1、湖南农业大学 工学院课程设计说明书课程名称： 机械 CAD/CAM 课程设计 题目名称：折叠式太阳伞的虚拟样机设计与分析 班 级：20 10 级 机械设计及其自动化 专业 班姓 名： 学 号： 指导教师： 评定成绩：教师评语：指导老师签名： 20 年 月 日目 录摘要. 1关键词. 21 折叠式太阳伞的结果组成和工作原理.22 零件的三维实体的建模方法.22.1 典型零件三维实体模型建立的方法. . .32.2 其他零件三维实体模型建立方法简介. 83 装配模型建立的方法和步骤.114 装配模型的运动仿真分析. 125 关键零件的 CAE. . 156 典型零件的 CAM. 207 结论. 2
2、4参考文献. 241折叠式太阳伞的虚拟样机设计 学 生：曾志平(湖南农业大学工学院机械 10-4 班级，学号 201041739203)摘 要 ： 折 叠 式 太 阳 伞 自 从 其 诞 生 以 来 ， 就 广 受 大 众 的 喜 爱 ， 并 且 迅 速 地 成 为 了 日 常 家用 品 ， 但 是 追 溯 到 其 在 设 计 原 理 ， 生 产 制 造 的 各 个 环 节 ， 对 其 进 行 虚 拟 样 机 的 设 计 是 非常 的 有 必 要 的 ， 建 立 三 维 实 体 模 型 ， 更 能 够 让 我 们 把 抽 象 化 换 位 实 体 化 ； 通 过 三 维 运 动仿 真 分 析 和
3、 有 限 元 的 分 析 方 法 ， 更 加 能 够 让 我 们 看 清 其 各 个 机 构 的 运 动 先 后 次 序 ； 通 过计 算 机 辅 助 制 造 的 分 析 方 法 ， 能 够 在 减 少 人 力 的 情 况 下 ， 提 高 了 人 为 编 程 的 效 率 和 准 确度 。关 键 词 ： 工 作 原 理 三 维 实 体 建 模 装 配 体 运 动 仿 真 分 析 CAE CAM正 文 ：1折叠式太阳伞的结果组成和工作原理1.1折 叠 式 太 阳 伞 的 结 果 组 成折叠式太阳伞由手把、伸缩杆件、顶、滑块以及五个连接杆件组成，其中手把结构包括手把1和手把2，他们之间通过螺纹连接；
4、伸缩杆件由四根杆件相互嵌套而成，其中杆件1和手把固定连接在一起，可以相对杆件2相对滑动，同理，杆件2可以相对于杆件3相对滑动，杆件3可以相对杆件4相对滑动，而杆件4一段与杆件3嵌套，另一端则与顶固定连接在一起；顶由顶1和顶2两个构件组成，两者通过螺纹连接；滑块在杆件4上相对滑动；五个连接杆件分别为：摇杆1，摇杆2，连杆1，连杆2，摇杆3组成。具体结构组成，如下图1和图2所示2图1-1折叠式太阳伞总成图图1-2折叠式太阳伞单个架拆分图1.2折 叠 式 太 阳 伞 的 工 作 原 理3作 用 一 个 外 力 于 手 把 上 ， 从 而 依 次 带 动 杆 件 1， 杆 件 2， 杆 件 3之 间
5、的 嵌 套 运 动 ，进 而 实 现 太 阳 伞 的 折 叠 和 伸 长 变 化 ； 再 作 用 一 个 外 力 与 滑 块 上 ， 使 得 滑 块 在 杆 件 4上相 对 于 杆 件 4滑 动 ， 从 而 带 动 连 接 在 其 上 的 摇 杆 1的 旋 转 运 动 ， 由 机 械 构 件 之 间 的 传 动关 系 可 知 ， 接 着 通 过 摇 杆 2， 连 杆 1， 连 杆 2之 间 的 运 动 的 传 动 （ 附 加 一 个 弹 簧 约 束 ） ，从 而 带 动 摇 杆 4的 运 动 ， 以 实 现 伞 布 的 敞 开 和 关 闭 两 种 状 态 ， 以 及 它 们 之 间 的 转 化
6、 。2零件的三维实体建模方法2.1典 型 零 件 三 维 实 体 模 型 建 立 方 法2.1.1杆 件 1建 模图2-1杆件1（ 1） 生 成 拉 伸 特 征单 击 菜 单 栏 中 的 “文 件 ”“新 建 ”命 令 ， 或 者 单 击 “标 准 ”工 具 栏 中 的1（ 新 建 ） 工 具 ， 弹 出 “新 建 Solidworks文 件 ”对 话 框 。 单 击 “零 件 ”按 钮 ， 单 击 确 定按 钮 ， 生 成 一 个 新 的 零 件 文 件 。在 特 征 管 理 器 设 计 树 中 选 择 “上 视 基 准 面 ”， 单 击 “草 图 ”工 具 栏 中 的 （ 草 图2绘 制
7、） 工 具 ， 在 Solidworks 进 入 草 图 绘 制 状 态 。单 击 “草 图 ”工 具 栏 中 的 （ 多 边 形 ） 工 具 ， 参 照 如 图 4 所 示 的 形 状 在 图 形 区3域 绘 制 草 图 。单 击 “尺 寸 /几 何 关 系 ”工 具 栏 中 的 （ 智 能 尺 寸 ） 工 具 ， 在 图 形 区 域 参 照 如 图44 所 示 的 尺 寸 标 注 ， 标 注 正 六 边 形 的 内 切 圆 的 半 径 。单 击 “特 征 ”工 具 栏 中 的 （ 拉 伸 凸 台 /基 体 ） 工 具 ， 在 左 窗 格 中 显 示 “拉 伸 ”54属 性 管 理 器 ，
8、这 时 草 图 在 图 形 区 域 中 变 为 等 轴 测 视 图 ， 确 定 正 确 的 拉 伸 方 向 后 ， 在“方 向 1”选 项 栏 的 “终 止 条 件 ”下 拉 列 表 中 选 择 “给 定 深 度 ”， 在 （ 深 度 ） 文 本框 中 输 入 深 度 值 为 140mm。单 击 （确定）按钮，生成拉伸 4 特征分别出现特征管理器设计树和图形区域中，如6图 5 所示。图2-2绘制草图及标准尺寸 图2-3拉伸4特征（ 2） 生 成 拉 伸 切 除 特 征选 择 杆 件 1的 上 表 面 （ 下 表 面 ） ， 在 单 击 “草 图 ”工 具 栏 中 的 （ 草 图 绘 制 ） 工
9、 具 ，1在 Solidworks进 入 草 图 绘 制 状 态 。单 击 “草 图 ”工 具 栏 中 的 （ 圆 ） 工 具 ， 参 照 如 图 6 所 示 的 形 状 在 图 形 区 绘 制 草2图 。单 击 “尺 寸 /几 何 关 系 ”工 具 栏 中 的 （ 智 能 尺 寸 ） 工 具 ， 在 图 形 区 域 参 照 如 图36 所 示 的 尺 寸 标 注 ， 圆 的 半 径 。单 击 “特 征 ”工 具 栏 中 的 （ 拉 伸 切 除 凸 台 /基 体 ） 工 具 ， 在 左 窗 格 中 显 示 “拉 4伸 ”属 性 管 理 器 ， 这 时 草 图 在 图 形 区 域 中 变 为 等
10、 轴 测 视 图 ， 确 定 正 确 的 拉 伸 方 向 后 ，在 “方 向 1”选 项 栏 的 “终 止 条 件 ”下 拉 列 表 中 选 择 “完 全 贯 穿 ”。单 击 （确定）按钮，生成拉伸 5 特征分别出现特征管理器设计树和图形区域中，如5图 7 所示。5图2-4绘制草图及标准尺寸 图2-5拉伸5特征2.1.2滑 块 的 建 模图 2-6 滑块（1）生 成 拉 伸 1 特 征图2-7绘制草图及标准尺寸 图2-8拉伸1特征（ 2） 生 成 拉 伸 2切 除 特 征6图2-9绘制草图及标准尺寸 图2-10拉伸2特征（3）生 成 拉 伸 3 特 征图2-11绘制草图及标准尺寸 图2-12拉伸3特征（4）生成切除-旋转1特征图 2-13 绘制草图及标准尺寸 图 2-14 切除-旋转 1 特征（5）生成拉伸 5 特征和圆周阵列特征7（6）生成拉伸特征8图 2-19 绘制草图及标准尺寸 图 2-20 阵列特征（6）生成旋转 1 特征图 2-21 绘制草图及标准尺寸 图 2-22 旋转 1 特征2.2其 它 零 件 三 维 实 体 模 型 建 立 方 法 简 介表2-1各零件的建模方法序号 零件名称 主要特征 样图1 手 把 1 拉 伸 ， 切 除 -扫 描 ， 倒圆 角
