萬(wàn)向搖頭風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真分析畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2025-07-17 03:13 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 種工具，使用這些方法可在自頂而下的環(huán)境中進(jìn)行成功設(shè)計(jì)，使用這些工具可獲取資訊，查詢組件及確定如何建立設(shè)計(jì)。（1）使用裝配骨架使用骨架可以在不開(kāi)放元件的情況下，創(chuàng)建組件的3D布局、模擬運(yùn)動(dòng)?？臻g設(shè)計(jì)并顯示組件，而后，使用改骨架作為中心參照，通過(guò)將信息經(jīng)組件結(jié)構(gòu)向下傳遞的方法，就可以改變改骨架以更新元件。（2）在模型間復(fù)制幾何參照幾何在組件模式中修改零件或子組件時(shí)，可以使用“復(fù)制幾何”特征將參照幾何從一個(gè)模型復(fù)制到另外一個(gè)模型。在自頂而下設(shè)計(jì)中使用此特征，可進(jìn)行通過(guò)重定義“復(fù)制幾何”特征的依賴關(guān)系來(lái)控制變化的傳遞。 Pro/E常用的設(shè)計(jì)流程(1)方案設(shè)計(jì):由造型設(shè)計(jì)師進(jìn)行概念草繪,可用二維平面軟件進(jìn)行方案效果圖繪制，或者進(jìn)行手繪。(2)三維造型設(shè)計(jì):方案確定后,由設(shè)計(jì)師利用Pro/E進(jìn)行曲面設(shè)計(jì)。(3)三維造型設(shè)計(jì)確認(rèn):將Pro/E里面的模型直接轉(zhuǎn)入CNC,或RP做出實(shí)物模型進(jìn)行造型檢驗(yàn)。(4)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):在Pro/E里進(jìn)行細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(5)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確認(rèn):進(jìn)行裝配和結(jié)構(gòu)模擬分析,確認(rèn)結(jié)構(gòu)。(6)模具設(shè)計(jì):將Pro/E里的產(chǎn)品傳遞給模具廠進(jìn)行數(shù)控編程。(7)生產(chǎn):將三維圖轉(zhuǎn)化為二維工程圖,進(jìn)行工藝設(shè)計(jì),進(jìn)行生產(chǎn)。具體的設(shè)計(jì)流程如圖21所示: 圖 21設(shè)計(jì)流程圖3萬(wàn)向搖頭風(fēng)扇零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)電風(fēng)扇的建模設(shè)計(jì)總體上來(lái)說(shuō)是使用了有底向上得到產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法，在電風(fēng)扇底座的設(shè)計(jì)過(guò)程中滲透了由頂向下產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法的基本思想，我們?cè)趯W(xué)習(xí)電風(fēng)扇的建模設(shè)計(jì)過(guò)程中出了學(xué)習(xí)建模方法外，更多的是學(xué)習(xí)這種建模的思想。電風(fēng)扇的設(shè)計(jì)綜合運(yùn)用到了拉伸、掃描、混合等基本建模方法，曲面修剪、合并、偏移、曲面替換實(shí)體等復(fù)雜曲面建模方法，剖面圓頂?shù)雀呒?jí)建模方法。搖頭風(fēng)扇的電機(jī)主要由三部分組成：電機(jī)外殼、電機(jī)的電器部分（包括定子和轉(zhuǎn)子）及驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇搖擺的曲柄連桿。電機(jī)外殼的功能就是包容和承載后兩個(gè)部分，這里介紹風(fēng)扇電機(jī)外殼的設(shè)計(jì)過(guò)程。 風(fēng)扇電機(jī)外殼又由風(fēng)扇電機(jī)主體和后蓋兩部分組成，二者可以拆開(kāi)，以便在其內(nèi)部安裝電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子及電刷等電器部分。風(fēng)扇電機(jī)主體和后蓋可以先進(jìn)行整體建模，完成后用平面將其分割開(kāi)來(lái)，再進(jìn)行細(xì)部修飾。（1） 。繪制如圖31 所示的草繪，將其拉伸14mm，并進(jìn)行抽殼出來(lái)，設(shè)定壁厚2mm，如圖32，抽殼后如圖33，然后對(duì)背面進(jìn)行拔模處理，操作過(guò)程如圖34，頂面為拔模樞軸，拔模斜度為5，得到圖35所示的特征。 圖32 圖33 圖34 圖35（2） 在草繪環(huán)境下，使用草繪工具條上的使用功能，繪制圖36所示的草繪，拉伸8mm，得到圖37，然后繪制如圖38的草繪，用曲線拉伸而成的曲面對(duì)其進(jìn)行修剪并進(jìn)行倒圓角處理得到圖39。 圖36 圖37 圖38 圖39（3）以FRONT面為草繪平面，繪制如圖310所示的草繪，將其拉伸20mm，然后對(duì)其正面，背面及上方面板均進(jìn)行拉伸減料處理，、1mm。得到如圖311所示的特征，接著在正面添加直徑為Φ48mm、壁厚1mm、高度3mm的薄壁圓環(huán)得到圖312。 圖310 圖311 圖312（4）使用抽取功能，繪制如圖313所示的草繪，將其拉伸65mm，得到如圖314所示的曲面片。圖313圖314 （5）對(duì)曲面片進(jìn)行修剪。1）以RIGHT面為草繪平面，繪制如圖315所示的斜線及旋轉(zhuǎn)中心線，將該曲線旋轉(zhuǎn)60，得到如圖316所示的旋轉(zhuǎn)曲面。 圖315 圖3162）以RIGHT面為鏡像平面，通過(guò)鏡像操作獲得旋轉(zhuǎn)曲面的鏡像。3）將過(guò)濾器設(shè)置為“面組”，選中旋轉(zhuǎn)曲面原型和鏡像曲面，單擊特征工具條上的按鈕，將它們合并為一張曲面。4）按下Ctrl鍵，先后選中剛合并的曲面及步驟（4）生成的曲面，單擊特征工具條的按鈕，在預(yù)覽中注意黃色箭頭的指向【見(jiàn)圖317】，滿意后單擊合并操控板上的按鈕完成合并，得到兩張曲面互相修剪的實(shí)際效果，如圖318所示。 圖317 圖3185）對(duì)合并后的曲面進(jìn)行加厚處理，加厚方向指向內(nèi)部。（6)抽取圖318圓環(huán)內(nèi)側(cè)Φ40的圓，將其拉伸為80mm長(zhǎng)的圓柱體，并對(duì)其左端棱邊進(jìn)行R18mm倒圓角，得到如圖319所示的特征。 (7）以RIGHT面為草繪平面，繪制如圖320所示的旋轉(zhuǎn)截面及旋轉(zhuǎn)中心線。通過(guò)旋轉(zhuǎn)減料操作獲得電機(jī)外殼的內(nèi)部空腔，如圖321所示。 圖319 圖320 圖321(8)使用拉伸操作在外殼底部創(chuàng)建兩個(gè)Φ8的安裝孔和高30mm的安裝導(dǎo)柱，如圖322所示。圖322（9）在電機(jī)外殼正面創(chuàng)建直徑Φ6mm，長(zhǎng)30mm的葉片壓緊螺桿，并分別創(chuàng)建M24*2及M6*1的螺紋，如圖323和圖324所示。 圖323 圖324（10）使用拉伸減料操作在外殼正面及面板上創(chuàng)建通風(fēng)散熱窗口，經(jīng)過(guò)陣列和鏡像后的窗口如圖325所示。圖325（11）分割電機(jī)外殼主體和后蓋。1）選取曲面拉伸操作，以FRONT面為草繪平面，繪制一條直線，將其雙向拉伸成一個(gè)曲面，然后再點(diǎn)擊拉伸操控板上實(shí)體按鈕，拉伸曲面成為切割工具，注意預(yù)覽中黃色箭頭的指向，水平箭頭指向外側(cè)表示將把曲面外側(cè)部分剪除（見(jiàn)圖326）。單擊拉伸操控板上的按鈕完成電機(jī)外殼主體的分割（如圖327）。 圖326 圖3272）創(chuàng)建搖桿曲柄基座。以外殼底面為參照創(chuàng)建基準(zhǔn)面DTM1，設(shè)定距離為3mm，以DTM1為草繪平面，繪制Φ35mm的圓將其向上拉伸減料10mm，得到曲柄基座。接下來(lái)創(chuàng)建Φ8mm搖桿通孔。3）對(duì)外殼主體進(jìn)行倒圓角等修飾處理。完成后以motorbody為文件名保存副本備用。4）右擊模型樹(shù)上的拉伸26，在快捷菜單中選取“編輯定義”，即又返回到步驟1）的狀態(tài)，點(diǎn)擊拉伸控制板上的按鈕，使水平黃色箭頭指向內(nèi)側(cè)，（圖328），將要修剪掉的是外殼的主體部分，單擊拉伸操控板上的按鈕，得到電機(jī)外殼后蓋部分，如圖329所示。 圖328 圖3295），并使用【插入】/【高級(jí)】/【唇】功能創(chuàng)建唇部，以保證可靠地裝配。最后保存副本以motorcover為文件名存盤備用。電風(fēng)扇葉片一般為一螺旋面，應(yīng)滿足一定的空氣動(dòng)力學(xué)要求。當(dāng)其高速旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，葉片推動(dòng)空氣能形成較強(qiáng)的氣流，可達(dá)到?jīng)鏊禍氐哪康?。適當(dāng)改變螺旋面的翹曲程度，可以將葉片用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)或摩托艇螺旋推進(jìn)器上?，F(xiàn)利用曲面建模方法實(shí)現(xiàn)電風(fēng)扇葉片的整體建模。（1）創(chuàng)建螺旋面。新建一個(gè)名為blandefun的文件。選取主菜單上的【插入】/【螺旋掃描】/【曲面】命令，彈出如圖330所示的“曲面：螺旋掃描”控制框和菜單管理器，接受系統(tǒng)對(duì)屬性的默認(rèn)設(shè)置，單擊“完成”；根據(jù)系統(tǒng)的提示選擇FRONT面為掃描軌跡的草繪平面。繪制如圖331所示的直線作為掃描軌跡和掃描中心線。單擊草繪工具條上的
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