曲柄连杆机构运动学仿真设计.doc

. PAGE . . 沈阳理工大学学士学位论文 PAGE 1 课程设计任务书 学 院 汽车与交通学院 专 业 车辆工程 学生姓名 班级学号 课程设计题目 曲柄连杆机构运动学仿真（1缸） 要求： 掌握应用CATIA软件进行三维建模的能力，模型建立要正确。 掌握应用ADAMS软件进行运动学分析的能力，运动副及约束的添加要正确，仿真结果要合理 对分析结果进行分析及说明。 课程设计说明书的内容和格式要符合相关管理文件规定。 任务：应用CATIA软件完成曲柄连杆机构建模，利用ADAMS软件完成曲柄连杆机构的运动学分析，并完成课程设计说明书。 工作计划：应用CATIA软件作为设计工具，完成曲柄连杆机构的建模，并利用ADAMS进行曲柄连杆机构运动学分析。要求正确完成曲柄连杆机构的建模，并将模型导入到ADAMS中完成运动学分析。对分析结果进行必要的说明。 进度安排： 理解题目要求，查阅资料，学习软件，确定设计方案 1天 曲柄连杆机构的实体建模 4天 曲柄连杆机构的运动学仿真 3天 说明书撰写 1天 答辩 1天 指导教师： 201 年 月 日 专业负责人： 201 年 月 日 学院教学副院长： 201 年 月 日 目 录 TOC \o 1-2 \h \z \u 1 绪论 1 1.1 CATIA V5软件介绍 1 1.2 ADAMS软件介绍 1 1.3 SimDesigner软件介绍 2 1.4 本次课程设计的主要内容及目的 2 2 曲柄连杆机构的建模 3 2.1 活塞的建模 3 2.2 活塞销的建模 5 2.3 连杆的建模 5 2.4 曲轴的建模 6 2.5 汽缸体的建模 8 3 曲柄连杆机构的装配 10 3.1 将各部件导入CATIA装配模块并利用约束命令确定位置关系 10 4 曲柄连杆机构导入ADAMS 14 4.1 曲柄连杆机构各个零部件之间运动副分析 14 4.2 曲柄连杆机构各个零部件之间运动副建立 14 4.3 曲柄连杆机构导入ADAMS 16 5 曲柄连杆机构的运动学分析 17 结束语 22 参考文献 23 1 绪论 1.1 CATIA V5软件介绍 CATIA V5(Computer-graphics Aided Three-dimensional Interactive Application)是法国Dassault公司于1975年开发的一套完整的3D CAD/CAM/CAE一体化软件。它的内容涵盖了产品概念设计、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、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、各种模具设计与分析、人机交换等实用模块。CATIA V5不但能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。CATIA V5大量应用于航空航天、汽车及摩托车行业、机械、电子、家电与3C产业、NC加工等领域。 由于其功能的强大而完美，CATIA V5已经成为三维CAD/CAM领域的一面旗帜和争相遵从的标准，特别是在航空航天、汽车及摩托车领域。法国的幻影2000系列战斗机就是使用CATIA V5进行设计的一个典范；波音777客机则使用CATIA V5实现了无图纸设计。另外，CATIA V5还用于制造米其林轮胎、伊莱克斯电冰箱和洗衣机、3M公司的粘合剂等。CATIA V5不仅给用户提供了详细的解决方案，而且具有先进的开发性、集成性及灵活性。 CATIA V5的主要功能有：三维几何图形设计、二维工程蓝图绘制、复杂空间曲面设计与验证、三维计算机辅助加工制造、加工轨迹模拟、机构设计及运动分析、标准零件管理。 1.2 ADAMS软件介绍 ADAMS即机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，该软件是美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚拟样机分析软件。目前，ADAMS己经被全世界各行各业的数百家主要制造商采用。根据1999年机械系统动态仿真分析软件国际市场份额的统计资料，ADAMS软件销售总额近八千万美元、占据了51%的份额。 ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。ADAMS软件的仿真可用于预测机械系