Z145型空压机零部件三维模型设计.doc

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它1 绪论1.1 课题背景及目的 现在空气压缩机应用范围日趋广泛，主要用于钢铁、电力、冶金、造船、纺织、电子、化工、石油天然气、矿山、轻工业、机械制造、造纸印刷、交通设施、食品医药、铸造喷涂、海运码头、军工科技、汽车工业、航空航天及基础设施等领域，为不同的工具，运输设备、提拉设备和抓举设备提供动力。压缩机的种类和形式很多，常见的有活塞机、螺杆机、滑片机、涡旋机、隔膜机及离心机等，这些种类的压缩机各有其特点及应用范围。 Z145型空压机由于结构紧凑、体积较小、工作原理简单而常用于小四轮拖拉机的气压制动装置中，属于活塞式空压机。因其具有典型的运动机构和零件特征而常用于教学范例当中，而在无实物的情况下，怎样把典型的工作原理和抽象的零件二维图形象、生动地向外人展示，这对于电脑技术日趋成熟的今天来说已不成问题，使用电脑进行产品建模、仿真分析已经成为机械、电子、航天、家电和玩具等领域设计产品的重要操作手段，本课题也就是基于这种背景下产生的。 对Z145型空压机零部件的三维模型设计不仅可用于教师在教学当中为学生形象地进行零件特征分析和原理的模拟演示，还可以用于公司产品的对外展示。1.2 课题研究方法本课题的研究方法就是通过运用三维造型软件的强大功能对空压机零部件进行三维模型设计。目前此类软件的种类很多，基于各方面的考虑，本课题将使用Pro/ENGINEER Wildfire 4.0软件进行零件设计，在此将对该软件做以下简介：（1） Pro/E（Pro/Engineer操作软件）是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation，简称PTC）的重要产品。在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的CAD/CAM软件之一。（2） Pro/E第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决牲的相关性问题。另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。Pro/E的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。（3）Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。（4）目前Pro/E最高版本为2008年1月发布的Pro/ENGINEER Wildfire 4.0(野火4.0)。操作界面如图1-1所示。 图1-1 Pro/ENGINEER Wildfire 4.0软件操作界面2 空压机基础知识2.1 种类空气压缩机（英文为：air compressor）是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积式压缩机，往复式压缩机，离心式压缩机，容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；离心式压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，使气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。往复式压缩机(也称活塞式压缩机)的工作原理是直接压缩气体，当气体达到一定压力后排出。现在常用的空气压缩机有活塞式空气压缩机，螺杆式空气压缩机，(螺杆空气压缩机又分为双螺杆空气压缩机和单螺杆空气压缩机)，离心式压缩机以及滑片式空气压缩机，涡旋式空气压缩机。2.2 结构及原理往复式压缩机是容积式压缩机，其压缩元件是一个活塞，在气缸内作往复运动。主要零件有曲轴、连杆、活塞、汽缸、曲轴箱、进气门、排气门等构成。其结构简图如图2-1所示。 图2-1 活塞式空压机结构简图螺杆空压机具有稳定性高，效率高，振动小，噪意低等优点。其工作原理可分为一下几个过程：(1) 吸气过程：电机驱动转子，主从转子的赤沟空间在转至进气端壁开口时，其空间大，外界的空气充满其中，当转子的进气侧端面转离了壳之进气口时，在齿沟间的空气被封闭在主、从转子与机壳之间，完成吸气过程。(2) 压缩过程：在吸气结束时，主、从转子齿峰与机壳形成的封闭容积随着转子角度的变化而减少，并按螺旋状移动，此为“压缩过程”。(3) 压缩气体与喷油过程：在输送过程中，容积不断减少，气体不断被压缩，压力提高，温度升高，同时，因气压差而变成雾状的润滑被喷入压缩腔，从而达到压缩、降低温度密封放润滑的作用。（4）排气过程：当转子之封闭齿峰旋转到与机壳排气口相遇时，被压缩的空气开始排放，直到齿峰与齿沟的吻合面移至排气端面，此时齿沟空间为零，即完成排气过程。与此同时，主从转子的另一对齿沟已旋转至进气端，形成最大空间，开始吸气过程，由此开始一个新的压缩循环。3 零部件三维设计3.1 实体特征的应用及应用举例 实体特征具有确定的形状、大小和厚度，是三维建模中最主要的操作对象。这些特征是产生其它特征的基础，零件设计通常都是在其基础上添加其他各类特征而完成的，下面将举例说明实体特征的应用。3.1.1 带轮 本零件主要使用的特征及特征操作是旋转特征、拉伸特征、倒圆角特征、草绘及阵列操作等，如图3-1所示。 图3-1 带轮 具体操作步骤如下：（1）启动Pro/ENGINEER Wildfire 4.0,设置系统的工作目录。（此步骤在以后零件制作中不做累述）（2）创建拉伸基本几何特征，单击右侧工具栏中的按钮，然后再单击按钮进入草绘，选择TOP面为草绘平面，如图3-2所示。 图3-2 图3-3 图3-4进入草绘界面后，绘制如图3-3所示的草绘截面，单击按钮完成草绘。在拉伸特征操控板中单击按钮，输入拉伸深度为18，如图3-4所示，然后单击按钮完成拉伸特征如图3-5所示。 图3-5 （3）创建旋转切割几何特征，单击右侧工具栏按钮，单击按钮，选取RIGHT为草绘平面，如图3-6所示，进入草绘界面，在主菜单中选择【草绘】【参照】如图3-7所示选取草绘参照，然后绘制水平中心线，再绘制如图3-8所示草绘截面，点击按钮。在旋转特征操控板中单击按钮，如图3-9所示，然后单击按钮，完成特征操作后的形状如图3-10所示。 图3-6 图3-7 图3-9 图3-8 图3-10 （4）继续创建旋转特征，单击按钮，再单击按钮，如图3-11所示选取草绘平面，进入草绘后，选取TOP面为参照，绘制如图3-12的草绘截面，单击按钮退出草绘，在旋转特征操作板中默认旋转角度为360，所以直接单击按钮，完成此特征操作，如图3-13所示。 图3-11 图3-12图3-13（5）创建拉伸特征，单击右侧工具栏中的按钮，以TOP面为参照，偏移量为9，创建基准平面DTM1,如图3-14所示，单击按钮，绘制如图3-15所示的草绘截面，点击按钮退出草绘，单击按钮，在拉伸操作板中选择向两侧拉伸，深度为6，如图3-16所示，单击按钮，完成的特征如图2-17所示。 图3-14 图3-15 图3-16 图3-17（6）阵列上述特征，选择上一步做好的特征，如图2-18所示，单击按钮，在阵列操作板中填写如图2-19所示参数，选取中心轴，如图2-20所示，单击按钮，完成阵列特征操作，如图2-21所示。 图3-18 图3-19 图3-20 图3-21（7）创建倒圆角特征并阵列，选择上一步被阵列的原始特征需要倒圆角处，如图3-22所示，单击右侧工具栏中的按钮，在倒圆角操作板中输入圆角半径为3，如图3-23所示。单击按钮，完成倒圆角特征操作。在左侧的模型树下选择刚做好的倒圆角特征，单击鼠标右键，在弹出菜单中选择【阵列】，如图3-24所示。然后在弹出的阵列操作板中单击按钮，到此为止完成带轮所有特征操作，最终效果图如图3-25所示。 图3-22 图3-23 图3-24 图3-253.1.2 连杆 本零件主要使用的特征操作是拉伸、旋转、倒圆角、倒直角及草绘操作，如图3-26所示。 图3-26 图3-27 图3-28具体操作步骤如下：（1）创建拉伸特征。单击按钮，再单击按钮，选取TOP面为草绘平面，进入草绘界面，绘制如图3-27所示的截面草图，单击按钮完成草绘，在下方的拉伸操控板中输入拉伸深度为16，单击按钮，完成此特征操作，如图3-28所示。 图3-29 图3-30（2）创建旋转特征。单击按钮，选取RIGHT面为参照，输入偏移量为60，如图3-29所示，创建基准平面，单击按钮。选择此面作为草绘平面进入草绘界面，绘制如图3-30所示的草绘截面，单击按钮完成草绘，再单击按钮，在下方的旋转操控板单击按钮，完成此特征操作，如图3-31所示。 图3-31 图3-32 图3-33（3）创建拉伸特征。以RIGHT面为参照创建基准平面，如图3-32所示，输入偏移量为32.25，单击按钮，选择此面为草绘平面，如图3-33所示，单击按钮进入草绘界面，绘制如图3-34所示草绘截面，单击按钮完成草绘，在拉伸操控板中选择向两侧拉伸，深度为38，单击按钮完成此特征操作，如图3-35所示。 图3-34 图3-35（4）创建倒圆角特征。选择需要倒圆角的边，单击按钮，在操控板中输入圆角半径，单击完成特征操作，如图3-36所示。 图3-36（5）创建倒直角特征。选择需要倒直角的边，单击按钮，在操控板中输入参数，如图3-37所示，单击按钮完成特征操作，如图3-38所示。 图3-37 图3-38（5）创建旋转特征。单击按钮，选取FRONT面为草绘平面，进入草绘界面，绘制如图3-39所示的草绘截面，单击完成草绘，单击按钮，在下方的旋转操控板中单击完成特征操作，如图3-40所示，到此为止连杆的所有特征操作完毕。 图3-39 图3-40 3.1.3 曲轴 本零件所使用的主要特征操作是旋转、可变剖面扫描及螺旋扫描等操作，如图3-41所示。 图3-41具体操作步骤如下：（1）创建旋转特征。单击按钮，选取TOP面为草绘平面，单击按钮进入草绘界面，绘制水平，竖直中心线，然后绘制如图3-42所示的草绘截面，单击按钮完成草绘。单击按钮，在下方的操控板中直接单击按钮，完成此特征操作，如图3-43所示。 图3-42 图3-43（2）单击按钮，选取FRONT面为参照，输入平移量为13，创建基准平面，单击按钮，选取此平面为草绘平面进入草绘界面，绘制如图3-44所示的草绘截面，单击按钮完成草绘。单击按钮进入旋转特征操作，完成后的特征如图3-45所示。 图3-44 图3-45 （3）创建可变剖面扫描特征。单击按钮，选取TOP面为草绘平面进入草绘界面，绘制如图3-46所示的草绘截面，单击按钮完成草绘。在主菜单选择【插入】【可变剖面扫描】，单击操控板中的按钮，表示扫描为实体，选择第一条直线，如图3-47(a)所示，按住“ctrl”键不放，选择另两条直线，如图3-47(b)所示，在操控板中单击按钮，如图3-48所示，在“剖面控制”的下拉菜单中选择“恒定法向”，然后选择最后一条直线，如图3-49所示。在操控板中单击按钮，进入草绘界面，选择参照后，绘制如图3-50所示截面，单击按钮退出草绘界面，单击按钮预览效果，确认无误后，单击按钮完成此特征操作，如图3-51所示。 (a) (b) 图3-46 图3-47 图3-48 图3-49 图3-50 图3-51（4）创建螺纹特征。单击主菜单中的【插入】【螺旋扫描】【切口】，在弹出的窗口中依次选择，如图3-52所示，进入草绘界面，绘制如图3-53所示的草绘截面，单击按钮，退出草绘后，绘制截面，如图3-54所示，单击按钮完成截面绘制，在下方的“输入节距值”处输入1.1，单击按钮，完成参数设置，单击按钮，如图3-55所示，到此为止完成曲轴所有特征操作，如图2-56所示。 图3-52 图3-53 图3-54 图3-55 图3-563.2 特征的基本操作在模型创建的过程中，有时需要创建几个相同或相似的特征，或在模型创建好之后，根据用户的需求对特征进行修改，这些都是关于特征基本操作的内容。使用特征的修改、重定义、隐含、恢复、删除等操作，可以大大提高设计的效率，空压机零件中有许多孔特征的操作，下面将举例说明创建孔特征时使用阵列的的基本操作。3.2.1 矩形阵列的应用举例 阵列是通过复制或改变特征的一个或多个参数创建的特征的多个副本，利用阵列，可以快捷地再生特征。矩形阵列是在行和列两个方向对特征进行阵列，下面通过曲轴箱底座孔的创建来说明矩形阵列的一般步骤。 对模型中的孔特征进行阵列操作，结果如图3-57所示。 图3-57 操作步骤如下： （1） 按Ctrl键，在模型树中选择模型中要进行成组操作的特征，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“组”命令，如图3-58所示。 图3-58 图3-59（2） 生成组后，选中然后单击鼠标右键，选择“阵列”命令，如图3-59所示。（3） 在阵列操控板中选择阵列类型为“方向”，如图3-60所示。选择RIGHT面和FRONT面分别为第一和第二参考平面，如图3-61。在操控板中输入相应的尺寸数据，如图3-62所示，单击按钮，完成阵列操作。 图3-60 图3-61 图3-623.2.2 环形阵列的应用举例 环形阵列是特征按某一参照旋转复制而生成的，下面将通过轴承端盖孔的创建来说明此特征的应用，操作步骤如下： （1）选择需要阵列的孔特征，如图3-63所示，然后单击阵列按钮。 图3-63 图3-64（2）在下方的操控板中选择阵列类型为“轴”，如图3-64所示，选择阵列旋转轴，如图3-65所示，然后输入阵列的个数和角度，如图3-66所示，单击按钮，完成特征操作。 图3-65 图3-663.3 其它特征的应用除了上述特征，还有很多特征操作，例如复制、镜像、移动、特征的修改和重定义、隐含、恢复和删除、插入和重新排序等，由于在空压机模型设计中这些特征操作未曾涉及或涉及较少，所以在此不做详细的举例说明。复制某一模型的特征，也可以在不同模型间进行特征的复制，并且将复制的特征放置在指定位置。在复制的过程中，可以改变模型的尺寸值、参考特征和放置位置。镜像也可用于特征的复制，它是将一个平面作为镜子（这个平面成为镜像中心平面），以镜像的方式创建特征的副本。在曲轴箱侧壁设计过程中，由于侧壁关于平面对称，所以可以采用此方法操作，这样便可以大大节约设计时间。移动是通过平移或旋转来复制特征。无论平移还是旋转，都要有一定的参照。平移可以沿平面垂直的法线、直边、轴、两点和坐标系方向进行：旋转可以绕轴、两点、直边或坐标系进行。作为参数化软件，Pro/ENGINEER的一个重要特点就是能够对模型特征的参数进行修改。在建模过程中创建的草绘平面、尺寸参数和拉伸深度等都可以被修改。对特征进行修改时，用鼠标右键单击模型树中的某一特征，在弹出的菜单中选择“编辑定义”即可对特征重新定义和修改。在进行复杂零件的创建时，特征的再生会耗费一定的时间，于此同时，模型树也会变得复杂。在Pro/ENGINEER中，可以通过特征的隐含操作，将特征从模型和模型树中暂时删除，简化零件模型，减少再生时间，使模型树变得简洁，便于用户专注于当前的工作，在必要时再将隐含的特征恢复。4 零件的装配在完成零件模型的创建后，可以通过零件的装配将零件与零件或子组件相互配合，组成一个新的几何模型，并且还可以将其分解形成组件爆炸图，查看不同零件的信息。通过创建产品设计组件，可以在计算机中完成最初的静态虚拟样机，再通过后续的结构模拟和分析进行产品的优化设计，最终完成产品的设计。通过这种方法，可以极大地提高产品设计的效率和减少设计的失误。4.1 零件装配概述通过零件装配可以将零件或子组件作为元件组装成更复杂模型。在装配过程中，要保证装配位置的准确性以及装配约束的正确。下面将从三个方面对零件装配做简要概述。4.1.1 零件装配的操作环境零件装配首先要新建一个扩展名为.asm的组件，选择“文件新建”命令，打开如图4-1所示对话框，选中单选项，输入文件名，取消选中复选框，单击按钮，打开如图4-2所示的“新文件选项”对话框，选择模板“mmns_asm_design”,单击按钮完成组件模式，打开如图4-3所示界面。 图4-1 图4-2 图4-34.1.2 元件放置操控板 新建一个组件文件，单击右侧工具栏中的按钮或选择“插入元件装配”命令，在弹出的窗口中选择需要打开的零件，如图4-4所示，单击按钮，打开如图4-5所示的元件放置操控板。操控板中各按钮和选项的部分功能将在零件装配应用举例中做详细说明。 图4-4 图4-54.1.3 约束和连接类型 约束和连接类型是元件放置时元件和组件的限制条件和配合形式，其类型如图4-6和4-7所示。 图4-6 约束类型 图4-7 连接类型1. 约束类型常用选项的含义如下：（1）匹配选项：匹配约束，将一个元件参照与组件参照配对。（2）对齐选项：对齐约束，将元件参照与组件参照对齐。（3）插入选项：插入约束，将元件参照插入到组组件参照。（3）坐标系选项：坐标系约束，将一个元件坐标系与组件坐标系对齐。（4）相切选项：相切约束，将一个元件曲面与组件参照相切。2. 连接类型常用选项的含义如下：（1）刚性选项：刚性连接，在组件中元件不能移动。（2）销钉选项：销钉连接，轴对齐和旋转约束，可以绕轴旋转。（3）滑动杆选项：滑动杆连接，轴对齐和平移约束，可以沿轴滑动。（4）圆柱选项：圆柱连接，轴对齐约束，可以绕轴旋转和沿轴移动。（5）轴承选项：轴承连接，点对齐约束并可以沿轨迹旋转。4.2 零件装配的方法4.2.1 基本步骤 零件装配操作步骤如下： （1）启动Pro/ENGINEER Wildfire 4.0，设置系统的工作的工作目录。（2）新建一个名为“*.asm”组件文件。（3）单击右侧工具栏中的按钮，打开要装配的第一个零件文件，打开元件放置操控板，选择约束类型，单击按钮完成第一个零件装配。（4）单击右侧工具栏中的按钮，打开要装配的第二个零件文件，打开元件放置操控板，单击“放置”菜单，选择第一个约束类型或自动根据参照确定约束，如图4-8所示。 图4-8（5）如果有其它装配零件，重复步骤（3）的操作。4.2.2 应用举例1、轴承的装配具体操作步骤如下：（1）新建一个名为“zhoucheng.asm”的组件文件。（2）单击右侧工具栏中的按钮，打开零件名称为“waiquan.prt”文件，如图4-9所示。选择约束类型为“缺省”，如图4-10所示，单击按钮完成第一个零件装配。（3）单击右侧工具栏中的按钮，打开第二个零件文件“neiquan.prt”, 在元件放置操控板中单击“放置”菜单，弹出“集/约束”面板，选择第一个约束类型为“对齐”，偏移为“重合”，如图4-11所示。选择两轴，如图4-12所示。（4）新建约束，选择第二个约束类型，和第一个约束类型相同，分别选择轴承内外圈的同一侧面，如图4-13所示。 图4-9 图4-10 图4-11 图4-12 图4-13（5）单击右侧工具栏中的按钮，打开第三个零件文件“gunzhu.prt”,单击“放置”菜单，在弹出的“集/约束”面板中选择第一约束类型为“相切”，然后分别选择滚珠的球面和与之相切的外圈内曲面，如图4-14所示。单击按钮完成第三个零件的装配，如图4-15所示。 图4-14 图4-15（6）在模型树上选择刚装配的零件文件“gunzhu.prt”,单击右侧工具栏中的按钮，打开阵列操控板，设置阵列类型为“轴”且选择阵列中心轴为轴承的旋转中心，输入阵列数为12，阵列角度为30，如图4-16所示。单击按钮完成阵列操作，最终的轴承装配如图4-17所示。 图4-16 图4-172、活塞的装配 活塞是一个比较特殊的零件，它与汽缸内壁的相对移动构成移动副，活塞销与连杆的连接为转动副，所以装配过程中要注意连接类型的选择。 具体操作步骤如下：（1）单击右侧工具栏中的按钮，打开零件名称为“huosai.prt”文件，选择连接类型为“圆柱”，如图4-18所示，然后分别选择连杆小头中心孔轴线和与之要对齐的活塞销的中心轴线，如图4-19所示。（3）在元件放置操控板中单击“放置”菜单，弹出面板后，点击“新设置”命令，然后分别选择活塞中心线和汽缸中心线。单击完成活塞的装配，如图4-20所示。 图4-18 图4-19 图4-205 机构运动仿真5.1 机构运动仿真简述机构运动仿真是Pro/ENGINEER软件的一个模块，一般称作Pro/Mechanism。它是采用运动、动力学的理论、方法，通过CAD绘出实体模型并设计出会动的机构。然后，对整机进行运动、动力学仿真，分析出诸如位置、速度、加速度、作用力等具有修正机构设计参照价值的物理数据。通过机构运动仿真进一步对机构运动分析，采用工程数值分析中的有限元等技术，分析计算出产品结构的应力、变形等物理量，分析出整个物理量在空间与时间上的分布，完成结构的线性、静力计算分析，一直到非线性、动力的计算分析。在满足设计条件下，采用过程优化设计的方法，对产品的结构、设计参数、结构形状参数进行优化设计，使产品结构性能达到最佳状态。对产品进行运动仿真，能够生动形象地进行产品的运动模拟，并能制作成清晰的MPEG格式的影片，从而使电脑中的虚拟样机更加清晰地展现在设计人员和客户面前，对于企业的设计宣传有非常重要的意义。5.2 机构运动仿真的过程当空压机的组件装配完成之后，就可以进行运动仿真了，具体操作步骤如下：（1）打开组件文件“kyjpoushi.asm”。 如图5-1所示，在菜单栏中点击“应用程序”，在下拉菜单中选择“机构”，打开的界面如图5-2所示。图5-1 图5-2（3）定义伺服电动机，单击按钮，弹出的窗口如图5-3所示，选择曲轴的中心轴，在弹出的窗口中点击“轮廓”，在“规范”栏中选择“速度”，如图5-4所示，在“模”一栏中输入合适的速度值，如图5-5所示，单击“确定”完成电动机的定义。 图5-3 图5-4 图5-5 图5-6 （4）单击按钮，弹出如图5-6所示的窗口，设置动画的播放长度，“终止时间”后面的数值越大，说明播放长度越长，输入合适的终止时间后，点击按钮即可进行运动仿真（见光盘）。（5）运动仿真结束后，还可进行动画的回放和动画文件的输出。单击按钮，弹出如图5-7所示的窗口，在窗口中单击按钮，弹出另一窗口，如图5-8所示。单击按钮进入如图5-9所示的捕获窗口，在此窗口内可以设置要输出的文件名和文 图5-7件类型，并可以调整图像的大小，以及是否使用“照片级渲染”，一般不使用此项，这是因为使用此项会使输出文件所用时间过长，设置好所需内容后，单击按钮即可进行文件的输出。 图5-8 图5-96 用户界面设计本设计成果可用于公司产品的对外展示，也可以用于多媒体教学参考资料，本设计主要针对后者。由于制作的三维图都是以prt文件形式保存（见光盘三维零件图及装配图），打开较慢，查看不太方便，并且考虑到软件的接受程度，故最后决定采用PowerPoint软件制作幻灯片。利用Pro/E制作的动画模拟视频，还可以利用截图软件抓取Pro/E制作完成的三维图，并以图片格式保存，这些视频和图片可作为制作幻灯片过程中的参考资料，以此形式对外展示和说明，这种方法操作简单，使用方便，并且容易被大多数人接受和使用。幻灯片的具体制作过程不在此做详细说明，使用此文件可查看“光盘演示文稿毕业设计”。结论通过这次对空压机三维模型设计，我从其中收获了很多。它不仅仅强化了我的课本理论知识，而且更加丰富了我的课外的一些知识，比如说利用Pro/E软件对零部件做三维成形的过程中，我不仅对空压机零件特征有了形象和详细的认识，而且对该软件也有了一定的了解。这次设计不同于往常的课程设计，因为本设计限定的时间长，任务多，要求严格，对于我本人来说，本设计是一次学习的机会，同时也是对自己的一个挑战。在设计过程中，我遇到许多困难，但是通过老师和同学的帮助还有自己的努力，我都一一克服掉了，这也使我明白了在困难面前一定要摆正心态的重要性。Z145型空压机空压机因具有结构简单、造价低等特点常被用于小四轮拖拉机的制动系统的气体产生装置，它具有典型的机械零件特征，我之所以选择本课题，也是因为我觉得通过该设计能对我四年所学知识能力做一次全面的考查。我本着积极认真的态度对待本次设计，因为我知道尽管已经掌握了一定的理论知识，但是还缺乏许多实际经验，难免出现一些错误，所以我虚心向老师和同学学习，从他们那里我学到很