆)图标，绘制一个圆，圆心在原点。
单击constraint(尺寸限制) 图标，标注出圆的直径为50，修改尺寸后如图3.1所示。
图3.1绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标，进入零件实体设计模式。
在工具栏中单击pad(拉伸成形)图标,弹出对话框，提供拉伸成形参数的设定。
如图3.2所示。
图3.2在Type 一栏中选择Dimension，指定尺寸为44 mm ；在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；点击确定。
生成的模型如图3.3所示。
图3.32.旋转切除活塞内部左键单击左边模型树中的yz plane 参考平面，或在窗口中央选择三平面中的yz平面。
再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。
单击工具栏中Axis (轴)图标，先绘制一轴线，为下一步的旋转切除作准备，再单击工具栏中Profile (自由折线)图标，绘制草图，双击草图的终点即结束自由折线。
绘制的草图如图3.4所示。
图3.4鼠标左键单击工具栏中Corner(倒圆角)图标,在草图上倒圆角，双击圆角尺寸的数值，修改圆角值为R5。
双击constraint(尺寸限制) 图标，标注草图上所需尺寸。
之后在工具栏中单击(选择)图标，进行尺寸编辑。
最后完成草图的绘制和修改。
修改尺寸后的草图如图3.5所示。
图3.5鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标，退出草图模式，进入零件实体设计模式。
在工具栏中单击Groove (旋转切除)图标,弹出对话框，提供旋转切除参数的设定。
用CATIA做的四连杆运动仿真
今天我有个同学问我关于CATIA运动仿真的问题，是说如何利用CATIA进行四连杆的运动仿真。
这是一个较为基础的运动仿真，现在我把步骤写下来，以供参考。
第一步，首先要建立四连杆的四根杆的三维模型。
为了方便，就只以平行四边形为例来做。
建立part1，做一个20*10*5mm的长杆，然后长杆上建立两个φ
5*10mm的圆柱以做轴销之用。
如图
接着建立part2，做一个20*10*5mm的长杆，然后在长杆上做两个孔，孔的大小和位置当参考先前做的轴销。
如图
第二步，将part1和part2导入到“装配设计平台”，为四根杆做相关的约束。
采用的约束几乎相同，只用到两种。
一种是“相合约束”，另一种便是“偏移约束”。
这两种约束建立好，如图所示。
第三步，将装配好的四连杆机构导入到“DMU运动结构”平台，在这个平台里添加运动约束。
先将其中的任意一根杆设置为“固定零件”，作为固定架。
将与它连接的任意一根杆作为驱动杆，这是关键步骤。
所采用的运动约束为“旋转结合”，点击这个按钮后会要求提供结合直线与平面。
其中直线是销轴和销
孔的中心线，平面是销轴顶平面以及与杆偏移为0的面。
最重要的是要选择“驱动角度”。
主动杆驱动确定后就是其它定义另外三个运动约束，运动约束添加方法与以上相同，不同的是都不需要选择“驱动角度”，这很重要。
最后，系统会提示可以进行运动仿真。
这是一个基础的运动仿真实例，希望对我的同学有所帮助。
中国机械cad论坛网址/，这里提供了很多学习的资料。
catia连杆课程设计
catia连杆课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习catia连杆设计，使学生掌握连杆设计的基本原理和方法，提高学生运用catia软件进行连杆设计的实践能力。
具体目标如下：知识目标：使学生掌握连杆的结构和功能，了解连杆设计的基本原理和方法。
技能目标：使学生能够熟练运用catia软件进行连杆设计，提高学生的实践操作能力。
情感态度价值观目标：培养学生对机械设计的兴趣和热情，增强学生的创新意识和团队协作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括连杆的结构和功能、连杆设计的基本原理和方法，以及catia软件在连杆设计中的应用。
具体安排如下：1.第一章：连杆的结构和功能2.第二章：连杆设计的基本原理和方法3.第三章：catia软件在连杆设计中的应用三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体运用如下：1.讲授法：用于讲解连杆的结构和功能、连杆设计的基本原理和方法。
2.讨论法：用于探讨catia软件在连杆设计中的应用问题和解决方法。
3.案例分析法：用于分析典型的连杆设计案例，提高学生的实践能力。
4.实验法：用于让学生亲自动手操作catia软件进行连杆设计，增强学生的实践操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将准备以下教学资源：1.教材：《catia连杆设计教程》2.参考书：《机械设计基础》、《catia操作手册》3.多媒体资料：catia软件教学视频、连杆设计案例图片和动画等。
4.实验设备：计算机、catia软件许可证、打印机等。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
具体安排如下：1.平时表现：占课程总评的30%，包括课堂参与度、提问回答、团队协作等。
2.作业：占课程总评的40%，包括课后练习、案例分析报告等。
3.考试：占课程总评的30%，包括期中考试和期末考试。
catia仿真动画教程by王宇
1、建立上图所示的装配体，活塞：包括1底座（包括了上部的活塞径向位移限制块），1曲轴，2连杆，2活塞。
2、建立完模型之后，进入如下图所示模块，运动机构模块。
开始——数字模型——DMU Kinematics3、进入模块后，运用如下图所示工具建立运动副，值得注意的是，运动副建立的同时，会生成相应的约束，也可以将装配体操作中已经添加的约束转换成运动副。
首先，同样的，运用工具给定一个固定件，此例中的固定件为底座。
4、运用旋转副工具为底座与曲轴的连接处定义旋转副。
5、点击旋转副按钮后，会弹出如下对话框6、点击New mechanism会生成一个新的机制，所谓机制，就是一个运动机构中所包含的一种能实现一种运动的全部运动副的总体，对应一个运动机构可有多种机制，来让一个运动机构实现不同的运动。
7、Revolute.8处不需设置，为系统默认命名，当然可人为修改，便于辨认。
8、接下来按照软件默认的顺序来选取line1,line2,plane1,plane2，也就是轴线一，轴线二，面一，面二，等同于装配体操作中的相合约束。
点选完成后如下图所示：点击确定，完成此旋转副的设置。
注意：此处可看到有一个Angle driven选项，在这里先不做勾选，若想要此处作为整个运动机构的输入时，做勾选，也可所有运动副设置完成后，最终确定输入时，再回头进行编辑。
这是角度驱动，当然还有长度驱动。
9、由于此例中多为旋转副的设置，不做一一赘述。
其他部分如下图10、圆柱副的设置，此例中唯一不同的运动副设置，出现在活塞与活塞径向位移限制块之间的关系上，属于圆柱副，点击按钮，弹出如下对话框圆柱副的设置相对简单，只需要两个轴线相合即可，设置完成后，点击确定完成操作。
11、所有的运动副设置完成后，左侧树上会显示“机制1，DOF=1”，现在只有“接合”和“FIX PART”是可扩展的。
12、现在我们需要给整个系统一个输入，如第8步提到的Angle driven，在此例中需要在曲轴与底座的旋转副中提供驱动，则需双击树中的相应的结合Revolute.1，会弹出如下对话框将Angle driven勾选，会显示Joint Limit，在这里可以设置运动的上下限。
CATIA 发动机曲轴机构运动模拟
A.首先将活塞连杆及曲轴全部倒入转配界面
B.作一个辅助的机架，用于建立运动副。
机架的形状是空心圆柱，分别与曲轴旋转中心和
活塞中心同心。
然后将机架固定并隐藏。
C.添加运动副
铰接副1
铰接副2
将连杆大头和连杆大头盖进行定位。
固定将连杆大头和连杆大头盖进行固定。
铰接副3
将连杆小头与活塞铰接。
铰接副4
圆柱副
将活塞与机架用圆柱副连接。
（注意一定要给一个驱动）
然后建立模拟就可以实现运动了。
时间关系，所以只装了一个活塞连杆，其余方法相同。
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第三章 零件设计------活塞、连杆、汽缸组件本章是设计活塞、连杆与汽缸的三维模型。
进一步熟悉绘制草图、拉伸成形、旋转成形、拉伸切除、旋转切除、钻孔、倒（圆）角等命令，同时增添混成、特征的阵列等命令。
读者在使用过程中注意将各种命令穿插应用。
领会各个命令的用法。
3.1 Loft(混成)特征混成实体特征不仅应用非常广泛，而且其生成方法也非常丰富、灵活多变。
Loft(混成)特征分为两种：Loft(混成实体)和Removed Loft (混成切除)。
它们形成的方式是一样的。
主要区别在于：Loft(混成实体)是增料特征，Removed Loft (混成切除)是减料特征。
3.1.1. Loft(混成实体)混成实体指的是利用两个或两个以上的截面（或者说是轮廓），以逐渐变形的方式生成实体。
也可以加入曲线或折线作为导引线，使用导引线可以更好的控制外形轮廓之间的过渡。
操作过程举例如下：1.在窗口中建立三个平行平面，绘制三个截面左键单击左边模型树中的xy plane平面，单击工具栏中的Plane （平面）图标 ，弹出对话框，提供创建平面的参数的设定。
在Plane type 一栏中选择 Offset from plane (偏移平面)；在Offset 一栏中输入20 mm ；预览生成的平面，如图3.1所示。
图3.1同样再以刚才生成的平面作为参考面，再生成一个偏移10 mm的新平面，预览生成的平面，如图3.2所示。
图3.2左键单击左边模型树中的xy plane 参考平面，再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标 ，进入草图绘制模式。
单击工具栏中的Ellipse（椭圆）图标，绘制一个椭圆，圆心在原点。
左键单击工具栏中Auto Constraint (自动标注尺寸)图标 ，标注椭圆的尺寸，如图3.3所示。
绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标 ，进入零件实体设计模式。
图3.3同样，利用草图中的圆功能在新建的平面1和平面2上分别绘制直径为6和直径为15的圆，如图3.4所示，如图3.5所示。
图3.4 图3.52.以渐进曲线混成实体左键单击Loft(混成实体)图标 ，弹出对话框，提供混成参数的设定。
在第一栏中分别选择上述绘制的三个草图，作为混成的截面，混成的图形预览如图3.6所示。
图3.6点击确定。
混成的模型如图3.7所示。
保存为part3-1 。
图3.73.以样条曲线混成实体上述模型省略了导引线，实际上它的导引线是渐进的曲线，我们也可以给它们建立导引线。
删去模型树中的混成特征，左键单击左边模型树中的yz plane参考平面，再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标 ，进入草图绘制模式。
按住Ctrl键，分别选择三个截面，点击工具栏中的Project 3D Elements (3D实体转换)图标 ，使之成三条直线，再单击Spline（样条曲线）图标，鼠标左键分别选择三条直线的三个端点，绘制一条曲线。
双击鼠标左键结束样条曲线，如图3.8所示。
图3.8绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标 ，进入零件实体设计模式。
左键单击Loft(混成实体)图标 ，弹出对话框，提供混成参数的设定。
在第一栏中分别选择前面绘制的三个草图，作为混成的截面；在第二栏中选择刚才绘制的样条曲线作为导引线；混成的图形预览如图3.9所示。
图3.9点击确定。
混成的模型如图3.10所示。
保存为part3-2 。
图3.104.以连续折线混成实体我们再将导引线变成折线来比较混成的实体不同，鼠标左键双击模型树中的样条曲线草图，进入草图绘制模式，编辑草图。
单击Profile（连续折线）图标，鼠标左键分别选择样条曲线中的三个控制点，绘制一条折线。
双击鼠标左键结束连续折线，再利用剪切功能将样条曲线删去，如图3.11所示。
图3.11绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标 ，进入零件实体设计模式。
左键单击Loft(混成实体)图标 ，弹出对话框，提供混成参数的设定。
在第一栏中分别选择前面绘制的三个草图，作为混成的截面；在第二栏中选择刚才绘制的连续折线作为导引线；混成的图形预览如图3.12所示。
图3.12点击确定。
混成的模型如图3.13所示，保存为part3-3 。
与前两个相比较，就会发现模型随着导引线的不同而变化着。
图3.133.1.2. Removed Loft (混成切除)混成切除指的是在实体上利用两个或两个以上的截面（或者说是轮廓），以逐渐变形的方式切除实体。
也可以加入曲线或折线作为导引线，使用导引线可以更好的控制外形轮廓之间的过渡。
操作过程举例如下：1.拉伸实体，建立基准面左键单击左边模型树中的xy plane 参考平面，再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标 ，进入草图绘制模式。
鼠标左键单击工具栏中的Circle (圆)图标 ，绘制一个圆，圆心在原点。
单击 constraint(尺寸限制) 图标 ，标注出圆的直径为30，修改尺寸后如图3.14所示。
图3.14绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标 ，进入零件实体设计模式。
在工具栏中单击pad(拉伸成形)图标 ,弹出对话框，提供拉伸成形参数的设定。
在Type 一栏中选择Dimension，指定尺寸为50 mm ；在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；如图3.15所示。
图3.15左键单击左边模型树中的xy plane平面，单击工具栏中的Plane （平面）图标 ，弹出对话框，提供创建平面的参数的设定。
在Plane type 一栏中选择 Offset from plane (偏移平面)；在Offset 一栏中输入25 mm ；预览生成的平面，如图3.16所示。
图3.16同样再以刚才生成的平面作为参考面，再生成一个偏移40 mm的新平面，预览生成的平面，如图3.17所示。
图3.17左键单击左边模型树中的xy plane 参考平面，再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标 ，进入草图绘制模式。
单击工具栏中的Hexagon（正六边形）图标，绘制一个正六边形，标注尺寸后如图3.18所示。
图3.18同样，利用草图中的正六边形功能在新建的平面1和平面2上分别绘制两个正六边形，单击 constraint(尺寸限制) 图标 ，分别标注出两个正六边形的参数。
如图3.19所示，如图3.20所示。
图3.19图3.202.混成切除实体左键单击 Removed Loft(混成切除)图标 ，弹出对话框，提供混成切除参数的设定。
在第一栏中分别选择前面绘制的三个正六边形草图，作为混成切除的截面；混成切除的图形预览如图3.21所示。
图3.21点击确定。
混成切除的模型如图3.22所示，保存为part3-4 。
3.223.2 特征的阵列特征的阵列就是将一定数量的几何元素或实体按照一定的方式进行规则有序的排列。
将特征进行有规律排列的过程就是特征的阵列。
特征的阵列非常适合于有规律地重复创建数量众多的特征。
它分为圆形阵列和矩形阵列。
3.2.1 圆形阵列圆形阵列就是选择一个特征作为基本特征，以圆形数组方式重复应用这个基本特征。
操作过程举例如下：1.拉伸实体和切除孔左键单击左边模型树中的xy plane 参考平面，再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标 ，进入草图绘制模式。
单击工具栏中的Circle (圆)图标 ，绘制一个圆，圆心在原点。
单击constraint(尺寸限制) 图标 ，标注出圆的直径为100。
如图3.23所示。
图3.23绘制完草图之后，鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标 ，进入零件实体设计模式。
在工具栏中单击pad(拉伸成形)图标 ,弹出对话框，提供拉伸成形参数的设定。
在Type 一栏中选择Dimension，指定尺寸为20 mm ；在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；模型预览如图3.24所示。
图3.24点击OK，生成的模型如图3.25所示。
图3.25选择实体上表面作为草图参考平面，单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标 ，进入草图绘制模式。
单击工具栏中的Circle (圆)图标 ，绘制一个圆，圆心在原点。
单击constraint(尺寸限制) 图标 ，标注出圆的直径为100。
如图3.26所示。
图3.26绘制完草图之后，鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标 ，进入零件实体设计模式。
2.阵列孔特征鼠标左键选择窗口模型树中的上一步骤中的孔特征，在工具栏中单击Circular Pattern (圆形阵列)图标 ，弹出对话框，提供圆形阵列参数的设定。
如图3.27所示。
图3.27在Parameters 一栏中选择Instance(s) or total angle (数量与总角度)，在Instance(s) 一栏中输入7；在Total angle一栏中输入360度；在Reference element (参考元素)一栏中选择实体的上表面，在Object一栏中选择孔特征，单击OK,生成的孔阵列如图3.28所示。
图3.28在上述对话框中还有一个菜单，这个菜单是Crown Definition (环绕定义)，它可以定义圆形阵列的圈数，双击模型树中的圆形阵列的特征，重新编辑圆形阵列的参数。
如图3.29所示。
图3.29在Axial Reference 菜单中，所有参数不变；左键单击Crown Definition菜单，在Parameters 一栏中选择Circle(s) or Circle spacing (圆的数量和圆的间距)，在Circle(s) 一栏中输入2；在Circle spacing一栏中输入-20 mm ；方向朝外为正，反之为负，这里选择负方向才有解。
在Object一栏中选择孔特征，单击OK,生成的孔阵列如图3.30所示。
图3.303.2.2矩形阵列矩形阵列就是选择一个特征作为基本特征，以矩形数组方式重复应用这个基本特征。
操作过程举例如下：1.拉伸实体和切除槽左键单击左边模型树中的xy plane 参考平面，再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标 ，进入草图绘制模式。
单击工具栏中retangent (矩形)图标 ，在草图模式中绘制出一个矩形，标注尺寸后如图3.31所示。
图3.31绘制完草图之后，鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标 ，进入零件实体设计模式。
在工具栏中单击pad(拉伸成形)图标 ,弹出对话框，提供拉伸成形参数的设定。
如图3.32所示。
图3.32在Type 一栏中选择Dimension，指定尺寸为10 mm ；在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；点击OK。
生成的模型如图3.33所示。
图3.33选择实体上表面作为草图参考平面，单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标 ，进入草图绘制模式。