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三维CAD软件应用技术课程设计指导书 题 目： 院（部）： 专业： 班级： 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 三维CAD实训任务书 一、目的： 通过本次设计，使学生进一步学习汽车发动机产品CAD设计基本方法，了解软件间的数据传递交换等运用，巩固和和掌握三维CAD设计应用技术的基本内容和基本知识，灵活使用Pro/E软件完成复杂零件的建模、组件的装配和工程图设计，为以后的工作打下坚实的基础。同时培养学生的创新意识、工程意识和动手能力。 二、基本任务： 结合各人已完成机械材料力学、机械原理等课程设计成果，综合应用Pro/E软件完成某发动机曲柄连杆机构实体造型及工程图设计。 课程设计时间：1周。 按学号顺序每5人一组进行课程设计，每组完成一套曲柄连杆机构和配气机构的三维模型、装配与工程图设计。完成设计说明书一份。 三、设计内容及要求 1）曲柄连杆机构及配气机构零部件三维造型设计。 建模必须依据图纸表达出零件的主要外形特征与内特征，对于细部结构，也应尽量完整的表达。 2）应用工程图模块转化生成符合国家标准二维工程图。 装配图上应标注外形尺寸、安装尺寸、装配尺寸以及技术特性数据和技术要求，并应有完整的标题栏和明细表。 零件工程图上应包括制造和检验零件所需的内容，标注规范（如形位公差、粗糙度、技术要求，对齿轮还要有啮合参数表等）。 3）虚拟装配。 将各零件按装配关系进行正确定位，并生成爆炸图。 4）撰写课程设计说明书。 说明书应涵盖整个设计内容，包括总体方案的确定，典型零件造型的方法，工程图生成过程，虚拟装配介绍，心得体会（或建议）等，说明书的字数不少于3千字。 四、设计成绩的考核 课程设计的全部图样、程序清单及说明书应有设计者及指导教师签字。未经指导教师签字的设计，不能参加答辩。 由教研室教师组成答辩小组，设计者本人应首先对自己的设计进行讲解，然后再进行答辩。每个学生的答辩总时间，一般不超过30分钟。 课程设计成绩根据平时的工作情况、独立工作能力以及答辩情况综合衡量，由答辩小组讨论评定。 最终成绩定为五级：优、良、中、及格、不及格。 四、进度安排： 第一天：布置设计任务，查阅资料，拟定方案，零部件造型设计； 第二天：零部件造型设计； 第三天：工程图生成； 第四天：虚拟装配、撰写说明书； 第五天：检查、答辩 图1 曲柄连杆机构结构示意图 凸轮轴中置 凸轮轴上置 凸轮轴下置 图2 配气机构结构示意图 图3 凸轮轴结构示意图 附件：曲柄连杆机构设计过程（供参考） 模型分析 1）曲轴结构分析： EQ6102发动机曲轴是四冲程直列6缸的结构布置形式，发火间隔角120°，发火次序：1-5-3-6-2-4。因此，曲拐的布置方式6个曲拐分别布置在三个平面内，各平面夹角为120°。曲拐的布置遵循的原则为：最大的运转均匀度，即扭矩随时间而变化的均匀度；最好的发动机平衡性；曲轴各部分的负荷均匀；由扭转振动和弯曲振动产生的应力最小。EQ6102曲轴建模需要考虑建立的结构模块如下：2）基本尺寸 下表是曲轴建模所用到的基本尺寸： 图4 活塞结构 图5 汽油机活塞顶部类型 图6 柴油机活塞顶部类型 4）模型装配分析： 曲柄连杆机构主要由活塞连杆组、曲轴飞轮组等零件组成。其中活塞连杆组可细分为活塞组和连杆组，曲轴飞轮组可细分为曲轴和飞轮。这些零件均按照一定规则装配到发动机机体上。装配时要根据运动件、固定件的不同，选择合适的装配方法。 三维实体建模 曲轴建模 前端建模：创建有锥度的旋转特征，倒角圆角，结果如图所示。图 曲轴动力输出端 如图所示。 图图曲轴第一曲拐 曲轴的每一个曲拐都是由两个曲拐臂、它们之间的连杆轴颈和一段主轴颈。将第一个曲拐所包含的这些特征合并成一个“组”Pro／E实体造型环境下“编辑”菜单中的“特征操作”选项对“组”进行复制操作。通过“特征操作”菜单管理器中的“复制”选项第一个曲拐进行平移复制和旋转复制。旋转操作必须以主轴颈的轴线为参照。第二曲拐。 图 通