旋轉(zhuǎn)木馬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)仿真

1、旋轉(zhuǎn)木馬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)仿真旋轉(zhuǎn)木馬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)仿真 -主軸的加工工藝設(shè)計(jì)A1.1 。A1.1 。3 動(dòng)態(tài)仿真動(dòng)態(tài)仿真是指基于Pro/E 的動(dòng)態(tài)仿真。Pro/E 是美國(guó) PTC公司旗下產(chǎn)品Pro/Engineer軟件的簡(jiǎn)稱。Pro/E 是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（ Parametric Technology Corporation, 簡(jiǎn)稱PTC）的重要產(chǎn)品。是一款集CAD/CAM/CA功能一體化的綜合性三維軟件，在目前的三維造型軟E件領(lǐng)域中占有著重要地位，并作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAM/CA領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的E認(rèn)可和推廣，是現(xiàn)今最成功的CAD/CAM軟件之一。PTC的系列軟件包括了在工業(yè)設(shè)計(jì)和

2、機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的多項(xiàng)功能，還包括對(duì)大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。 Pro/E 還提供了全面、集成緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。是一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件，是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個(gè)參數(shù)化、基于特征的實(shí)體造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫(kù)功能的綜合性MCAD軟件。Pro/E 中的裝配與動(dòng)態(tài)仿真產(chǎn)品裝配與機(jī)構(gòu)仿真是Pro/E 的一項(xiàng)重要功能。當(dāng)設(shè)計(jì)師進(jìn)行產(chǎn)品組裝與機(jī)構(gòu)仿真是，能將設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)意圖直觀的進(jìn)行表達(dá)，可以以動(dòng)態(tài)的方式將產(chǎn)品進(jìn)行模擬的運(yùn)行，也能從中檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)是否存在不合理的干涉、自由度不滿足等缺陷。總之該項(xiàng)功能能對(duì)設(shè)計(jì)師提供重要幫助。產(chǎn)品組裝與動(dòng)態(tài)仿真的一般方法在 Pro/

3、E 的裝配模塊中，對(duì)產(chǎn)品組裝與機(jī)構(gòu)仿真提供了兩種不同的方法。約束裝配當(dāng)進(jìn)行普通產(chǎn)品裝配中，不考慮機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，或某些元件是固定不動(dòng)的，那么在裝配時(shí)可采用約束條件進(jìn)行裝配。（2）連接裝配當(dāng)進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真時(shí)，其機(jī)構(gòu)組裝必須考慮到哪些元件是運(yùn)功的，哪些元件是固定不動(dòng)的，對(duì)運(yùn)動(dòng)的元件要采用連接條件進(jìn)行裝配。其中約束裝配只是按系統(tǒng)提供的方式，將機(jī)構(gòu)各元件按一定的連接方式進(jìn)行組裝。這樣得到的只是一個(gè)相對(duì)直觀的產(chǎn)品外觀的展示。而想要實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)仿真，各元件的連接方式姐必須采用“連接裝配”因?yàn)橄到y(tǒng)中所提供的連接方式具有不同的自由度，在裝配過程中就要按照自己的裝配關(guān)系意圖，再采用相應(yīng)的連接方式。這樣“應(yīng)用程序”

4、中的“機(jī)構(gòu)”分析模塊中才能定義各種伺服電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，得到預(yù)期的動(dòng)態(tài)仿真過程。旋轉(zhuǎn)木馬的動(dòng)態(tài)仿真旋轉(zhuǎn)木馬的實(shí)體造型根據(jù)二維CAD圖紙，對(duì)旋轉(zhuǎn)木馬的各個(gè)部件進(jìn)行三維實(shí)體造型，其主要零件造型如下列爆炸圖所示3.1 爆炸圖1- 扭矩限制聯(lián)軸器3.1 爆炸圖1- 扭矩限制聯(lián)軸器2- 墊鐵 3- 減速電機(jī)4- 底盤 5- 減震滾輪6- 連接軸 7- 固定盤 8- 主軸9- 螺栓 10- 軸承 11- 軸承套 12- 螺栓 13- 焊接盤 14- 旋轉(zhuǎn)盤 15- 轉(zhuǎn)盤3.2.2 旋轉(zhuǎn)木馬的動(dòng)態(tài)仿真根據(jù)上述方法，將旋轉(zhuǎn)木馬的零件進(jìn)行裝配，在裝配的過程中，要考慮好選擇要約束相應(yīng)自由度的連接方式。即使用約束條件將

5、固定不動(dòng)的零件或組件裝配起來。使用連接條件將運(yùn)動(dòng)的零件裝配起來進(jìn)入機(jī)構(gòu)模塊。當(dāng)以約束和連接條件將元件組裝在一起之后，即可通過下拉式菜單“應(yīng)用程序 /機(jī)構(gòu)” 進(jìn)入設(shè)計(jì)模塊，主要步驟如下所示：1）伺服電動(dòng)機(jī)定義3.2 伺服電動(dòng)機(jī)定義12）分析定義3.3 伺服電動(dòng)機(jī)定義23.4 分析定義對(duì)話框13）回放、動(dòng)畫、捕獲、生成動(dòng)畫，最后保存，完成仿真。3.5 分析定義對(duì)話框23.6 回放3.7 動(dòng)畫3.8 捕獲3.9 裝配圖結(jié)論本論文所設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)木馬是一種迷你的室內(nèi)兒童玩具，由于款式較新穎，很受兒童的歡迎， 因此有著廣闊的發(fā)展空間，而在發(fā)展過程中所暴露出的種種問題一直沒有得到解決，由于是兒童玩具，其設(shè)備的

6、安全性很重要，所以本論文主要基于安全性的設(shè)計(jì)，同時(shí)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，通過論文的研究和設(shè)計(jì)，取得的成果如下：（ 1）為了使旋轉(zhuǎn)木馬在突發(fā)情況下采取緊急制動(dòng)，電機(jī)采用了制動(dòng)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了發(fā)情況下的緊急制動(dòng)；（ 2）為了提高安全性，降低了轉(zhuǎn)盤距離地面的高度，即將滾輪的位置由底盤的上面轉(zhuǎn)移到了與底盤齊平的位置；（ 3）為防止轉(zhuǎn)盤意外逆轉(zhuǎn)（只能蝸桿帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)，反過來不行），損傷電機(jī)的情況發(fā)生，采用大傳動(dòng)比蝸輪蝸桿減速器；（ 4）為防過載，旋轉(zhuǎn)木馬采用了扭矩限制聯(lián)軸器，實(shí)現(xiàn)了自我保護(hù)的能力；（ 5）為了提高轉(zhuǎn)盤運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性及滾輪的壽命，滾輪采用了球面，從而增加了滾輪與轉(zhuǎn)盤的接觸面積，減小了應(yīng)力；（ 6）為了減

7、震和降低噪聲，在滾輪處采用彈簧減震裝置，保證了滾輪與轉(zhuǎn)盤的實(shí)接觸，這樣既克服了轉(zhuǎn)盤在制造安裝中產(chǎn)生的水平度誤差對(duì)轉(zhuǎn)盤運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性的影響，又起到了很好的減震、降噪的效果致謝大學(xué)三年的學(xué)習(xí)，是我人生歷程中寶貴的財(cái)富。在畢業(yè)設(shè)計(jì)完成之際，我衷心感謝所有關(guān)心和幫助過我的老師、同學(xué)、親人、朋友。首先要對(duì)我的指導(dǎo)老師白斌老師表示衷心感謝，在課題的設(shè)計(jì)和撰寫論文過程中，白老師對(duì)我進(jìn)行了無私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助我對(duì)論文和作品進(jìn)行修改和完善，同時(shí)學(xué)校機(jī)房也提供了硬件支持。在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最衷心的感謝。另外還要感謝我周圍的同學(xué)，在課題的研究過程中，通過討論萌發(fā)了許多靈感，還在最后論文的撰寫

8、和排版過程中提供熱情的幫助。特別感謝父母及親人，正是在他們的不斷激勵(lì)和幫助下，讓我在學(xué)習(xí)的道路上鼓起勇氣，克服困難不斷前進(jìn)。最后，對(duì)所有關(guān)心、幫助過我的人表示深深的敬意。參考文獻(xiàn) TOC o 1-5 h z 楊可楨，程光蘊(yùn)，李仲生. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ). 北京：高等教育出版社，2006謝剛，沈冰. 工程力學(xué). 沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社，2008楊黎明，黃凱，李恩至，陳仕賢. 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1986王大康，盧頌峰. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì). 北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，2010成大先 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004張世昌，李旦，高航. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ). 北京：高等

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11、1頁(yè)材料牌號(hào)45鋼毛坯 種類鍛件毛坯外型尺寸每毛坯可制作件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備 注工序號(hào)工序 名稱工序內(nèi)容車 間工 段設(shè)備工藝裝備工時(shí)準(zhǔn) 終單 件1下料熱軋45 鋼自 由 鍛鋸床游標(biāo)卡尺2熱處理調(diào)質(zhì)處理220 350HB3粗車三爪卡盤夾持工件，粗車右端面見平，鉆中心孔。用尾座頂尖頂住，粗車 30 段，35段， 42 段三個(gè)臺(tái)階分別到尺寸 32.5， 36.9， 44.5。調(diào)頭，粗車另一端面保證工件總長(zhǎng)215mm，鉆中心孔。用尾座頂尖頂住，粗車25 段，35 段兩個(gè)臺(tái)階分別到尺寸 26.9， 38。車 工CA614045 度刀 ,麻花鉆 ,60 度刀游標(biāo)卡尺,止規(guī)4熱處理退火5鉗修研兩端中心孔鉗 工鉗工臺(tái)麻花鉆6半精車雙頂尖裝夾工件，半精車42 段，35 段，30 段三個(gè)臺(tái)階分別到尺寸43， 35.4， 31.0。調(diào)頭，雙頂尖裝夾工件，半精車25 段到尺寸 25.4， 車 35 段到尺寸36。車 工CA614045 度刀，60度刀游標(biāo)卡尺，止規(guī)7精車雙頂尖裝夾工件，精車30 段， 35 段，42段到規(guī)定尺寸，調(diào)頭，雙頂尖裝夾工件，精車 25， 35 到規(guī)定尺寸。車 45倒角兩個(gè)。車 工CA614045 度刀，60度刀游標(biāo)卡尺，止規(guī)8鉗劃鍵槽加工線鉗工臺(tái)卡規(guī)，深度游標(biāo)卡