基于SolidWorks的内燃机构造与运动仿真

    1 引言

    近年来，我们利用三维设计软件建立的内燃机三维实体模型和运行仿真，可以将内燃机的每一个部件结构，每一层装配关系，各种运动轨迹都清晰、直观地显示出来，不仅在视觉上带给设计人员更感性的认识，其模型也可以为CAM、CAE、CAPP、PDM等后续工作所使用，而且由于三维设计软件的参数化功能，又可以为今后产品的改良改型提供了方便。可以说，利用计算机辅助三维设计内燃机达到了设计效率和质量双提高的目的。

    2 内燃机的建模

    2.1 内燃机零件三维模型的建立

    (1)创建基体。零件的三维建模一般先创建基体，然后在基体上建立其余的特征，基于这点，先将所有的零件分类，内燃机零件主要分为：箱体类零件、板类零件、杆类零件和其他类。其中汽缸体和气缸盖属于箱体类零件，大部分情况下采用拉伸特征和抽壳来完成，活塞的基体采用旋转特征创建。当然，这不是千篇一律的，结合具体情况，零件的基体也可以使用扫描、放样等特征来创建。例如，弹簧和螺栓就是使用扫描特征来创建基体的，零件基体的创建对于内燃机整体的模型有着决定性的作用，它决定着其他特征的建立顺序，直接影响设计效率和质量，以及后续工作中对零件的修改，创建好的零件基体可以使建模和后续工作事半功倍。

    (2)绘制草图。是以草图为基础，基于特征的三维设计软件，所以草图的质量决定着零件模型的质量。草图包括几何图形和尺寸、几何约束等信息。内燃机零件的草图不仅几何图形完全正确，而且使用合理的尺寸和几何约束将草图完全定义，并保持设计意图。

    (3)运用编辑技巧。内燃机的整体结构基本是对称的，合理解决对称的特征和零件，可以提高设计效率，节省时间，并且对于内燃机整体的装配和分析也有着至关重要的作用。结构对称的零件可以直接创建对称的草图实现，也可以创建一半模型，再利用镜向特征实现。如果是两个关于某基准面对称的零件，则只需先创建一个零件，然后选择对称的基准面，选择【插入】—【镜像零件】即可得到对称的零件。而且，这样创建的对称零件和源零件有着关联参考关系，修改源零件时，对称零件会随之改变。

    总之，在内燃机零件的三维建模过程中，不但要确保正确无误，更重要的是要体现设计意图。

    2.2 内燃机的部件和总体装配