ProENGINEER模拟纵置板簧运动设计应用0破碎锤
Pro/ENGINEER模拟纵置板簧运动设计应用
Pro/ENGINEER模拟纵置板簧运动设计应用 2011年12月09日 来源: 【摘 要】本文运用ProENGINEER软件中样条曲线的特性来模拟制做汽车纵置钢板弹簧,通过关系式来驱动样条曲线中点到相对固定点的尺寸值,从而实现板簧上下运动,模拟悬架不同工作状态,应用于整车总布置运动间隙校核。【关键词】样条曲线 关系式 模拟
1 前言
随着汽车产品开发设计手段的不断提高,通过三维模型设计来模拟汽车实际状态的设计应用越来越多,Pro/ENGINEER三维设计软件就是进行汽车设计的常用工具之一。在进行汽车总布置过程中,经常需要一些动态校核,来验证和分析各零部件之间的运动间隙,避免各零部件之间发生运动干涉。在这一过程中,前后悬架的运动分析极为重要,因为它是汽车行走系与车身或车架连接的关建部分。前车轮与轮罩之间相对位置关系、前轴与发动机油底壳之间的运动间隙,后车轮与货箱底板间运动间隙、传动轴的运动校核乃至整车资态调整等,均与前后悬架的上下跳动有直接关系,因此做好前后悬架的运动模型,对整车三维模型的运动分析、校核极为重要。下面是创建纵置钢板弹簧悬架三维运动模型时的各实际操作步骤(以Pro/ENGINEER 2000i版本为操作实例)。
2 前悬架运动模型的建立
在接到新产品开发项目描述书后,按整车总布置需求,初步确定前、后悬架方案后,以整车总布置所提供的初步车架模型作为设计骨架模型,就可以开始悬架三维运动模型的建立。
2.1 前悬架系统装配的建立
(1)依次选择“File→Create→Assembly”,创建空的组件,给出悬架装配的图号作为文件名,例如“Qianxuanjia”,系统默认扩展名为“.asm”。
(2)在Qianxuanjia组件中,打开“Component(元件)→Create→Skeleton Model(骨架模型)”,建立前悬架系统的骨架模型,系统默认名称为“Qianxuanjia_skel.prt”,如图1所示。按提示,在Creation options中设置骨架模型为Empty(空),按“ok键”确认即可;
(3)再次打开“Component(元件)→Create→Subassembly(子组件)”选项,建立钢板弹簧总成的空子组装配,并给出相应的文件名图号为“Qianbanhuang”;
(4) 运用与(3)相同的步骤方式,创建减振器总成空的子组装配,并给出相应的文件名图号为“Jianzhenqi”;建立以上空骨架以及空子组装配后,保存文件,就可以进行下一步悬架系统总成骨架的设计。
2.2 系统骨架模型的设计
(1)打开文件“Qianxuanjia_skel.prt”,创建板簧运动所需要的样条曲线,以及钢板弹簧后吊耳运动控制曲线。在Feature(特征)中依次进行如下操作,“Feature→Create→Datum→Curve→Sketch→Done”,进入到草绘界面,指定绘图参照面后,进行如图2所示的草绘。
图1
图2
首先,按悬架草布置方案确定板簧前后及吊耳安装的D、F、R点,并用草绘中的“Line→Centerline”构造连接板簧两安装中心点D、F的对称中心线轴线G,约束D、F点关于中心轴线G对称;其次,依次点击“Sketch→Adv Geometry(高级几何)→Spline→None”,过D、E、F点做如图所示的样条曲线,用直线连接F点和吊耳上固定R点,作为吊耳的运动控制曲线。接下来,做短曲线A,并约束曲线A与经过D、F点的构造中心线平行,并设置一定的距离(一般要大于板簧反弓量),用来为板簧样条曲线标注尺寸作参照基准;最后,对草绘进行尺寸标注。样条曲线B的标注,需按如下步骤进行。首先点击 Dimension(尺寸标注)里面的Perimeter(周长),选择样条曲线B,并选择吊耳摆角a作为变量。标注短曲线A与样条曲线B中点的距离作为板簧弧高,修正样条曲线的周长等于板簧伸直长度,其余尺寸按上图所示正常标注。按图2所示绘制完毕后,点击“Done”,这样就完成了板簧样条曲线的草绘工作。
(2)为便于板簧弧高的修改,建立一条参照尺寸。同样点击“Feature→Create→Datum→Curve→Sketch→Done”,进入到草绘界面,通过板簧前安装点D,按图3所示制作曲线并标注尺寸。
图3
(3)创建板簧样条曲线中心点“PNT0”。为了使缓冲块、骑马螺栓等附件与板簧中心实现同步运动,需要做出板簧样条曲线中心点,作为这些附件的安装基准。依次点击“Feature→Create→Datum→Point→On Curve→Length Ratio”,选取板簧样条曲线,给出曲线中点长度比值0.5,并依次确认,所创建中心点就是板簧的中心点。
(4)按板簧的运动规律,给
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