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[原创教程] 发动机之曲柄连杆机构运动仿真教程

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发表于 2016-8-15 21:20:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
     熟悉机械或者汽车行业的朋友都知道发动机是汽车的心脏,发动机主要由曲柄连杆机构、配气机构、点火系、润滑系、起动系、冷却系、燃料供给系以及其他电控装置组成,发动机主要分为柴油机和汽油机两种,两者主要区别在于点火方式,柴油机采用的是压燃,而汽油机则采用的利用点火装置跳火引燃混合气。
尽管点火方式不同,但是其工作原理都是一样的,都是通过化学能转变为热能,将燃料燃烧的化学能推动活塞上下运动,经曲轴输出对外做功。今天我们就通过一个简单的仿真来带领大家了解一下发动机的工作实质。
首先我们选择曲柄连杆机构的零部件进行装配,曲柄连杆机构分为机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三个部分,我们选择其中的活塞、活塞销、连杆、曲轴、气缸体以及支架进行装配。
装配1.gif    zhaungpei2.gif
装配完成后我们便可以切换进机械仿真模块,
                            模块标识.gif
然后我们选择插入新的机械装置
                            插入机械装置.gif
观察机械装置,推理机械运动原理,然后我们开始进行零部件之间的约束与结合。我们选择由下至上的方法进行约束,这样步骤会清晰一些,不易出现问题或遗漏一些约束。
首先,我们将曲轴与支撑座进行结合
                  曲轴结合.gif
曲轴旋转是由连杆带动的,下一步我们选择曲轴与连杆大头结合。
                     曲轴连杆.gif
曲轴与连杆结合完成后我们进行活塞销与连杆小头的约束
                     活塞销.gif
有人会问为什么不是旋转而是固连?其实都一样,因为活塞销与活塞销座孔以及连杆小头的连接方式有两种方式:全浮式与半浮式,这里将其视为半浮式,意味着是过盈配合,选择刚性结合。
   下一步我们选择活塞销与活塞销座孔结合

                     销与活塞.gif
这就意味着活塞销与活塞是全浮式的安装方式,指的是高温状态下活塞销可以在活塞销座孔中自由转动。
   活塞的运动不仅有旋转(有一定的导向运动),大部分是在做上下往复运动,因此我们选择圆柱结合

                      活塞运动.gif
是不是觉得所有的约束都完成了呢?我们看一下此时的自由度
                      自由度4.gif
自由度在非零状态下是不可以仿真的,那么想想还有哪些地方没有约束到呢?
嘻嘻,可能有些人已经想到了,是的,气缸体还没与支架约束呢,他们使用螺栓连接,因此我们选择刚性连接,此时观察自由度变化

                         自由度一.gif
这时候我们直接施加一个命令角度就可以仿真了,
                   命令.gif
观察一下运动状况吧
                      转成功.gif
如果觉得转速较慢不过瘾,我们可以添加法则公式进行更改一下
                      速度改.gif
这个是不是好多了呢?
里面可是有机关哦,好好推理一下吧。



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 楼主| 发表于 2016-8-15 21:22:02 | 显示全部楼层
网速不给力
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发表于 2016-8-19 10:24:31 | 显示全部楼层
zhenxinjuedebucuo
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 楼主| 发表于 2016-8-20 11:37:58 | 显示全部楼层
我在默默的等评分
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发表于 2017-5-16 20:15:00 | 显示全部楼层
求问大神,怎么用传感器测运动部件的速度加速度呢?
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