本科毕业论文--电风扇三维建模与运动仿真

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1、哈尔滨理工大学毕业设计题目：专业年级：学生姓名：学号：指导教师：姜彬年月日哈尔滨理工大学本科生毕业论文电风扇三维建模与运动仿真摘要电风扇是一种常见的家用电器，本次设计以台式电风扇为例，来详细讲述Pro/E设计电风扇的全过程。其外型结构较为复杂，如果用传统的CAD绘图软件设计非常困难，Pro/E可以轻松解决这个问题，Pro/E软件具有很强大的实体造型、曲面造型、虚拟产品装配仿真、工程图生成等功能。本文主要讲述电风扇外形实体建模、电风扇的组件装配、电风扇的叶片的转动仿真。设计综合运用了拉伸、扫描、混合等实体建模的基本方法；曲面修剪、

2、合并、偏移、实体化等复杂的建模方法；装配的的设计方法用到了无连接口的约束和有连接口的约束。在电风扇的建模设计总体上是采用了自底向上的设计方法，在组件在设计过程中也采用了自顶向下的设计方法。通过对各部件的设计，证明Pro/E软件在进行复杂的典型产品开发过程中具有简单、方便、快捷等特点，同时装配过程中能够对某一个零部件进行修饰，使装配效果更加完善。我们在学习电风扇的建模设计过程中，除了学习建模方法外，更重要的是学习这种模型设计思想。关键词电风扇；Pro/E；实体建模；运动仿真哈尔滨理工大学本科生毕业论文目录摘要I第1章绪论11.1课

3、题背景11.1.1电风扇的建模设计11.1.2电风扇的装配和机构运动仿真1第2章三维造型设计22.1三维造型设计的现状和发展22.2常用三维造型软件介绍22.3Pro/E软件介绍32.4本文主要研究的内容4第3章风扇造型设计与装配53.1风扇组成部分设计53.1.1风扇的本体设计53.1.2风扇的支架设计63.1.3风扇的前盖设计83.1.4风扇的后盖设计93.1.5风扇的扇叶设计113.2电风扇的装配设计123.2.1在默认的位置装配电风扇后盖133.2.2电风扇后盖与本体的组合133.2.3电风扇本体与叶片的组合143.2.

4、4电风扇本体与前盖的组合143.2.5电风扇本体与支架的组合143.3电风扇的装配爆炸图15第4章电风扇的运动仿真设计164.1定义伺服电动机164.2创建运行分析174.3回放结果并制作媒体播放文件18结论19参考文献20致谢21哈尔滨理工大学本科生毕业论文第1章绪论1.1课题背景电风扇是一种常见的家用电器，也是我国最早生产和使用的的家用电器之一。电风扇是将电能转化为机械能，驱动叶片高速旋转，从而强制空气流动，改善人与周围空间的热交换条件；它被广泛的运用于各种生活和工作环境，起通风散热、循环空气、防暑降温作用。本次设计任务以台

5、式电风扇为例来详细讲述Pro/E设计风扇的全过程。1.1.1电风扇的建模设计电风扇的建模设计总体上来说是使用了有底而上的产品设计方法，设计过程中运用了拉伸、扫描、混合等实体建模的基本方法；曲面修剪、合并、偏移、实体化等复杂的建模方法。我们在学习电风扇建模设计过程中，除了学习建模方法外，更多的是学习这种设计模型的思想。1.1.2电风扇的装配和机构运动仿真利用Pro/E装配模块，把电风扇的各个零件装配好，装配的约束可分为两大类，分别是无连接接口约束与有连接接口约束。无连接接口的主要用于一般的装配中，使用这种装配方法装配的零件不具有自

6、由度，零件之间不能做任何相对运动；有连接接口的约束主要是用于解决机构的相对运动。电风扇的机构仿真主要是模拟电风扇叶片的转动，应该采用有连接接口的约束。运动分析即在满足伺服电动机轮廓和接头连接、凸轮从动机构、槽从动机构或齿轮副连接的要求的情况下，模拟机构的运动。运动分析不考虑受力，它模拟除质量和力之外的运动的所有方面。因此，运动分析不能使用执行电动机，也不必为机构指定质量属性。运动分析忽略模型中的所有动态图元，如弹簧、阻尼器、重力、力/力矩以及执行电动机等，所有动态图元都不影响运动分析结果。如果伺服电动机具有不连续轮廓，在运行运动

7、分析前软件会尝试使其轮廓连续，如果不能使其轮廓连续，则此伺服电机将不能用于分析。在电风扇仿真中，把支架做固定约束，叶片轴与本体做销连接，定义伺服电动机，进行仿真。-18-哈尔滨理工大学本科生毕业论文第1章三维造型设计1.1三维造型设计的现状和发展经历四十多年的发展，CAD/CAM技术有了长足的进步，而三维CAD技术到目前为止共经历了5次大的技术革新，按顺序分别介绍如下：（1）三维线框系统20世纪60年代，新出现的三维CAD系统是简单的线框式系统，只能表达基本的几何信息，而不能有效表达几何数据间的拓扑关系。（2）曲面造型系统法国达

8、索飞机制造公司基于贝塞尔算法，在上世纪70年代开发出以表面模型为特点的三维造型系统CATIA，从而标志着CAD技术突破了单纯模仿工程图纸三视图的模式，首次实现完整描述产品零件的主要信息，使得CAD技术有了实现基础。（3）实体造型系统实体造型技术带来了算法改进和未