四缸直列汽油机曲轴设计系统

发布日期:[09-01-09 22:41:42] 浏览人次:[]

本文以VC++6.0编程软件为工具,以Pro/ENGINEER二次开发接口应用程序Pro/TOOLKIT为手段,采用动态链接库DLL方式实现了Pro/ENGINEER、Pro/TOOLKIT和MFC三者之间的通信。而且,曲轴零件的全参数化设计与开放数据库ODBC相连接,实现了资料检索和数据管理的系统化。并且以CA488为例对设计系统进行了详细说明。

近年来,国外开发的CAD软件在汽车设计行业的运用,让汽车的设计和开发进入了一个全新的、快捷的、智能的时代。国内汽车行业的飞速发展,也急切要求有与之相适应的、完全适合我国国情的CAD系统。但我国在此行业起步较晚,自主开发软件的能力较差,所以在国外已经成熟的软件的基础上,进行针对零部件、系统乃至整车的二次开发,成为一个有实际意义的指导方向。

一、软件的开发背景及方法

1.开发背景

在汽车发动机的众多构成件当中,曲轴是发动机中最重要、载荷最重、价格最贵的零件之一,被喻为发动机的脊梁骨。正确合理的曲轴设计对发动机运行性能有着重要的影响,但由于曲轴的生产主要为主机配套,国内曲轴系列化、通用化和规范化程度很低,即使同一型号的曲轴,零件图纸的技术标准也各有差异,互不通用。国内曲轴产品设计的混乱状况,给用户的使用选择带来了很大困难。由此可见,根据发动机的工况条件及发展趋势,设计出一套列系列化、通用化的曲轴,以供各式发动机设计匹配时选用,是发动机曲轴设计的未来之路。

2.开发方法

基于Pro/ENGINEER二次开发的曲轴设计系统是借助于PTC公司提供的高级开发工具包Pro/TOOLKIT,利用高级程序语言Visual C++6.0的集成开发环境,采用动态链接库DLL方式实现Pro/ENGINEER、Pro/TOOLKIT和MFC三者之间的通信,将曲轴参数化设计系统与开放数据库ODBC相连接,实现了资料检索和数据管理的系统化。

二、曲轴设计系统

曲轴设计系统,是通过单击Pro/ENGINEER界面上,位于“帮助”右侧的“曲轴设计系统(Q)”菜单来启动的(如图1所示)。此菜单栏菜单下包括五个模块:曲轴设计计算(N)、曲轴参数化设计(C)、圆角强度校核计算(Y)、工程图输出(G)和数据库(S)。其中曲轴参数化设计模块又包括子菜单“圆弧形曲柄臂”和“直线形曲柄臂”。通过菜单设计便可以对整个系统的结构一目了然,而且使用起来十分方便。系统由一个简单明了的欢迎界面(如图2所示)开始,首先给大家一个明确的印象。

图1 曲轴设计系统的菜单栏菜单

图2 曲轴设计系统欢迎界面

1.曲轴设计计算模块

本曲轴设计系统的每个部分都是自上而下,从前到后一脉相承的,数据的传递是本系统的关键所在。所以设计计算模块采用类似属性向导的方式,由“上一步”、“下一步”和“取消”三个按钮来将几个模块连接起来,从前到后自成一体。

曲轴设计是以内燃机设计为基础的,所以首先必须进行内燃机的整体设计。单击欢迎界面上的“开始”按钮,系统就进入内燃机整体设计界面。此界面要求用户输入一些已知参数,如缸径、额定功率和额定转速等,为后来的曲轴设计奠定良好的环境基础和设计基础。接下来依次是“热力计算”界面(如图3所示)、“热力计算结果”界面(如图4所示)、“动力计算”界面(如图5所示)和“动力计算结果”界面(如图6所示),点击“完成”,结束本模块操作。

图3 热力计算参数输入界面

图4 热力计算结果界面

2.曲轴参数化设计模块

点击菜单上的“曲轴参数化设计”,可弹出下级子菜单“圆弧形曲柄臂”和“直线形曲柄臂”供用户选择。界面默认的单位是mm。

点击“圆弧形曲柄臂”,系统进入如图7所示的平衡重配置界面。该界面分为四个组合框:“参数”、“零件类型”、“材料”和“特性”。点击最后一行设置的“显示参数”按

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