发动机零件范文

导语：如何才能写好一篇发动机零件，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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在幸存者危城中发动机零件是一个重要道具，但是很多玩家不清楚发动机零件在哪里，今天就来带大家看看发动机零件在哪里吧，希望可以帮到大家。

在幸存者危城中发动机零件会出现在实验室里或者由40天BOSS掉落，玩家可以通过以上两种方式找到发动机零件。

《幸存者危城》是一个开放的随机世界，横版Roguelike游戏。每次体验世界都会不一样。每个僵尸都有自己的特点，只要你细心观察可以通过躲避和战斗选择不同的策略求生。

（来源：文章屋网 ）

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随着MBD技术在航空发动机行业的推广应用，设计部门开始采用全三维的发图模式向制造部门传递设计信息。依据纸质设计图编制二维工艺规程，指导现场生产的传统发动机零件工艺编制方式将面临严峻的考验。为了应对设计三维发图的形式，航空发动机制造部门开始研究三维工艺设计模式。三维工艺设计、三维数模就是工序模型，是整个工艺设计过程的关键。工序模型是描述产品工艺过程的模型、标注和属性等信息的集合，继承基于MBD技术的三维数字化产品信息，在数字化协同制造过程中，向下游提供精确三维模型、标注和属性等工艺信息，是工艺过程模型和直接表达工序内容的载体。

NX软件是一款强大的三维建模软件，在航空发动机零件的产品建模数控编程方面起着重要的作用。特别是随着MBD技术的推进，发动机的产品设计完全采用NX进行三维建模。由于各种原因，发动机行业很少采用NX软件进行工艺规程设计，但却大量应用NX CAM功能进行复杂零件的数控编程，而进行数控编程的前提是根据工艺要求建立工序模型及毛坯模型，因此发动机零件的工艺准备环节，涉及大量的NX三维建模工作。掌握NX CAD的建模方法，快速生成工序模型在提高工作效率方面具有重要的意义。

一、发动机零件工序建模方法

1.发动机零件典型结构特点分析

发动机零件的结构特征主要是由其在航空发动机中的位置和作用决定的，发动机零件按其结构特点，大体分为机匣、盘轴、叶片和结构件四大类零件。

机匣总体结构是环状回转壳体类零件，可分为内部和外部两个部分。内部主要是发动机压气机涡轮叶片的承载部分，是整个航空发动机动力输出的核心，结构上主要为环形曲面。机匣的外部特征主要是一些岛屿、凸台、筋、肋和腔槽等局部特征。

盘轴类零件总体上为回转体零件，盘的结构，一般有轮缘、腹板、轮毂和封严篦齿等部分组成；轴一般都是空心轴，外表面通常是由轴颈、花键、螺纹、键槽和封严篦齿等构成，内表面根据等强度原则设计成台阶孔，并带有内花键、球面和螺纹等特征。

叶片类零件由于其在发动机上的位置一般是安装在机匣上或盘上，通常一组叶片组成一个向心的圆环，属于非回转体类零件。其主体是叶身型面，以自由曲面形式构成，端部根据不同的叶片功能在型面基础上附加不同形式的榫头或轴径。

结构件为发动机上所有中小零件的统称，种类很多，每种零件结构各异，可以归类为回转体和非回转体两种类别。

综上，从建模角度考虑，发动机零件结构特点分为回转体类零件和非回转体类零件。

2.工序建模方法分析

发动机零件加工过程是一个复杂的过程，涉及的工序模型数量众多，因此工序建模的工作量较大。实际业务工作中，常用的工序建模方法有两种。

（1）直接工序建模。

直接工序建模同产品的建模过程一致，是依据工艺要求，逐道建立每道工序的三维模型。对一个零件来说，产品模型只有一个，工序模型却有多个。特别是对于复杂零件，建模工作量就更大了，主要问题体现在以下两方面。

①由于每道工序都需要创建，重复劳动多，工作量大。

②工序间缺乏关联性，很难保证一致性，给后续的校对工作带来麻烦。

（2）基于WAVE的关联工序建模。

关联工序建模是利用NX的WAVE几何连接器功能来进行工序间关联建模。同直接建模相比，其优点在于可以直接利用设计部门提供的产品模型，实现工序模型同设计模型、毛坯模型的关联及工序间的模型关联，如果设计模型发生更改，可以快速完成相关工序的自动更新。工序间的模型关联关系如图1所示。

二、常规零件工序建模

1.回转体类零件工序建模

回转体类零件在发动机上占有很大比例，该类零件的建模应充分利用余量图的功能来实现。余量图是根据工序的划分和工序间余量分配关系，将各道工序的截面按照相同的坐标系绘制在同一份文件中的。最外侧为毛坯工序、最内侧为精车工序，如图2所示，回转体类零件工序建模流程如图3所示。

①依据设计模型和毛坯模型进行工艺性分析，划分粗精工序及每道工序的加工余量，绘制余量图。

②依据设计模型，生成检验工序模型，检验工序模型可以等同于设计模型。

③在前一道工序实体模型的基础上，对WAVE余量图对应工序的曲线进行旋转和修剪操作，生成车加工工序的模型。

④在车加工模型的基础上，对WAVE设计模型上对应的草图进行旋转、拉伸，并对实体模型进行布尔运算生成铣加工工序模型。

⑤生成非机加工工序模型，指的是一些特种加工工序、无损检测工序等，这些工序模型一般不需特殊操作，可以直接借用其上一道机械加工工序模型。

2.非回转体类零件工序建模方法

非回转体类零件工序建模方法同回转体类零件相似，也是要依据设计模型和毛坯模型生成中间工序模型，因为非回转体加工一般不采用车加工，所以一般也不使用余量图。除此之外同回转体类的零件建模方式并无实质区别。可以采用从前向后、从后向前以及混合法完成各道工序模型的创建。

从前向后的建模方法是在毛坯模型的基础上，按加工顺序去除材料创建各工序模型以及最后一道工序模型，后道工序WAVE前道工序模型，进行补充建模生成本道工序模型。补充建模时也可以WAVE设计模型的草图或其他特征。

从后向前的建模方法是在设计模型的基础上，按照添加材料的方法逐道生成前道工序模型。前道工序模型WAVE后道工序模型，进行补充建模生成本道工序模型。补充建模时可以利用同步建模的方法消失一些特征或者更改某些特征的特征参数。

混合法是按照加工的顺序WAVE引用毛坯模型，按加工顺序通过去除材料法创建各个工序阶段模型，下一道工序WAVE引用上一道工序的模型，同时也允许加工逆序操作，即允许最终模型链接工序资源模型的设计模型，通过添加材料创建工序阶段模型，即从两头往中间创建各个工序模型的方式。

三、系列零件工艺工序建模

系列零件是指导管、喷嘴等系列小件，该类零件拓扑关系相似，工艺方法类似。因此工艺建模过程有许多共同点。为了提高效率，该类零件采用参数化的建模方式，通过特征参数控制三维模型，实现三维模型的自动更新修改。系列零件的建模流程如图4所示。

同常规的工序建模方法相比较，系列零件的建模特点主要体现在如下三个方面。

①参数化产品模型是指利用NX的表达式功能建立产品模型。首先在工具菜单下建立所有建模参数的表达式，然后进行实体建模。可以利用草图拉伸旋转，也可以直接创建设计特征，这里输入参数时不是直接输入数值，而是用变量代替。最后通过为变量赋值完成模型特征的生成。

②修改模型参数时，不是在模型上手动修改参数，而是通过修改表达式中的变量值来实现。

③父版工艺生成与常规零件工序建模相同，回转体类零件工序建模参考回转体类零件工序建模方法，非回转体类零件工序建模参考非回转体类零件工序建模方法，此处不再一一赘述。图5所示为父版工艺和新版工艺对应工序的模型

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关键词：铝合金；航空零部件；残余应力；变形；加工工艺

前言

铝合金具有比重小、塑性高和抗腐蚀能力强和良好的导热、导电特性，此外在加工机械性、物理性等方面都有着较强的性能，因此在航空发动机的制造中应用较为广泛。现今在铝合金的加工制造中主要使用切削加工作为主要的加工手段，但是在铝合金零部件的加工中发现其由于残余应力影响会使得铝合金零部件变形，从而对铝合金零部件的加工精度造成严重的影响。因此，应当在铝合金零部件的加工制造中通过合理的工艺对铝合金零部件的残余应力变形问题加以控制与规避，从而获得良好的加工性能。

1 航空发动机铝合金零部件加工变形原因分析

某型航空发动机的中压压气机部分采用的是铝合金制造的半护罩组件并通使用箍环组合而成。在材质上使用的是铝合金成分为Al-2.3Cu-1.5Mg-1.1Ni-1.1Fe，通过对铝合金进行热处理后材料的硬度范围在HB120-140的区间范围内。对于此铝合金零部件加工属于典型的薄壁加工，根据图纸设计此零部件的最薄处仅为1.8mm，由于零部件较薄因此在完成对于铝合金零部件的加工后零部件中所含有的加工残余应力将会引起零部件的较大的变形，从而造成零部件加工质量的偏差。造成此零部件在加工完成后产生变形的主要原因是：（1）在铝合金毛坯料的制造过程中在毛坯料中积存的残余应力。在铝合金的锻造过程中，由于工件各部分的不均匀热胀冷缩以及金相组织转变时所产生的体积变化将会使得毛坯料内部积存有大量的残余应力，这些应力对铝合金加工所产生的影响随着铝合金零部件的结构复杂度和壁厚越薄表现的越明显也越不均匀。这些残余应力在毛坯料中保持着脆弱的平衡而在机械加工时这一脆弱的平衡被打破，从而在加工完成后造成铝合金零部件的变形。（2）冷校直工艺所带来的残余应力，在铝合金零部件的冷校直过程中，由于校直部分为受到相当大的压力的作用，从而使得铝合金零部件内产生一定的塑性变形，但是当撤去校直外力后铝合金零部件处于自由状态时这些塑性变形应力将会在铝合金零部件内部积存为残余应力。（3）铝合金零部件机械加工过程中所产生的残余应力，当铝合金零部件切削加工时，加工刀具与铝合金零部件表面的接触会产生严重的塑性变形，从而在铝合金零部件的表面产生较大的残余应力。这些积存在铝合金零部件内部的残余应力会在铝合金零部件加工完成后持续对铝合金零部件产生力的作用并最终引起加工完成后的铝合金零部件的变形，从而造成铝合金零部件的变形超差。

2 减少铝合金零部件内残余应力对铝合金零部件加工精度的影响

为减少铝合金零部件内部残余应力对加工后的铝合金零部件的精度产生较大的影响需要找出对造成铝合金零部件变形影响较大的残余应力，通过对铝合金零部件加工中的各项残余应力所造成的影响进行试验后发现，对铝合金零部件加工变形影响较大的应力主要来自于铝合金毛坯料在热锻过程中所产生的残余应力，而在引起铝合金零部件变形的三种残余应力中切削残余应力对铝合金零部件的变形所造成的影响最小，而在铝合金零部件粗加工后对铝合金零部件进行时效处理释放残余应力对铝合金零部件加工后的变形影响也较小。

为提高铝合金零部件的加工质量，减少铝合金零部件加工后受残余应力影响所导致的铝合金零部件的变形需要对铝合金零部件加工工艺进行优化。由于造成铝合金零部件加工后变形的主要应力来自于热锻过程中所产生的残余应力，因此，需要对这一阶段所产生的残余应力进行释放，并进行铝合金零部件加工工艺的优化。在对铝合金零部件切割成两个半环后铝合金零部件内部的锻造残余应力得到了相应的释放从而使得铝合金零部件内部的残余应力得以重新分布。在这一阶段对铝合金零部件加工工艺进行优化可以最大限度地减少或是消除残余应力对铝合金零部件加工质量所造成的影响。针对铝合金零部件内部的残余应力在最终切断工序后才得以重新分布并最终造成铝合金零部件产生较大的变形量，因此在对铝合金零部件进行加工工艺的调整时将铝合金零部件的精加工调整到切断成两个半环之后将会有效地减小铝合金零部件的变形。对于铝合金零部件的加工工艺的优化可以通过在对铝合金零部件精加工前先将两个零部件的整环件进行独立的加工，仅将铝合金零部件组合相配面基准加工至图纸要求，对于铝合金零部件的其他部分进行粗加工即可，铝合金零部件不用进行钻孔，完成对于铝合金零部件的粗加工后留有2.5mm的加工余量，大于零件切断后的变形量。

3 减少装夹方式对铝合金零部件加工精度的影响

为提高铝合金零部件的加工质量还需要对铝合金零部件的装夹方式进行改进，将装夹方式更改为使用铝合金零部件的大端面进行支撑，而小端面则采用6个压板进行压实，由于未在角向采用定位且定位支撑点小于6个因此此定位为不完全定位，此装夹方式会导致铝合金零部件产生较大的装夹变形并最终影响铝合金零部件的加工精度。改进后的铝合金零部件的装夹方式采用的是内孔基准和定位销相组合的方式来对铝合金零部件进行装夹定位，应使用压板压紧的方式来装夹铝合金零部件。改进后的铝合金零部件的装夹其6个自由度全部被夹具的定位元件所限制，并在夹具中占有完全确定的唯一位置。实现了完全定位，从而最大限度地减小了铝合金零部件装夹变形，保障了铝合金零部件的加工精度。

在对铝合金零部件的加工工艺进行优化的过程中，通过试验发现造成铝合金零部件变形的主要应力来自于铝合金零部件毛坯料锻造过程中所产生的残余应力，通过对铝合金零部件的加工工艺进行优化将原先的铝合金零部件的切断工序调整为在对铝合金零部件进行粗加工完成后再进行铝合金零部件的切断，从而使得铝合金零部件的残余应力得到充分的释放后在对铝合金零部件进行后续精加工，避免这一残余应力堆积，从而对精加工后的铝合金零部件的加工质量造成变形影响。通过此种工序的改进使得铝合金零部件加工后由于残余应力导致的零部件的变形问题得到了解决，使得加工后的铝合金零部件精度完成符合铝合金零部件的图纸的设计要求，并使得铝合金零部件加工过程中的废品率大大降低，提高了铝合金零部件的加工效率的同时提高了铝合金零部件加工的经济效益。

4 结束语

铝合金零部件的加工是加工制造的难题。尤其是对于航空发动机中的一些薄壁型的铝合金零部件更是机械加工的难点。文章在分析造成铝合金零部件切削加工后变形影响因素的基础上通过改进铝合金零部件的加工工艺来减少铝合金零部件加工后的残余应力对铝合金零部件所造成的影响。

参考文献

[1]于信伟.高速铣削对铝合金零件表面粗糙度影响的试验研究[J].煤矿机械，2007，28（12）：48-49.

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杭州电子科技大学是浙江省唯一一所与国防科工局共建的高校，也是国防科工局共建高校中第一所信息技术类高校。2015年，学校成功入选浙江省首批重点建设高校，积极为浙江省大力打造信息经济大省，推进信息化与工业化深度融合和“互联网+”发展注入强大动力并提供智力支撑。

学校积极发挥创新源头作用，面向国家重大战略需求和地方经济社会发展需要，以大项目、大团队、大平台、大成果为抓手，科技创新竞争力快速提升。在众多领域参与并完成了一系列国家“六五”至“十二五”计划重点攻关，“973”、“863”高科技攻关和国家、省部基金科研项目，获包括国家科技进步奖一等奖在内的国家科技奖励10项。在省科技厅的近三年省属高校、科研院所创新绩效评估中列第2位；在2013―2014年全国高校科技创新竞争力排名中列第81位；荣获“全国信息产业科技创新先进集体”称号。

学校多个领域科研成果跻身国际先进行列。自主研发的船载万米信号混合传输系统，连续12年用于我国深海科考工作；超高速嵌入式系统结构，受到PLCopen国际组织的高度评价，成果负责人当选为该组织中国区主席；成功研制我国首个具有自主知识产权、含信息安全核心算法的固态硬盘控制器芯片，被EETimes等国际权威杂志评价为在高密度和小尺寸方面达到了全球业界第一，国务院副总理刘延东赞誉团队“创新大有潜力”；自主研发可打印活体器官的生物3D打印技术，被Biomaterials称为生物3D打印领域的全球最高水平，其团队负责人入选2015福布斯中国科技先锋。

学校主动服务浙江经济社会发展，积极融入“大众创业、万众创新”的时代浪潮。在省科技厅开展的省属高校、科研院所创新绩效评估中，成果转化率列第1。如我校科研团队自主研发“虚拟存储系统”并实现产业化，现市场占有率已居全球第7、国内第3；我校教师及校友创办了阿里巴巴、聚光科技、中天科技等领军企业；培育或扶持了数源科技、海康威视等多家上市公司；科研团队扶持湖州市形成全国市场占有率超75%的软磁屏蔽器件特色产业区，扶持缙云县形成全国市场占有率超70%的带锯床特色产业区。

学校积极发挥浙江信息经济智库作用。拥有浙江省智慧城市研究中心、浙江省信息化与经济社会发展研究中心等一批科技教育研究平台，为杭州等市编制了10余项国家信息化相关示范（试点）城市建设方案并获批准，承担完成了省云计算发展等30余项省及地市“两化深度融合”、互联网经济和信息产业发展规划，为浙江信息经济发展提供了大量重要的决策支持。

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富临精工（下称“公司”，300432.SZ）专业从事汽车发动机精密零部件的研发、生产和销售。自1997年成立以来，公司采取“紧随并前瞻性预测汽车发动机市场及技术变化趋势，围绕机电液偶件副核心技术扩展并深入研发，做强、做精、做深精密制造，立足于从自主品牌到合资品牌及国际知名品牌主机配套市场逐步开拓”的策略，已成为国内具有较高影响力的主要汽车发动机精密零部件供应商之一。

市场容量空间广阔

中国汽车产业经过几十年的发展，已成为重要支柱产业，2012年，汽车工业总产值已达到5.29万亿元。

随着中国汽车工业近些年的迅猛发展，以公司为代表的少数自主品牌汽车发动机零部件精密加工企业逐渐发展壮大。随着其资本的逐渐积累，技术的不断摸索，工艺的持续提升，客户的有序开发，改变了以往只能面向中低端客户的市场格局，逐渐与国外同行业企业在产品价格、开发实力、加工精度及质量可靠性等领域形成了竞争态势，并逐渐在市场上取得了一定份额。相比其他国内同行业企业，公司在市场竞争中尤其在中级及以上级别的汽车发动机精密零部件市场有着相对的竞争优势;同时，公司也把市场逐步扩展到境外市场，多家国际售后市场客户已经成为公司的重要合作客户。

经过十多年的不断开拓经营，公司始终秉持速度制胜、质量制胜、服务制胜和成本制胜的理念，在研发设计、工艺技术开发、精益生产、质量控制、成本控制、市场渠道建设方面形成了符合自身发展的特点，在行业竞争中优势日益体现。与国内同行业企业相比，公司在技术研发、精密制造与供货能力、产品质量及品种、客户资源、品牌及行业地位等方面具有一定优势。

公司2014年主要产品销量为液压挺柱2449万只、机械挺柱3697万只、可变气门系统61.74万套、摇臂373.34万只、液压张紧器179.75万只、喷嘴215.27万只，上述产品的市场容量空间广阔，预计2015年相关需求为液压挺柱20270万只、机械挺柱19449万只、可变气门系统2600万套、摇臂23180万只、液压张紧器2010万只、喷嘴6880万只。

未来，公司将紧抓中国汽车工业快速发展的历史机遇，紧跟全球汽车节能减排新技术和新能源汽车的发展趋势，继续以机电液偶件副核心技术为基础，不断拓宽汽车精密零部件产品系列，逐步向模块化、系统化集成供应商转变，力争成为具有国际竞争力的汽车动力总成精密零部件知名供应商。

具备较强盈利能力

目前，公司已经成为汽车发动机精密零部件制造企业中生产规模较大、产品规格型号较多的厂家之一，已经具备了较为强劲的市场竞争力。公司产销量较大的几个主要产品液压挺柱、机械挺柱、液压张紧器和可变气门系统等产品市场占有率在国内市场排名前列，具有较高的市场知名度。

在发展过程中，公司始终视技术研发为第一要务，逐年加大研发投入。公司近年来完成各项科技项目100余项，在各个阶段推出的新产品均为替代进口，公司及其子公司现有102项专利、两项国家重点新产品和两个科技部创新基金支持项目。

在重视技术研发的同时，公司也十分重视市场的拓展和客户的培育，客户群体逐年壮大。公司已经形成主机市场为主，售后市场为辅，国内市场为主，国外市场逐步突破的市场格局。

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【关键词】汽车；异常响声；诊断

1、响声产生的机理

其实质就是两物体之间有相互的运动，进一步讲，就是物体的震动。在汽车行驶时，往往有许多响声组合在一起。一个异常响声排除后，另外的一个响声可能就变得明显了。另外，我们每一个人的听力是不同的，有时维修人员与客户之间就异常响声不能达成一致。这就需要我们要同客户沟通尽可能一致。

2、响声的特征与规律

（1）震动的响声。往往会引起汽车或发动机的横向或纵向抖动。

（2）敲击的响声。响声较清脆，有明显的节奏特征。与零件间隙、条件、工作温度的关系较大。

（3）摩擦的响声。摩擦的响声一般响声较长，而且声音平直，无明显节奏。如果是旋转零件与固定零件之间的响声，响声的大小随作用力的大小而变化。而且，随作用速度的关系的快慢，其响声的大小和持续的长短也不一样。

（4）有规律的响声。该种响声一般有随运动机件的转速、特征关系明显。转速升高，响声加大，且响声的节奏加快声响的特征与规律：有节奏的响声与无节奏的响声。节奏是指运动的频率与响声的关系，这一点听诊比较困难，要大家慢慢积累经验。

（5）金属与非金属的响声。其响声声音较“闷”。

（6）纯金属之间的响声。其响声纯正，对听力有穿透力，一般响声的回音较大。

（7）软金属之间的响声。其响声多为“钝”音，且回音小，但响声的较大。

（8）气流的响声。进气响声、排气响声、车身气流干扰响声。

3、汽车的响声分类

一般发动机和各个总成件都有一定的响声，发动机和汽车的响声特征应该是：（1）响声的大小应该是均匀的。多缸发动机的响声，每一个气缸的工作正常的情况下，各缸产生的响声时一样的，声音是比较单一的，事实上，发动机发出的响声不可能是单一的。但是，如果发动机发出的响声有好几个。那该发动机可能有故障。（2）发动机的响声中各个响声的大小，不能有明显差别。正常发动机的响声其各个响声的大小基本上差别不大。（3）急加油时，其声响应变的“敦厚”。怠速时的多个响声逐步变成一个声音的组合。中速时，气流的响声占主要，而机械响声占次要。（4）各种负荷下，其响声的特征一样，各种温度下，发动机的响声基本一样，良性响声一些发动机的响声虽然比较大，但是该响声对发动机的性能、零件的使用寿命在短期内应影响不大，尤其是，对一些旧车而言，综合考虑发动机的性能、维修成本以及修后的质量。这一部分响声可以允许存在。异常响声该类响声对发动机使用寿命的影响较大，在使用过程中，这类异常响声应维修后才能继续使用。因为这类故障在很短的时间内就可能造成较大的机械损失。

4、汽车零件的运动形式

直线运动零件产生的响声，一般响声的较长，以摩擦响声较多。旋转运动零件的响声，旋转运动在汽车上很多，其响声一般有明显的节奏性。其响声出现较短。

5、影响发动机异常响声的因素

（1）温度的影响。一般汽车的异常响声与零件的温度有关，正常情况下，零件、部件、总成出现的响声随温度升高而降低。

（2）转速的影响。加速运动：对于旋转运动的零部件，加速时，其响声变大，而且响声变的节奏很快，甚至变成一个长声音。同时发动机的机体会发生震动。

减速运动：汽车减速运动时，有两种运动的形式

①汽车上坡行使，这时，汽车处于大负荷的工作状态，零件之间的作用力很大，如果，某部分间隙较大时，尤其是，零件的定位不准，会造成异常响声。

②汽车滑行，这时汽车处于一种无正向负荷的状态，由于高低不平路面的影响，汽车可能会出“咣咣铛铛”的响声，一般是零件间隙松旷。

匀速运动，匀速运动使汽车各处受力较均匀。响声一般很细密，车速较高时，车身抖动明显，同时，在车辆加速或减速时，响声较小。一般是，车辆上某一个零件或总成内有动不平衡的零件。

（3）发动机负荷的影响。发动机负荷对异常响声影响极大。设想，如果发动机不工作，哪还有异常响声，连发动机的正常响声也没有。一般情况下，负荷越大，响声越大。如：曲柄连杆机构出现的响声与发动机负荷有很大关系，而配气机构与负荷关系不大。

（4）零件配合间隙的影响。零件间隙的大小对响声的影响很大，一般情况下，间隙大，零件的响声大，在零件装配时，严格按技术要求的尺寸安装时减小响声的根本。

（5）零件刚度的影响。零件的刚度及零件受到外界作用力时，零件变形的大小，刚度小的零件，变形量大，易产生震动发出而响声，尤其是事故车修复后，其车身的刚度下降。

（6）条件的影响。一般情况下，条件下降，其响声加大。主要在发动机上明显，机油压力是很关键的指示指标，机油压力下降时，一定要判明原因才能重新起动发动机。

6、汽车底盘的异常响声

在听诊汽车响声时，应首先分清是发动机的响声还是汽车底盘的响声。只有发动机运转时，一般情况下，是发动机有异常响声；汽车在行驶时，关闭发动机，空档或踏下离合器踏板滑行仍然有响声。则可能是汽车底盘有响声。

离合器的响声

（1）发动机怠速时，听到“沙、沙”的响声，踏下离合器踏板，响声消失。一般是离合器摩擦片上减振弹簧松动或弹簧失效的结果。

（2）如果发动机怠速运转时，踏下离合器踏板，有“嗡、嗡”的响声。松开踏板，响声消失。则故障为离合器分离轴承损坏或变速箱一轴导向轴承损坏。

变速箱的响声如果挂档时有响声，说明该档的同步器或齿环磨损。如果在某一档时响声出现，则为该档齿轮损坏或中间轴损坏。如果变速箱在各档均有响声，则一般情况下，是变速箱轴承损坏。

传动轴的异常响声汽车行驶时出现车身抖动，车速越高，抖动越大。这现象在后驱动形式的汽车上一般为传动轴不平衡或十字万向节轴承松旷。安装两根或两根以上传动轴的汽车，各个十字万向节安装的方向也会影响传动轴整体的平衡性能。前驱动形式的汽车，这种故障很少。

差速器的响声，汽车尾牙的响声一般在汽车起步或变换车速时响声较大。同时，汽车转弯时，异常响声大，而直线行使响声极小。对于前驱动的汽车，半轴球笼轴承损坏的几率较大。但是，无论是前驱动还是后驱动的汽车。尾牙的损坏均在车辆转弯时。响声明显。在汽车大负荷时，响声也明显增大。

7、刹车的响声

（1）刹车片与刹车碟或刹车毂之间产生的响声，该响声的特点是：声音尖儿长，非常刺耳。无论急刹车还是缓减速响声均存在。

（2）制动钳的固定螺栓松动。声响特点是。响尖而短，有时，会一声较大的响声后而出现尖声。

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2、辅助冷却降温：机油因比热值较低，且在发动机内部，本身并不具有冷却作用。但发动机内由于燃料燃烧产生热能，在发动机工作时，机油能够将热量带回机油箱再散发至空气中帮助水箱冷却发动机，真正起冷却作用的是发动机壳外部的水（或防冻液体类）。

3、清洗清洁：好的机油能够将发动机零件上的碳化物、油泥、磨损金属颗粒通过循环带回机油箱，通过油的流动，冲洗了零件工作面上产生的脏物。

4、密封防漏：机油可以在活塞环与活塞之间形成一个密封圈，减少气体的泄漏和防止外界的污染物进入。

5、防锈防蚀：油能吸咐在零件表面防止水、空气、酸性物质及有害气体与零件的接触。

6、减震缓冲：当发动机气缸口压力急剧上升，突然加剧活塞、活塞屑、连杆和曲轴轴承上的负荷很大，这个负荷经过轴承的传递，使承受的冲击负荷起到缓冲的作用。

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【关键词】Quest3D；虚拟装配；发动机；拆装

Virtual Disassembly and Assembly System of Engine Based on Quest3D

CHEN Yang ZHONG Xiang-qiang SU Hou-ren

（School of Mechanical & Automotive Engineering， Anhui Polytechnic University， Wuhu Anhui 241000，China）

【Abstract】According to the structure characteristics of complex mechanical product， and a method for virtual assembly of engine based on UG NX， DE and Qeust3D was proposed. Entire engine design was finished in UG NX， it finished data format transformation for different software platforms， virtual scene of engine was built， motion damping was set up， virtual disassembly and assembly of engine was finished based on keyboard and GUI. Assembly simulation shows that the system has a good sense of immersion.

【Key words】Quest3D；Virtual assembly；Engine；Disassembly and assembly

0 引言

虚拟装配作为虚拟现实技术的重要组成部分，近年来得到学术界和工业界的广泛关注，是近年来重要的研究方向之一。利用虚拟装配技术，可以验证产品零部件之间的正确装配关系及操作正确与否，以便及早的发现装配和设计中的问题，修改模型，提高装配质量和有效解决难以用物理模型解决的技术问题等[1-2]。

文中介绍了Quest3D软件、发动机模型信息的转换和基于Quest3D的发动机虚拟拆装过程。通过装配仿真，证明了该系统具有较理想的沉浸感和反应速度，为产品的装配提出了一种新的技术手段。

1 Quest3D简介

Quest3D具有一套快速制作模组流程，利用Drag&Drop拖拉方式将互动行为模组赋予在适当的角色或物件中，以流程图方式决定模组执行顺序，不需要强大的程式语言基础就可以做出满意的成品和意想不到的效果。在Quest3D里，所有的编辑器都是可视化和图形化的，真正所见即所得[3-4]。

Quest3D软件打开的界面如图1所示。

图1 Quest3D界面

2 基于Quest3D发动机虚拟拆装及

2.1 将collada（.dae）模型导入Quest3D并设置阻尼

通过在UG NX中完成发动机所有零部件的装配，接着对发动机模型格式进行转换。应用Deep Exploration（DE）软件来对NX建立的.prt模型进行转换，而dae格式对于Quest3D软件支持较好，所以最好选择转换成*.dae格式来进行虚拟拆装。

其次，将导出的dae模型放在一个文件夹内，打开Quest3D软件，然后将事先转换好的发动机dae文件全部导入，调整好模型的大小和位置。如果将发动机整机导入DE软件，然后再逐个导出发动机零件，这样在导入Quest3D时默认位置即是装配状态。

值得注意的是，导入的零件在Quest3D中信息并不是在一起的，如图2所示，因此，需要将各个零件的信息复制到同一个StartGroup下，然后进行编辑。

图2 导入到Quest 3D中零件信息

2.2 设置阻尼――让动作慢一点

如果仅仅简单的将模型导入后实现拆装，其拆装速度比较快，达不到所期待的效果，因此，需要设置阻尼。阻尼的力学模型一般是一个与振动速度大小成正比，与振动速度方向相反的力。阻尼能模拟空气，水等流体对振动的阻碍作用。在Quest3D中，Value，Vector与Matrix都有相对应的阻尼可以使用。

将零件的位置矩阵信息中Value值删除后，添加Inertia模块，并赋予Value值。这样就给一个零件设置阻尼，不过这个阻尼只对动态的物体才有效果，对于静态的物体没有效果。其中Damping值可以更改，当Damping值越小时，阻尼越大。

2.3 虚拟拆装的实现

2.3.1 通过键盘实现拆装

用键盘实现发动机拆装时，其实就是改变发动机零部件的位置矩阵信息。当点击某个键时，即外设触发了程序，系统就会自动的把事先设置的Value值赋予给零部件的位置矩阵。这样发动机零部件的位置信息就会改变，从而实现发动机拆的过程。类似地，当按动另一个按键时，系统将原来零件的位置矩阵信息重新赋给发动机零件。这样就实现了零件的装配过程。以此类推，可以依次给发动机各个零部件设置拆装程序，就能实现键盘控制的发动机拆装过程[5-6]。

因为发动机包含的零部件较多，而实现一键对应一个零部件的拆装可能性不大，而且也很繁琐。通过对发动机整机的分析，系统将发动机零部件分为十个部分，从现实的角度出发，将每个部分分别放在不同的位置，便于装配，用二十个键完成控制其拆装。具体分配如下：

用Q键控制带轮、带轮螺丝、发电机骨架、发电机V带、发电机总成的拆开，用A键控制其装配；用W键控制空调总成、空调V带、空调支架、起动机、起动机螺丝的拆开，用S键控制其装配；用E键控制进气管、排气管、配电器总成、上箱盖、上箱盖螺丝的拆开，用D键控制其装配；用R键控制水泵、凸轮轴齿轮、凸轮轴垫片、凸轮轴键、张紧轮、正时皮带的拆开，用F控制其装配；用T键控制密封水套、上箱体螺钉、凸轮轴、凸轮轴卡环、缸盖的拆开，用G键控制其装配；用Y键控制机油泵、机油滤清器、油标尺、油管、油底壳的拆开，用H键控制其装配；用U键控制活塞连杆的拆开，用J键控制其装配；用I键控制飞轮螺丝、飞轮、机油封支架总成、曲柄轴齿轮、曲柄轴键的拆开，用K键控制其装配；用P键控制曲柄轴卡套、曲柄轴成套、曲柄轴的拆开，用L键控制其装配；用Z键控制汽缸套的拆开，X键控制其装配。

2.3.2 通过GUI实现拆装

为实现GUI控制模式，需要制作按钮和下拉菜单。系统中设置了两个按钮，分别实现拆开和装配功能。下拉菜单中的选项是根据发动机的几大部分来设置的，通过[GUIContainer]、[ComboBox]和两个[GUI]Channel元件来实现。图3展现出了GUI程序部分，图4为最终拆装效果图。

图3 GUI控制拆装程序

图4 拆装效果图

2.3.3 拆装档案

Quest3D提供了5种输出格式，要注意输出的路径应该是英文路径，Quest3D无法识别中文路径。

3 结论

解决了Quest3D软件与CAD系统模型的转换问题，通过在Quest3D中建立虚拟拆装场景，对发动机模型进行贴图，添加灯光、相机、模型自发光等处理，然后进行拆装程序的开发，利用外设实现了发动机整机的拆装过程，更直观的发现发动机在拆装过程中存在的问题，取得了一定的沉浸感。

【参考文献】

[1]郑轶，宁汝新，刘检华，等.虚拟装配关键技术及其发展[J].系统仿真学报，2006，18（3）：649-654.

[2]Javaram S，connacher H，Lyons K.Virtual assembly using virtual reality techniques[J].Computer-Aided Design，1997，29（8）：575-584.

[3]路朝龙.Quest3D从入门到精通[M].北京：中国铁道出版社，2012：1-30.

[4]黄俊铭，艾伯特电通.Quest 3D黑皮书――从入门到精通[M].台北：上奇资讯，2010：16-99.

[5]李磊磊.基于Quest3D虚拟装配技术的研究[D].兰州：兰州理工大学，2011.

[6]杨艳红，钟相强，陈洋，等.基于Quest3D工业产品虚拟装配研究[J].机械设计，2013（09）：97-100.

基金项目：国家级大学生创新创业训练计划项目（201210363116）；安徽工程大学2014年校级本科教学质量提升计划项目（2014jyxm16）；省级大学生创新创业训练计划项目（AH201310363286）。

篇9

关键词：Catia；汽车构造；零件结构；装配关系

汽车构造是汽车专业最重要的专业基础课，包括发动机结构和底盘结构两部分。通过该课程的教学，学生掌握汽车发动机、传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统、车身、仪表、照明及附属装置的构造和工作原理。[1]课程的学习结果直接影响着学生对汽车的认知水平，也决定了学生专业水准。

一、汽车构造课程特点

汽车构造是机械制图课程的后续课程，又是汽车专业后续的基础。不能掌握汽车构造，将不能实施实训课程中要求的对工程技能的训练。汽车各系统零部件数量较多，零件的位置关系、运动关系复杂。以往的教学中，构件的表达和运动关系的表现主要依赖于实物模型和学生的空间想象能力，汽车各系统部件型号差异较大，用单个模型难以将讲授内容表达完整，掌握该课程的内容对学生而言较困难。

二、Catia介绍

Catia先进的混合建模技术是Catia的核心技术之一，无论是实体建模还是曲面造型。Catia提供了智能化的树结构，用户可方便快捷地对模型进行重复修改，即使在模型的最后阶段做重大的修改或对原有方案进行更新换代， Catia都具有可操作性，因此Catia在高职汽车构造课堂中有一定的应用前景。

三、Catia在教学中应用实例

讲授发动机组成时，需要依次介绍两大系统和五大机构，包括曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、系统、冷却系统、点火系统和起动系统。若在一体化教室中，需要将每个零件拆卸下，逐个向学生讲授。这个讲授过程的缺点是每个系统是单独存在的，学生缺乏对于发动机整体结构原理的理解；不同发动机在局部细节存在差异，这样的差异会造成学生难以理解讲授内容。将Catia运用到课堂演示中可以解决这个问题。[2]之前学生接触过AutoCAD之类的二维绘图软件，Catia交互式的人机界面将提高学生学习积极性。

演示模型的顺序依照“从外到内，从上到下，从主件到附件”的原则。依次讲解演示发动机主体、发动机附件、发动机机体组、发动机缸盖、发动机配气机构、活塞连杆组和曲轴飞轮组。

运用Catia演示的汽车构造课堂，学生反映堪比汽车实训场景，因为Catia软件演示与实训有着“所见即所得”的共同之处。在零部件结构的理解上面，Catia演示比实训后的内容理解更加透彻。在零件装配和零件运动关系上，Catia演示比其他的教学方法更加直观。目前高职院校电脑已经普及，电脑配置也基本满足三维软件的要求。经过课堂讲授教学实践，Catia的引入起到了良好的教学效果，建议在高职院校的汽车构造课堂中广泛推广。

参考文献：

[1]韩玉坤，亢凤林.CATIA在汽车构造专业课中的教学实践[J].安阳工学院学报，2010（09）：109―111.

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一、汽车油的基本常识

（一）油的组成与分类

汽车油（亦称机油）由基础油和添加剂组成，主要分为矿物油和合成油两大类。

矿物油以石油提炼的矿物油为基础，添加了添加剂。

合成油则是把矿物基础油用酯类或聚烯类来取代，再和添加剂参配而成。依据基础油全部或部分由酯类或聚烯类取代的不同，合成油还分为全合成油和半合成油。

（二）油的作用

1.减磨

油可在发动机内部的机件间形成良好的油膜，将接触面隔开，以湿摩擦代替干摩擦，变固体摩擦为液体摩擦，从而达到减少磨损的目的。

2.冷却降温

发动机工作时会产生大量的热量，通过油的循环可带走零件所吸收的热量，保持零件温度不至于过高，防止烧结。

3.清洗清洁

油能够将发动机零件上的碳化物、油泥、磨损金属颗粒通过循环带回机油箱，通过油的流动，冲洗了零件工作面上产生的脏物。

4.密封防漏

油可在各配合件的间隙中形成油膜，起到密封作用，以减少气体的泄漏和防止外界的污染物进入。

5.防锈防腐

油能吸附在零件表面，可防止零件表面与水分、空气、酸性物质及有害气体的接触而氧化，从而减少腐蚀性磨损。

6.减震缓冲

当发动机气缸口压力急剧上升，突然加剧活塞、活塞屑、连杆和曲轴轴承上的负荷，这个负荷经过轴承的传递，使承受的冲击负荷起到缓冲的作用。

二、使用汽车油的注意事项

1.要根据发动机类型选用

根据燃料及点火形式不同，汽车发动机分为汽油发动机和柴油发动机。因此，发动机油也相应的分为汽油发动机油和柴油发动机油，两者不能混用。发动机油的品质分类采用API S后跟一英文字母和API C后跟一英文字母来分别表示汽油机油和柴油机油，后跟的字母排序越靠后，表示级别越高。因此，选用油时一定要先确定是汽油机油还是柴油机油。

2.要根据季节的变换选用

选择油还要考虑季节的变换。因为油的黏度会随着温度变化而变化，如冬天黏度变稠，流动性差；夏天黏度变低，抗氧化性变差。这些均易造成发动机烧瓦、抱轴等故障。因此，在夏季时尽量选用黏度级别大的；在冬季时选用黏度小的油，不同地区还需根据当地温度选用不同黏度的油。另外，冬季要多使用多级油，其黏温性能好，受温度影响小。

3.要坚持经济适用的原则选用

选择油的使用级别时，高级油可以在要求较低的发动机上使用，但过多降级使用也不经济。但是，切勿为了一味省钱，把使用级较低的油加在要求较高的发动机中使用，从而造成发动机早期磨损和损坏。另外，要优先选用质优价廉的国产品牌油。在性能和标准相同的条件下，国产油比进口的价格便宜至少30%～40%。因此，在选用油时，不可好高骛远或者因陋就简，而应在汽车制造商推荐的油品级别基础上，坚持经济适用原则，量力而行。

4.要做到适时更换油

适时更换油是发动机可靠的保证。发动机油的换油期限应适宜，过早会造成油浪费，过迟又会增大发动机磨损，缩短发动机维修周期和使用期限。一般应按照汽车使用说明书上规定的期限换油。

5.要做到按规定量加注油

油过多会从气缸与活塞的间隙中窜入燃烧室燃烧形成积炭，加剧产生爆震的倾向。同时，还会造成曲轴连杆的搅拌阻力，使燃油消耗增大等诸多问题。当然，油也不能添加过少，否则会影响效果。所以，油应按规定量加注，油量控制在机油尺的上、下刻度线之间最好。

三、汽车油常见的质量检验法

1.察色法

取少量油盛在无色透明的容器内，观察其颜色。正常颜色为棕色和蓝黑色。若呈乳黄色，则表明油掺入柴油或水分，应及时更换。若呈深黑色，则表明已经变质，需及时更换。

2.摇晃法

剧烈搅动油后，可出现少量泡沫，但应该较快消失。若出现气泡量大且15分钟内不能消失，则应更换油。

3.手感法

取出少许油，放在手指上反复搓捻。若感到光滑、浓稠、黏手，并有拉丝现象，表明功能尚好，仍可继续使用；如感到油中有杂质，黏性差，甚至发涩，则应更换新的油。

4.倾流法

抽出少许油慢慢倾流，若流出的油在空中保持细长且均匀，透明度好，则可继续使用；若油易断流，油质混浊且有气泡，则应及时更换。

5.油滴法