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CATIA 运动分析 16.1 曲轴连杆运动分析 四缸发动机曲轴、 连杆和活塞的运动分析是较复杂的机械运动。 曲轴做旋转运动， 连杆 左做平动， 活塞是直线往复运动。 在用 CATIA 作曲轴、 连杆和活塞的运动分析的步骤如下所 示。 (1) 设置曲轴、连杆、活塞及活塞销的运动连接。 (2) 创建简易缸套机座。 (3) 设置曲轴与机座、活塞与活塞缸套之间的运动连接。 (4) 模拟仿真。 (5) 运动分析。 16.1.1 定义曲轴、连杆、活塞及活塞销的运动连接 1.新建组文件 (1)点击“开始”选取“机械设计”中的“装配件设计”模块，如图16- 1 所示。 图 16- 1 进入“装配件设计”模块 (2)进入装配件设计模块后，点击添加现有组件图标 ，再点击模型树上的 Product1 图 标， 此 时 会 出 现 文 件 选 择 对 话 框， 按 住 Ctrl 键， 分 别 选 取 “Chapter16/huo-sai-xiao.CATPart、 huo-sai.CATPart 、 lianganzujian.CATproduct 、 quzhou.CATpart”，将这些零件体载入到 Product1 中。 (3) 此时， 零件体载入后重合到一起， 点击分解图标 ， 出现分解对话框如图 16-2 所示。然后点击模型树上的 Product1,点击确定，此时弹出警告对话框，如图 16-3 所示， 警告各零件的位置会发生变， 点击警告对话框的按钮“是”，我们会发现各个零件分解开来。 图 16-2 分解对话框 图 16-3 警告对话框 (3)由于连杆体零件是装配体，各部分之间存在约束，点击“全部更新”按钮 ， 我们会发现连杆体组件恢复装配后的样子。 (4)点击“约束”工具栏中的“相合约束”图标 ，分别选择活塞销中心线及活塞 孔中心线，如图 16-4 所示。然后点击“约束”工具栏中的“偏移约束”图标 ，选择活 塞销的一个端面及活塞孔一侧的凹下去细环端面，如图 16-5 所示，此时出现“约束属性” 对话框，如图 16-6 所示。将对话框中的“偏移”一栏改为“3.75mm”，点击“确定”按钮， 完成活塞销端面和活塞内凹孔细环端面之间的偏移约束关系。点击“全部更新”按钮 ， 完成活塞与活塞销之间的约束，如图 16-7 所示。自此完成添加零部件工作。 图 16-4 选择活塞销中心线及活塞孔中心线 图 16-5 活塞销及活塞内凹孔的端面约束 图 16-9 “Kinematics Joint(运动饺)”工具栏 图 16-6 将对话框中的偏移一栏改为3.75mm 图 16-7 完成活塞及活塞销的约束 2. 设置连杆体与活塞销的运动连接 (1)点击“开始”选取“数字模型”中的“DMU Kinematics (数字模型运动)”模块， 进入模型运动工作台，如图 16-8 所示。 图 16-8 进入“DMU Kinematics”模块 (2)单击“DMU Kinematics (数字模型运动)”工具栏中的“Revolnte Joint(旋转铰)” 按 按钮 右下方的箭头，出现“Kinematics Joint(运动饺)”工具栏，包括所有铰定义按 钮，如图 16-9 所示。 (3)单击“Kinematics Joint(运动饺)”工具栏中的“Revolnte Joint(旋转铰)”按 钮 ，弹出“Joint Creation: Revolute(生成旋转铰)”对话框，如图 16- 10 所示。 图 16- 10 “Joint Creation: Revolute(生成旋转铰)”对话框 (4)单击对话框中的“New Mechanism(新运动机构)“按钮弹出“Mechanism Creation(生 成运动机构)”对话框，如图 16- 11 所示。单击对话框中的“确定”按钮，按照对话框中的 默认机构名称“Mechanism. 1”生成新的运动机构。同时“Mechanism Creation(生成运动机 构)”对话框被关闭，回到“Joint Creation:Revolute(生成旋转铰)”对话框。 (5)在连杆体零件中选择小孔中心线(注意这里选择的应是连杆体小孔中衬套的中心 线，因为与活塞销进行运动接触的是衬套)，在选择活塞销的中心线，如图 16- 12 所示