机电技术教育论文基于PROE的电风扇的设计与仿真

本科毕业论文（设计）论文题目：基于PRO/E的电风扇的设计与仿真学生姓名：所在院系：机电学院所学专业：机电技术教育导师姓名：完成时间：

摘要电风扇是一种常见的家用电器，本文以家庭常用的台式电风扇为例，来详细讲述PRO/E设计电风扇的全过程。其外形结构较为复杂，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，工程图生成等功能。本文主要讲述电风扇外型的的实体建模、电风扇的组件的装配、电风扇的叶片的转动的仿真。设计综合运用了拉伸、扫描、混合、等基本建模方法；曲面修剪、合并、偏移、曲面替换实体等复杂建模方法；剖面圆顶等高级建模方法；装配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有底向上的设计方法，但是有的组件在设计过程中也采用了由顶向下的设计方法，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，更多是要学习这种模型设计思想。关键词：电风扇，pro/e，实体建模，装配，运动仿真

BASEDONPRO/EOFTHEELECTRICDESIGNANDSIMULATIONAbstractFannerisacommonhouseholdappliances,commonlyusedinthispaper,thefamilydesktopfansasanexample,todescribeindetailthePRO/Eofthewholeprocessofdesignfans.Morecomplexstructureofitsappearance,iftheCADdrawingusingtraditionalsoftwaredesignisverydifficult,PRO/Ecaneasilysolvethisproblem,PRO/Esoftwarehasapowerfulsolidmodeling,surfacemodeling,virtualproductassembly,engineeringandotherfunctionstogenerateFig.Thisarticlefocusesonthefanshapeofthesolidmodeling,assemblycomponents,anelectricfan,electricwindRotatingfanbladesofthesimulation.Designoftheintegrateduseofthestretch,scanning,mixed,andbasicmodelingmethod;surfacecutting,mergers,migration,surfacereplacementofcomplexentities,suchasmodeling;profiledomeadvancedmodelingmethods;thedesignmethodusedintheassemblyofnon-boundportsandportbinding;modelinginthedesignofanelectricfanonthewhole,abottom-updesignmethodology,butsomecomponentsduringthedesignprocesshasalsobeenadoptedbytop-downdesignmethodology,Wearefansofmodelinginlearningthedesignprocess,inadditiontolearningmodelingmethods,themorethemodelistostudydesign.Keywords:Fanner,Pro/e,Solidmodeling,Assembly,Motionsimulation目录TOC\o"1-2"\h\z\u1绪论 12设计任务 33实体建模 43.1电风扇前盖的设计 43.2电风扇叶片的设计： 53.3电风扇后盖的设计 53.4电风扇电机罩的设计 63.5电风扇底座的设计 73.6电风扇底座修饰结构的设计 94电风扇的装配设计 105电风扇的机构仿真设计 145.1创建驱动器 145.2创建连接 155.3拖动与创建快照 155.4创建运行分析 155.5回放结果并制作媒体播放文件 166结束语 17致谢 17参考文献 17附图 181.设计任务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家用电器之一，电风扇通过电动机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，做通风散热，循环空气，防暑降温只用。本次设计任务以家庭常用的台式电风扇为例，来详细讲述Pro/E设计电风扇的全过程[7]。（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，在电风扇底座的设计过程中渗透了有顶向下产品设计方法的基本思想。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，更多的是学习这种模型设思想。电风扇的设计综合运用到拉伸、扫描、混合、等基本建模方法；曲面修剪、合并、偏移、曲面替换实体等复杂曲面建模方法；剖面圆顶等高级建模方法。（2）电风扇的装配与机构运动仿真利用Pro/E装配模块，把电风扇的各个零件装配好，装配的约束可分成两大类，分别是无连接接口的约束和有连接接口的约束，无连接口的约束主要用于一般的装配中，使用这种装配方法装配上去的零件不具有自由度，零件之间不能做任何相对运动，有连接口的约束主要是用于解决机构的相对运动问题[1]。电风扇的机构仿真主要是模拟电风扇的叶片的转动，应该采用用连接口的约束。电风扇的最终设计结果如图1所示：图1电风扇2.实体建模（1）电风扇盖的设计电风扇前盖的设计综合运用到旋转、扫描、壳体、阵列复制等基本的建模设计想，创建的最终实体效果图如图（2）图（2）电风扇的前盖（2）电风扇叶片的设计电风扇叶片的设计主要是针对曲面的操作，电风扇叶片中间的部分可采用旋转曲面特征来完成，叶片主要采用曲面拉伸来完成，其曲面拉伸剖面图如图3，然后对曲面进行拉伸，偏移，合并，实体化，旋转复制，阵列，加厚，等一系列的操作，便可完成叶片的制作，其设计结果如图4所示.图3拉伸剖面图图4风扇叶片（3）电风扇底座的设计电风扇的设计综合运用了剖面圆顶、混合选项、拉伸剪切等建模方法，电风扇叶片的最终设计结果如图（5）图（5）风扇底座（4）电风扇电机罩的设计先创建一个旋转曲面，然后打开打开【基准平面】对话框。建立一系列的基准平面，以基准平面作为草绘平面创建拉伸曲面，对曲面进行拉伸，修剪，倒圆角，加厚，用拉伸去除材料的方法绘制电风扇电机罩散热孔，然后对以拉伸的孔进行阵列复制，其最终设计结果如图6图（6）电机罩3.电风扇的装配设计设计思路：电风扇的装配设计综合运用到无连接接口约束和有连接接口约束两种装配设计方法。其中要保证电风扇叶片有一个旋转自由度，故电风扇的叶片在进行装配设计时必须使用有连接接口的约束，而电风扇的其他部件装配好后需要完全约束，因此装配需采用不连接扣约束，电风扇的最后装配结果如图7图7电风扇的装配最终效果4.电风扇的机构仿真设计在电风扇机构仿真的设计中，主要模拟电风扇叶片的转动和风扇头的摆动，并对电风扇的叶片进行相关的运动分析，电风扇的机构仿真的设计步骤如下：（1）创建驱动器进入“机构”模块在【应用程序】主菜单中选取【机构】选项，进入机械仿真界面，单击（定义伺服电动机），【在从动图元】选项组中选择【连接轴】选项，然后选择叶片的中心轴作为连接轴。（2）创建连接在【编辑】菜单中选取【连接】选项，单击其中的运行按钮，打开所示的【确认】对话框，单击是按钮，完成连接的创建工作（3）创建运行分析单击（运行分析）按钮，打开【分析定义】对话框，对其进行设置，在类型下拉框中选择“运动学”，将终止时间设置为60秒，打开电动机选项卡，对时间进行设置，完成创建运行分析（4）制作多媒体播放文件单击（播放）按钮观察结果运动，单击捕获按钮钮，在此选择文件的保存路径，选择保存格式并填写文件名称。完成后单击【捕获】对话框中确定按钮，开始媒体播放文件的制作。完成后媒体文件便制作完成。结束语在这次为期两个月的毕业设计中，通过对电风扇建模的设计，我熟悉了对一个新产品的设计过程和设计思路，和应该注意的问题。对我今后的工作有很大帮助。本人对PRO/E三维实体建模、曲面的构造、零件的装配设计、以及机构的仿真设计等方面有很大的提高。三维实体造型是学习PRO/E的基础，也为我以后学习PRO/E其他高级功能打下基础。致谢在本次毕业设计中，我得到了指导老师的热心指导和帮助，指导老师具有丰富的实践经验和较高的理论水平，在整个设计过程中指导老师在设计思路和设计方法上给予我以充分的指导，在此表示衷心的感谢。同时我也要感谢我的同学，我们在一块相互学习，一块解决难题，这也让我明白了一个道理，做任何工作都需要团队力量。非常感谢在本次设计中曾给予我耐心指导和亲切关怀的老师及帮助过我的同学，正是由于他们的帮助和鼓励才使我能够在毕业设计过程中克服种种困难，最终顺利完成论文。在此，请允许我再次向给与我帮助的各位指导老师和各位同学表示感谢参考文献[1]朱金波.Pro/ENGINEERWildfire3.0工业产品设计完全掌握[M].北京：兵器工业出版社.2007.3[2]葛正浩，胡志刚.Pro/E三维机械设计实例教程北京：化学工业出版社2007.8[3]林清安.Pro/ENGINE