【毕业设计3】玩具坦克的外形与传动系统设计

【毕业设计3】玩具坦克的外形与传动系统设计,毕业设计3,毕业设计,玩具,坦克,外形,传动系统,设计 玩具坦克的外形与传动系统设计GDGM-QR-03-077-A/1Guangdong College of Industry & Commerce毕业论文Graduation Paper题目：玩具坦克的外形与传动系统设计系 别： 机械工程系 班 级： 学生姓名： 学 号： 指导老师： 完成日期： 09年4 月15 目录引言 11. PROE简介 1一 概述 21. 三维造型软件原理 3二 造型的一般步骤 51. 整体外壳设计 52. 局部零件设计 63. 传动设计 84. 整体装配 9三 总结 10四 谢辞 11五 参考文献 11玩具坦克的外形与传动系统设计proe的简介：1985年，PTC公司成立于美国波士顿，开始参数化建模软件的研究。1988年，V1.0的Pro/ENGINEER诞生了。经过10余年的发展，Pro/ENGINEER已经成为三维建模软件的领头羊。目前已经发布了Pro/ENGINEER2000i2。PTC的系列软件包括了在工业设计和机械设计等方面的多项功能，还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等等。Pro/ENGINEER还提供了目前所能达到的最全面、集成最紧密的产品开发环境。下面就Pro/ENGINEER的特点及主要模块进行简单的介绍。主要特性 全相关性：Pro/ENGINEER的所有模块都是全相关的。这就意味着在产品开发过程中某一处进行的修改，能够扩展到整个设计中，同时自动更新所有的工程文档，包括装配体、设计图纸，以及制造数据。全相关性鼓励在开发周期的任一点进行修改，却没有任何损失，并使并行工程成为可能，所以能够使开发后期的一些功能提前发挥其作用。基于特征的参数化造型：Pro/ENGINEER使用用户熟悉的特征作为产品几何模型的构造要素。这些特征是一些普通的机械对象，并且可以按预先设置很容易的进行修改。例如：设计特征有弧、圆角、倒角等等，它们对工程人员来说是很熟悉的，因而易于使用。 装配、加工、制造以及其它学科都使用这些领域独特的特征。通过给这些特征设置参数（不但包括几何尺寸，还包括非几何属性），然后修改参数很容易的进行多次设计叠代，实现产品开发。数据管理：加速投放市场，需要在较短的时间内开发更多的产品。为了实现这种效率，必须允许多个学科的工程师同时对同一产品进行开发。数据管理模块的开发研制，正是专门用于管理并行工程中同时进行的各项工作，由于使用了Pro/ENGINEER独特的全相关性功能，因而使之成为可能。装配管理：Pro/ENGINEER的基本结构能够使您利用一些直观的命令，例如“啮合”、“插入”、“对齐”等很容易的把零件装配起来，同时保持设计意图。高级的功能支持大型复杂装配体的构造和管理，这些装配体中零件的数量不受限制。易于使用：菜单以直观的方式联级出现，提供了逻辑选项和预先选取的最普通选项，同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助，这种形式使得容易学习和使用。概述摘 要: 随着本世纪的一个重大变革，它使市场竞争更加激烈，产品更新更快，但是有限的资源加上消费者对复杂产品的需求日益增加，作为一个生产机构应该怎样应对呢。在这种背景下，计算机技术得以迅速发展，其中计算机辅助设计与计算机辅助设计制造技术得到迅速普及和极大发展，这是计算机三维造型技术。作为一项新兴的技术,短期内在工业上已经得到了广泛的应用，是有一定的原因。 原因之一是此项技术的诞生正好解决了传统手工设计和普通制造技术在玩具外形设计中缺乏创新意境的难题，本文研究了计算机辅助设计与制造技术在玩具生产设计行业的应用,对此技术进行系统的阐述，并且以玩具坦克为例详细诠释了该技术在一些生活玩具生产中的应用。关键词：辅助设计 创新 传动 造型Abstract: Along with a this century significant transformation, it causes the market competition to be more intense, the product renews quickly, but do the limited resources add on the consumer to increase day by day to the complex product demand, how take productive enterprises to be supposed to be supposed to.Under this kind of background, the computer technology can develop rapidly, in which computer-aided design and the computer-aided design technique of manufacture obtains rapid popular and the enormous development, this is the computer three dimensional modelling reverse-engineering technology.As an emerging technology, in the short-term intrinsic industry already obtained the widespread application, has certain reason. One of reasons was this technical birth has happen to solved the traditional manual design and the ordinary technique of manufacture lacks the innovation ideal condition in the toy contour design the difficult problem, this article has studied the computer-aided design and the technique of manufacture in the toy production design profession application, regarding this the technology carried on the system the elaboration, and take toy tank as example detailed annotation this technology in some life toy production application.Key word: Aided Design Innovation drive modeling三维造型设计应用软件原理在各种玩具、工艺美术品和模具等行业的设计制造中，通常是由复杂的自由曲面拼接而成，因此在概念设计阶段难以用严密、统一的数学语言来描述，这些产品的初始模型是通过对事先制造出的木制或泥制模型来实现数字化产生的。但近年来在产品造型设计中逐渐走向 成熟形成三维造型设计法。随着计算机技术的飞速发展，三维的几何已被制造业广泛应用于产品及工模具的设计、方案评审、自动化加工制造及管理维护各个方面。通过各种测量手段及直接用三维几何造型设计软件进行建模的方法，这就是所谓的三维应用软件造型设计原理。 三维应用软件外型设计工程应用领域相当广泛，在军工、模具制造业、玩具业、游戏业、电子业、鞋业、体育器材业、艺术业、医学工程及产品造型设计等方面。由于产品造型设计有起点高、成本低、周期短、易改型、易创新的特性，自出现以来便受到了现代工业设计师的关注。目前，在下面几个方面得到了广泛应用：a用于各种产品具有较复杂曲面外型产品的造型设计；b用于设计与制造个性化的产品，如机械造型、日常用品设计、工业产品设计等；c根据客户样件进行模具设计时，该项技术可使自动化程度大大提高；d. 产品设计后期，可以对产品进行运动仿真鉴定，提高设计产品的形象性。（二）三维造型设计应用软件的应用特点三维造型设计应用软件的应用，要求有较高创新设计意识能力的工作者进行设计。要求设计者先在自我意识中构思一个新颖的设计样本空间，然后建立精确的工件尺寸图档，根据自身的主观意识形态再进行必要的外形修改，为后续在三维造型设计应用软件上设计起到便利作用。进行三维造型设计，在尊重一定的客观事实下，进行完全主观意识设计。三维造型设计应用软件的特点是在设计过程中可以根据设计意图进行任意修改、建模时间短、尺寸精确并可以进行运动仿真设定。三维造型设计应用软件系统就专门为制造业提供了一个全新、高效的三维制造路线。并给出一个一体化的解决方案：从尺寸图档设计数据产品造型。三维造型设计可用一般的CAD系统（如：UG、PRO/EENGINEER等），进行设计，进一步修改和再设计。因此这种设计方法给制造业市场带来了不可估量的价值。确定设计方案确定具体尺寸外形造型设计传动系统设计对设计修改进行颜色渲染运动仿真作品完成空间构想总体装配（三）三维造型设计建模和传动设计及仿真运动的一般流程图图1-1 设计流程图空间构想确定设计方案确定具体尺寸 外形造型设计及传动系统设计修改颜色渲染总体装配运动仿真设计完成 (如图1-1)（四）三维造型设计的应用领域三维造型设计工程应用领域相当广泛，有军工，航空航天，模具制造业、玩具业及产品造型设计等方面。三维造型的一般步骤1. 整体外形设计（本设计用到的是PRO/E4.0）由于坦克的外形比较复杂，各部分零件的搭配时候合理非常主要。只有把整体外形定下来，部分零件的外形才可以定下来，才能把位置定好。对于坦克，我的设计流程是先做好车身，再以车身位基准来做出车底。这样做好了，坦克基本上就已经定局了。下面是我设计的车身上部分图，在设计他的时候，应该考虑到加工问题和材料的选用。对于一般的玩具，采用的是ABS料。它的特性是坚硬、不易碎、可涂胶水，但损坏时可能有利边出现。上车身图：下车身图：2. 部分零件的设计上车身有三个火炮，左右各一个火炮，前面有一个可以摆动的火炮，后面带个雷达。左右火炮的设计如下图：前面的红色帽子是半透明的，里面可以装灯，用来模拟开火的效果。前火炮设计如下图：红色部分和左右火炮都是一样的，用来模拟开火效果。它在车身上是可以左右摆动的，以增加玩具的动感效果。对于这些造型，主要用到的是拉伸和去除材料。因为坦克的外形一般不是什么复杂曲面，而是比较方块化的。对于雷达，主要用到的是拉伸旋转。有了它，坦克的功能就更加完善了。雷达的设计如下图：完成了上部分，下部分主要就是车轮的设计了。由于履带是不动的，我在这里只是设计轮子动，毕竟我设计的是比较低价位的玩具，以便适合更多家庭小孩的使用。后面的轮子是被动的，是靠摩擦里带动的。当它转动时，其他轮子就会跟着一起动起来，效果图如下：车轮如下图：3. 传动系统的设计做得再好的坦克，没有传动系统也是不会动的，所以设计传动是很主要的一部分。先要构思齿轮要实现什么效果，再定好齿轮基圆来做出所需的齿轮。齿轮做好后就需要定位了，这时就要做好上下板块的孔位置。传动系统的整体外形设计如下图：爆炸图：定位壳：4. 整体装配部分的零件设计好了，接下来的就是整体装配了。整体装配图如下：总结玩具坦克的建模设计，三维造型设计技术。比较系统的阐述了玩具产品造型设计的基本流程和方法，由于本人本方面的能力及知识所限，在许多方面还存在着缺陷与不足，其玩具坦克设计的美观性与完整性还有所差距，达不到预期的设计效果。这次造型设计让我回顾和复习了我们已学过的知识！而且比以前的掌握程度更高了，例如仿真运动、曲面构造等方面。也让我了解了造型设计在现在的工业中的重要地位，它提高玩具生产的生产效率，增大了玩具仿真程度，减低了玩具的开发成本，大大地推动了玩具行业的发展。总之，此次毕业设计是我从大学毕业生走向社会重要的一步。从最初的构思，策划设计、绘图直到完成设计。其间，查找资料，老师指导，与同学交流，反复修改，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。通过这次实践，我更加了解了三维设计在社会上的用途是多么的广泛以及在自己专业上占了十分重要的地位，熟悉了玩具的一般设计步骤，锻炼了思维及动手设计实践能力，培养了自己独立设计能力。此次毕业设计是对我专业知识和专业基础知识一次实际检验和巩固，同时也是走向工作岗位前的一次热身。 毕业设计收获很多，比如学会了查找相关资料相关标准，分析数据，提高了自己的设计能力。但是毕业设计也暴露出自己专业基础知识的很多不足之处。比如缺乏综合应用专业知识的能力，软件的一些功能应用不太熟悉，等等。这次实践是对自己大学三年所学的一次大检阅，使我明白自己知识还很浅薄，虽然马上要毕业了，但是自己的求学之路还很长，以后更应该在工作中学习，努力使自己 成为一个对社会有所贡献的人，为设计界添上自己的微薄之力。谢辞时间过得很快，转眼就要毕业了，毕业设计任务也落下了帷幕，在此十分感谢杨忠高老师在百忙之中指导我们的毕业设计作业，给我们在学校最后一次学习的机会，让我们重温了我们学过的知识，使我在以前仅限于理论基础的的技术面前找到了学习方法并通过实践提高自己的能力。通过本次毕业设计，使我增长了三维造型设计的知识，同时更进一步掌握了PRO/EENGINEER软件的使用，更重要的是提高了认识新事物掌握新技术的能力，让我们走上社会作最后的准备。同时也感谢我的老师和同学们在我三年生活和学习中对我的支持和帮助，希望大家以后工作顺利。谢谢！参考文献1 王平，余蔚荔.PRO/EENGINEER野火版机械工程应用教程. 化学工业出版社，2005.32 詹友刚.PRO/EENGINEER中文野火版2.0高级应用教程.机械工业出版社，2006.73罗玉福，王少岩.机械设计基础.大连理工大学出版社，2005.74 王雷. PRO/EENGINEER（野火版）应用基础与产品造型实例.人民邮电出版社，2003.95 吴石林. PRO/EENGINEER Wildfire零件设计基础.国防工业出版社，2004.112