基于proe的健骑机设计与运动仿真毕业论.doc

编号: 湖北文理学院理工学院本科毕业论文（设计）题 目 基于Pro/E的健骑机设计与运动仿真机械与汽车工程 系 机械设计制造及其自动化专业学 号 学生姓名 指导教师 起讫日期 2015.3.302015.5.25 基于Pro/E的健骑机设计与运动仿真摘要:健骑机是一种作用于腿部及胸部肌群，可使全身80%的肌肉和关节同时参加运动的一种不可多得的健身器材。文章基于人机工程学和机械设计的理论和方法，在研究分析健骑机的组成和零件间的相互关系的基础上，测量其零件的数据，设计了健骑机设计。运用Pro/E软件对健骑机的主要零部件及整机装配图进行了三维建模，并运用其运动仿真功能对健骑机进行了分析。结果表明，设计是合理的。这种运用人机工程学和Pro/E软件的设计方法，可应用到其他产品的设计中。关键词:健骑机；Pro/E；三维设计；运动仿真I Design and Imitation of the Ridded-Body-BuildingAbstract：It is designing principle of the Ergonomics that has an important and profound meaning in the workout devices being closely related with people .Making use of theories and research methods of the Ergonomics and the mechanical designing, a series of aspects are conducted in this researching and analyzing such as the outer appearance of the ridded-body-building machine, structural size, the distances and the angles between the pedals, the shape and the structure of the seat and the knob, and also with the designing of the devices external appearance and the color and so on. Meanwhile the analysis has carried on with 3D molding for the whole ridded machine and some main parts of it. Finally, the motion emulation of the ridded-body-building machine was conducted for the analysis of the motion parameters with the motional analyzing software-Pro/E, and it showed that the designing result is reasonable. This paper shows that the designing methods by using of the Ergonomics and the Pro/E software could be recommended to promote the design for the other industrial products. Key words: Cycling Equipment; Pro/Engineer; ModelingII目 录1 绪论11.1 本课题背景及研究意义11.2 健身器材的研究现状11.1.1 健身器材的发展及品牌11.1.2 健身器材的分类与功能21.3 机械设计方法概论31.4 本课题主要研究内容32 Pro/E的功能概述52.1 Pro/E的三维模型创建功能72.2 Pro/E建模的一般过程73 基于Pro/E的健骑机建模93.1健骑机的结构分析93.2健骑机的建模过程123.3生成虚拟样机144 基于Pro/E的健骑机的运动仿真164.1 机构组件的确定164.2 运动仿真分析174.2.1 仿真动画的生成174.2.2 仿真分析185 总结21致 谢22参考文献2353 1 绪论1.1 课题背景及研究意义随着人们生活水平的不断提高和科学技术的快速发展，地球人的健身意识越来越强，进行户外运动和室内健身已经成为人们日常生活中必不可少的一个内容。众所周知，各种各样的健身器材落户于操场边上的开阔地、健身房甚至普通人家。这一方面缓解了有限的运动场地与大家爱好健身之间的矛盾，另一方面，室内健身也克服了刮风下雨天人们锻炼身体的不便，而且，也为早出晚归的辛勤工作者创造了良好条件。健身器材就是用于人体健身的器材或器械。健身器材的用途广泛不仅提高身体素质，而且还是体育基础训练，康复锻炼专用器材。它适用于人体健身，健美运动，还广泛适用于体育锻炼，专业运动基础训练及体能训练，体疗康复锻炼以和体育性文化娱乐等方面。我国健身器材行业起步较晚，以依靠技术引进和技术模仿为主，产品研发和创新能力不足。在设计手段上，国内企业以静态经验设计为主，缺少产品在工作状态的动态模拟和分析。这些因素使得国内健身器材行业在国际市场上缺乏核心竞争力，大部分企业的产品属于中低端产品，缺乏知名品牌，产品附加值较低。因此，研究健骑机的结构特点、建模方法，采用现代设计方法或手段建立其参数化模型，并进行仿真分析，从而为健身器材结构动态优化设计提供指导方法，这对于提高我国自主研发健身器材创新型产品的能力，提高企业在全球市场上的竞争力，特别是实现从价格竞争到技术竞争的转变，意义深远。1.2 健身器材的研究现状1.1.1 健身器材的发展及品牌健身器材工业起源于20世纪70年代初的美国及加拿大，两国的健身设备厂是历史最悠久的制造厂商。他们经历了健身器材的诞生与成长过程，也见证了健身器材工业发展的低谷与高峰。可以说，美国及加拿大的健身器材的专业设计与制造技术一流，产品性能良好，颇受用户好评。两国的健身设备厂商，在确保产品质量和性能的同时，在工业创新方面也投入了大量人力物力。经过30年的不懈努力，美国及加拿大生产厂商成为全球健身器材行业的全球领跑者。健身器材品种繁多。其中，包括有氧的“Lifefitness, Precor, Stairmaster, Schwinn, Concept II, Bodyguard”，力量设备“Cybex, Nautilus,Vectra”。从以上品牌开始，美洲大地开始了健身器材工业化。人们逐渐意识到健身器材工业是一个朝阳产业，而且越来越为广大消费者接受。之后，美国出现了众多健身器材厂商，众多品牌的工业化生产，包括目前的“StarTrac, Keys, Scifit, Trimline, Quinton, Hummer ,Trotter”等等品牌，而且每个厂家都看到了这一市场的远大发展前景。同样地，70年代中叶，英国意大利有一批生产商开始效仿美国及加拿大的产品，于是，在欧洲便诞生了第一批健身器材生产商“3B,Keiser,Powersport,Powerjog,Gym80,Epic,Technogym,Oxide,Freemotion”开始了欧洲健身器材品牌的发展历程。再者，在70年代末、80年代初，台湾“True, Johnson （后为中国产）, MagTonic , ”开始进军该领域。其中的许多厂商因为与美国及英国厂商合作生产健身器材配件，随后发展到自创品牌或贴牌生产（使用美、英产品商标，在台湾进行生产）。之后，日本产品，由于产品造型过于粗糙，因而在全球范围销售失败，并成为一个反面教材。但是，90年代中叶的韩国发挥了电子行业上的优势，并且开始电跑生产，“WaTa, Lucksport, Kaesun, JACO ”等都产生于那个时代。而在电跑制造上，中国直到 90 年代末才出现了国内的“万年青, 英派斯， 汇祥，乔山”等品牌，这标志着中国健身器材工业的真正开始。1.1.2 健身器材的分类与功能健身器材按其应用来说，有以下几种分类：功能型健身器。适宜中老年使用，以强身健体，健身长寿为目的。身体健壮的，可选用跑步机、健身车和飞标等；身体欠佳的，可选用各种按摩器，主要以强健不同身体部位要求而选择相应的健身器材。健美型健身器。适合女子使用，如三四磅重的小哑铃、收腹器、健身转盘、体操垫等小型用品，这些小型健身物品则以减肥，塑造体形为主，以人不同需求而选择。休闲型健身器。上班人可利用合理锻炼减少疲劳，可通过健身方式来醒脑提神，也可以选用登高器、健身车、划船器及跑步机等。成长型健身器。青少年健身则强调力量型，全面性，各种仰卧撑架、拉力器、哑铃、臂力棒，握力器等都适合青少年使用。综合型健身器。家中常备有一台多功能综合型的健身器，跑步机，健骑机等一体的登山运动男女老少皆宜。健身器材又常以训练功能多少来，又分为单功能和综合型多功能两类。常见的单功能器械，有健美车，健步机、台阶机，跑步机、美腰机，椭圆机等。它们主要功能如下：(1)划船器：主要用来增强手臂力量。(2)健美车：锻炼时像骑自行车一样，是增强腿部力量和增强心血管功能。(3)健步车：主要用以锻炼腿、腰、腹部肌肉。(4)跑步机：主要用以锻炼腿、臀、腰、腹部肌肉。(5)美腰机：可对腰部、背部作按摩放松。综合型多功能器，一般都包括扩胸器，引体向上、仰卧起坐等器械的功能。扩胸器仰卧推举，是用来锻炼上肢力量及胸大肌力量；仰卧起坐，用来锻炼腰肌群，减少腰腹部的多余脂肪。我国健身器材行业，尽管销售市场趋旺，但在国际市场上缺乏知名品牌，这是一个不得不面对的事实。目前，我国出口健身器材产品是以委托等方式进入国际市场，而且产品附加值较低。同时，与国际的先进水平相比，我国不少生产企业还是处在仿制阶段，产品研发和技术创新能力的不足，由此导致健身器材性能不够完善，用之起不到较好的锻炼作用，白白浪费资源。因此，我们要不断创新，不断优化产品，是产品发挥出最佳效果，使得健身器材起到其真正的强身健体作用。1.3 机械设计方法概论Pro/Engineer 是美国PTC公司的产品，于1988年问世。20余年来，Pro/Engineer经历多次改版，已成为全世界最普及的3D CAD/CAM系统的标准软件，广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、航天、家电、玩具工程等行业。Pro/Engineer目前共有80多个专用模块，为用户提供了一套从设计到制造的完整的解决方案。因为它强大的功能，Pro/Engineer很快得到业内人士的普遍欢迎，并迅速成为当今世界最为流行的CAD/CAE/CAM软件之一。机械设计是一门通过设计新产品不断优化老产品，满足人们需求的应用技术科学。他设计工程技术的各个领域，主要研究产品的尺寸，形状，样式和详细结构的基本思想，还要研究产品在制造，造价，销售和使用等方面的问题。进行各种机械设计工作的人员通常被称为设计人员或者设计工程师。机械设计是一项创造性地工作。设计工程师不仅在工作上要有创新性，还必须在机械制图，运动学，动力学，工程材料，材料力学和机械制造工艺等方面具有深厚的基础知识和创新能力。应当把机械设计看成人员运用创造性的才能进行产品设计，系统分析和制定产品的制造工艺的一个良机。掌握工程基础知识要比熟记一些数据和公式更为重要。仅仅使用数据和公式是不足以在一个好的设计中年做出所需的全部决定的。另一方面，应该认真精确地进行所有运算。例如，即使将一个小数点的位置放错，也会是正确的设计变成错误的。所以作为机械设计工程师必须慎之又慎！为进一步推动MDA的发展，PTC公司于20世纪末又成功推出Pro/Engineer 2001系列产品。在该系列产品中，PTC公司引入了新的建模技术，这种技术现已成为Pro/Engineer的核心技术。而且，由于其个人电脑版本的推出和操作界面的完全视窗化，使初学者学习更为便利快捷。1.4 本文主要研究内容本文通过调研健身器材的发展状况和机械结构的现代设计方法，确定以健骑机为主要研究对象，然后健骑机实物为参考，测量其各零件的数据，分析各个零件之间的连接状态，利用Pro/E建立其三维实体模型和虚拟样机，并进行仿真分析，从而为其结构动态优化设计提供参考。2 Pro/E的功能概述Pro/E是全方位3D产品开发软件包，相关软件Pro/DESINGER（造型设计），Pro/MECHANICA（功能仿真），集合了零件的设计、产品的装配、模具的开发、加工制造、铸造件设计和工业设计，逆向工程、机构分析、有限元分析和产品数据库管理等功能，从而使用户缩短产品开发的时间并简化了开发流程；国际上有27000多企业采用了Pro/E软件系统，作为企业的标准软件进行产品设计。（1）工业设计(CAID)模块 工业设计模块主要是用于对产品进行几何设计，前期，在零件未制造出时，则无法观看零件形状的，也只能通过二维平面图进行想象。但是现在，可以用3DS可以生成实体模型，但3DS生成的模型在工程实际中则“中看不中用”。用Pro/E生成的实体建模，不但中看，而且还相当管用。事实上，Pro/E后阶段的各个工作数据的产生都是要依赖于实体建模所生成的数据。 包括： Pro/3D建模， Pro 动画模拟、 Pro概念设计，Pro网络动画的合成、Pro图片转三维模型、Pro图片的渲染子模块。 （2）机械设计(CAD)模块 作为高性能系统独立使用，还能与其它实体建模模块结合起来使用，还支持GB、ANSI、ISO和JIS等标准。 包括：实体装配，电路的设计，弯管的铺设，应用数据图形显示，物理模型数字化，曲面设计，焊接设计。（3）功能仿真(CAE)模块 功能仿真(CAE)模块主要进行有限元分析。机械零件内部变化情况是难以知晓的事。有限元仿真使我们独具慧眼，可摸索到零件内部的受力状态。利用该功能，可以在满足零件受力要求的基础上，便充分优化零件的设计。包括：Pro/FEM POST（有限元分析），Pro/MECHANICA CUSTOMLOADS（自定义载荷输入），Pro/MECHANICA EQUATIONS（第三方仿真程序的连接），Pro/MECHANICA MOTION（指定环境下的装配体运动分析）、Pro/MECHANICA THERMAL（热分析），Pro/MECHANICA TIRE MODEL（车轮动力仿真），Pro/MECHANICA VIBRATION（震动分析）Pro/MESH （有限元网格划分）。 （4）制造(CAM)模块 在机械行业中用到 CAM制造模块中的功能是NC Machining(数控加工)。Pro/E的数控模块包括：Pro/CASTING（铸造模具设计）、Pro/MFG（电加工）、Pro/MOLDESIGN（塑料模具设计）、Pro/NC-CHECK（NC仿真）、Pro/NCPOST（CNC程序生成）、Pro/SHEETMETAL（钣金设计）。 （5）数据管理(PDM)模块 Pro/E的数据管理模块像医生，在计算机上则对产品性能进行测试仿真，找出造成产品各种故障的真正原因，排除其产品故障，改进产品的设计。它就像Pro/E大管家，伸到每一个任务模块中。并自动跟踪你创建的所有数据，这些数据则包括你存贮在模型文件或者库中零件的数据。通过了一定机制，保证所有数据的安全和存取方便。 其包括：Pro/PDM（数据管理）、Pro/REVIEW（模型图纸评估）。 （6）数据交换(Geometry Translator)模块 在实际当中还存在别的CAD系统，由于它们门户有所别，所以自己的数据都难以被对方识别。但在实际工作中，则往往需要接受别的CAD数据。这时几何数据交换模块就发挥作用。 Pro/E中几何数据交换模块就有好几个，如：Pro/CAT（PRO/E和CATIA数据交换）、Pro/CDT（二维工程图接口），Pro/DATA FOR PDGS（Pro/E和福特汽车设计软件的接口）、Pro/DEVELOP（PRO/E软件开发）、Pro/DRAW（二维数据库数据输入）、Pro/LEGACY（线架/曲面维护）、Pro/LIBRARYACCESS（ProE模型数据库进入）、Pro/POLT（HPGL/POSTSCRIPTA数据输出）。以下详细介绍本文中用到的Pro/E的及个功能模块。2.1 Pro/E的三维模型创建功能特征造型是几何造型技术发展，其对诸如零件的形状、尺寸、工艺、功能等一系列相关信息综合描述会更直观和更具工程含义。基于特征造型系统先将大量的标准特征或者用户自定义特征存入数据库中，在设计阶段调用特征库中特征作为基本造型单元进行建模，还要逐步输入几何信息，建立零件的特征数据模型，并存入数据库。基于特征造型方法提高了设计效率及质量，同时在设计过程中设计人员可以方便进行特征的合法性，便于组织复杂的特征。特征建模过程实际上则是一系列特征的累加过程。在三维建模中则主要有以下3种特征： (1)实体特征是构建三维模型的基本单元和主要设计对象，实体特征可以是正空间特征，也可是负空间特征。 (2)曲面特征是一种没有质量和体积几何特征，对曲面的精确描述比较复杂。 (3)基准特征指参数化设计的基准点、基准轴、基准曲线、基准平面和坐标系等。2.2 Pro/E建模的一般过程利用Pro/E建模首先从整体研究将要建模的零件，明确不同特征之间的关系和内在联系，确定创建顺序，在基础上进行建模，添加工程特征等设计。Pro/E建模的一般过程如下：(1) 建立或者选取基准特征作为模型空间定位基准：如基准面、基准轴和基准坐标系等。建立实体特征时，都是要利用基准特征作为参照的;(2) 建立基础实体的特征：拉伸、旋转、扫描、混合等等;(3) 建立工程特征：孔、倒角、肋等;(4) 特征的修改：特征阵列、特征复制编辑操作等；(5) 添加材质及渲染处理。3 基于Pro/E的健骑机建模前面对现代建模软件做了相应介绍。接下来首先了解健骑机的结构和使用事项，在此基础上，利用Pro/E软件建立其实体模型，并进行分析。3.1健骑机的结构分析健骑机系力量、有氧复合器械类。人们用它可以做全向运动，从而增强上、下肢的肌力和胸部肌肉，并能锻炼腰腹部肌肉和按摩内脏，增强消化系统和心脏功能。其简单易学，适用年龄广泛，尤其适于14-75岁人群使用。具体操作方法为：人坐在座板上，双手拉动手柄、同时双脚踩动踏脚，作往返运动。注意，锻炼时动作幅度不宜过大，速度不能过快。图1为健骑机的实物模型。对其进行分析可知，健骑机主要有四个部分组成。分别是：1坐垫，2支撑架，3连接件，4把手及脚架。这四个部分之间分别以销钉进行连接，通过对把手和脚架施力，带动健骑机运动，以实现健身功能。图1 健骑机的实物模型以下是通过Pro/E建立起来的健骑机总体模型和各个零件的模型图：图2 坐垫图3 支撑架图4 连接件图5 把手及脚架图6 健骑机装配体3.2健骑机的建模过程利用Pro/E建立健骑机的过程如下：（1）Pro/E的TOP，FRONT，RIGHT三个面作为模型空间定位的基准面，基准坐标系。建立以上每个实体特征时，都利用基准特征作为参考，然后根据需要再另外建立新的基准面。（2）通过对每一个零件的分析，建立拉伸、旋转、扫描、混合这些基础实体特征和倒角、拔模等工程特征。使用surface菜单下的各种选项，如merge（融合曲面，包括：join（连接）、intersect（相交）、trim（修剪曲面）、extend（延伸曲面）等，对曲面进行修剪、编辑，完成模型的初步设计。（3）对建立好的模型进行添加材质和渲染处理，以便将来在室内外安装时与周围的环境和谐、统一，即达到强身健体的锻炼作用，又美化环境，令人有心旷神怡的感觉。以把手和坐垫的建模过程为例（如图5）：1、打开Pro/E，新建零件，不使用缺省模板，选择mmns_part_solid，确定。2、首先在FRONT平面草绘一条与RIGHT平面成20夹角的68cm的直线，然后对其扫描成直径6.5cm的圆柱1。图7 68cm直线的草绘3、新建一个以A步骤圆柱中心线为基准轴线，与FRONT平面成左倾20角的一个平面DIM1，在DIM1上草绘把手，然后扫描生产直径为3.5cm的圆柱。图8 把手的草绘4、新建一个与DIM1平行的在DIM1右端6cm的平面DIM2。在DIM2上，在以（圆柱1）的中心线为基准线，与（圆柱1）的顶端距离41cm的地方草绘一个长6.5cm，宽4cm的矩形，然后扫描到（圆柱1）的表面上，生成一个突块1。在新生成的突块1上拉伸实体形成如图所示的销钉。图9 基准平面DIM2的建立5、在离圆柱1顶端46cm的地方新建一个与DIM1平面成左倾23角的平面DIM4，然后向右平移14cm，形成平面DIM5，在DIM5上草绘、拉伸实体生成突块2.图10 基准平面DIM5的建立6、以圆柱1的底端圆轴线为中心线，新建一个与FRONT成左倾75角的平面DIM3，然后草绘、扫描成脚架。图11 基准平面DIM3的建立3.3 生成虚拟样机随着计算机三维技术的发展，在机械零件及机械系统设计中，零部件如何装配、加工、各零部件是否发生干涉，可视化设计等方面能否实现，都具有很实际的意义。虚拟装配技术就是在虚拟设计环境下，来完成三维实体模型的最终设计。按照一定的约束条件连接方式，将各零件组织成一个整体并能满足功能的过程。在其虚拟装配中，零部件的几何体是被装配利用，而不是复制到装配中。基于Pro/E具有单一数据库的特性，不管如何编辑零部件，整个装配依然保持关联性，如果修改整个零部件，则引用它的装配件自动更新，反映零部件最新变化。进行零件装配同时，最重要的步骤就是对零部件进行适当约束，在Pro/E中建立装配关系是用面和面配合，平面和基准面对齐。坐标系各个轴相互对齐等约束命令将所有零部件按要求装配在一起。健骑机的模型主要用到销钉的连接方式，装配比较简单，主要就是注意各零件装配的先后和各个销钉配合问题。装配好以后的虚拟样机就是如整体图3.1-5所示。4 基于Pro/E的健骑机的运动仿真基于Pro/E的健骑机的模型已经建立，接下来主要确定模型运动仿真的机构组成和初步动态仿真分析。4.1 机构组件的确定在Pro/E的组件页面下，在菜单-应用程序-机构中（如图12）对健骑机模型的连接、电动机、分析等进行数据设计。图12 机购界面（1）电动机选择把手和脚架的A-2连接为ServoMotor1，初始角设置预览位置为-180deg，模采用余弦，把振幅设置为100，其余默认。如下图13所示。图13 伺服电动机的确认和定义（2）右键点击图12分析，在弹出的对话框中，选择类型、终止时间、帧频、最小间隔如下图14所示。图14 分析界面（3）最后点击运行，机构则会显示运动轨迹4.2 运动仿真分析4.2.1 仿真动画的生成在确定了4.1中几个步骤之后，点击按钮，进入回放界面，继续点击按钮，进入动画界面，如图15所示。点击捕获，设置输出工作目录，生成MPG格式的文件，便是运动仿真的效果视频了。图15 动画界面4.2.2 仿真分析在动画生成之后，便要对健骑机模型进行仿真分析了。由于在使用健骑机的时候，我们是双手紧握手柄，同时双脚踩动踏脚，做往返运动。从运动的动画可以看出在健骑机运动时，主要是把手和脚架这2个主运动点以及坐垫这个副运动点的相对运动。因此在仿真分析时，我们就选取这3个点为参考点，选取Pro/E的笛卡尔坐标为零点。（1）点击按钮，进入测量结果界面，点击按钮，进入测量定义界面，在这里面设定类型、点或运动轴以及评估方法，分别对measure1，measure2，measure3（如图16所示）进行定义：图16 运动分析中点的确定（2）点击应用、确定，回到测量结果界面，点击则生成下图所示各点的位置/时间变化曲线。图17 点measure1的X方向位置变化曲线图18 点measure2在X方向上的位置变化曲线图19 点measure3在Y方向上的位置变化曲线其中各个参数的最大、最小值如图20所示： 表4.1 3个点的最大、最小值参数名称最大最小measure1：MDX-20.872554（t_min=0.75000）4.562004(t_max=0.25000)measure2：MDX-40.027295( t_min=0.25000)-11.548499t_max=0.75000)measure3：MDX54.411202( t_min=0.25000)73.835308(t_max=0.75000)由以上各图和表可以看出模型中，把手的移动范围为24mm左右，脚架的移动范围为29mm左右，而坐垫的移动范围为19mm左右，由于比例为1:10，它们的实际移动范围则分别是25cm、30cm、20cm，再结合大部分人体的身体比例，此模型已经可以让人起到很好的锻炼作用了。当然，由于时间关系，不能对健骑机速度变化、力情况、各部分的干涉以及产品的外观等等一一进行仿真分析，但是相信在以后的学习和工作中，我会努力弥补这方面的不足，积极创新，对产品做出好的优化设计。5 总 结本文借助Pro/E实现了对健骑机从建立模型、装配到仿真分析的全过程，最终实现了对样机的设计。设计从开始到现在主要完成了一下几方面内容：（1）对健骑机的测量收集数据工作（2）零件的建模（3）虚拟样机的装配在完成了所有的零件的建模之后，利用Pro/E的装配模块 ，结合对“约束”概念的理解，使用“约束”完成了快速成型机的零件装配。（4）运动仿真分析在完成了零件装配之后，利用Pro/E的装配模块，通过定义“驱动”，完成了快速成型机的运动仿真，并进行简单的仿真分析，从而生成满足设计要求的健骑机模型。在利用Pro/E软件完成本课题的过程中遇到了许多问题，比如：（1）零件之间的连接方法有很多，像刚体、销钉、滑动杆、圆柱、平面等等，我们在装配零件时如何选用合适的连接直接影响到以后的运动仿真，如果选错，仿真就无法进行；（2）由于Pro/E软件仿真方面的局限性，无法对样机的仿真分析做到很具体，因此机构的优化设计或许有不足之处。还有一些问题，在这里不一一赘述，但相信在以后的学习中，我会经过自己的努力，改善这些不足之处。本文借助Pro/E实现了对简化健骑机从建立模型、装配到仿真分析的全过程，最终实现了对健骑机样机的设计。借助像Pro/E这样的三维CAD软件及仿真技术，大大的缩短新产品设计的周期;还通过对数字化模型分析可以提早的发现产品缺陷并且加以修改，达到了优化设计目的;直接的在数字化模型上面进行各种运动和材料特性仿真分析而不用投入大量的人力，财力进行产品试制，有效的节约了生产成本。应用仿真技术对健身器材行业，及各个机械行业都是大有裨益的。参考文献1 文熙.Pro/ENGINEER野火版3.0宝典M.北京:电子工业出版社,20062 李乃文,郭晓俊,姜勇.Pro/ENGINEERWildfire3.0中文版机械设计基本技术与案例实践M.北京:清华大学出版社,20073 王隆太.先进制造技术M.北京:机械工业出版社,20064 陈榕林.机械设计应用手册M. 北京:科学技术出版社,20065 邱宣怀.机械设计第四版M.北京：高等教育出版社.19976 张春林,曲继方,张美麟.机械创新设计M.北京:机械工业出版社,20067 王凯.基于Pro/E的机械产品机构运动的仿真设计J.轻工机械,2006,(1):62-648 王颖如,于科.基于三维草图的实体造型研究J.制造业自动化2000,(12):29-329 李增刚.ADAMS入门详解与实例M.北京:国防工业出版社,200310 51自学网PROE/4视频教程.网址/list.aspx?cid11 林黎明.CAD技术在机械设计中的应用J.电脑知识与技术,2006,(4):15-1812 曾振祥.工业工程三维造型设计M.北京:化学工业出版社,200513 郑伯学,吴俊海.现代制造环境下的CAD技术J.煤矿机械,2006(9):35-3714 朱新云,顾寄南.基于Pro/E三维模型的参数化设计技术J.中国制造业信息化,200615 林黎明.CAD技术在机械设计中的应用J.电脑知识与技术,2006(4):42-4616施 平。机械工程专业英语教程 M.电子工业出版社，201317 曾振祥.工业工程三维造型设计M.北京:化学工业出版社,2005致 谢本次设计能够顺利的完成，除了自己的努力外，首先应该感谢的是我的辅导老师。她对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助进行论文的修改和改进。另外，在校图书馆查找资料的时候，图书馆的老师们也提供了许多相应的支持和帮助。在此向帮助和指导过我的老师表示衷心的感谢！我要感谢这篇论文所涉及到的各位学者们。本文是引用了数位学者的相关的研究文献，如果没有各位学者研究帮助和启发，我是很难完成本篇论文写作。感谢我的同学和朋友，在我写论文的过程中提出众多疑问素材，还在论文的撰写和排版的过程中给我提供热情的帮助。在我设计的时候他们给予了我鼓励和监督，在一些问题上他们有时会给我一点建议来引导我的思路，使我的设计能够做得更加顺利。谢谢他们！ 附件：大学本科生毕业论文(设计)规范一、毕业论文（设计）格式规范一份完整的毕业论文（设计）材料一般应包括下列内容：（一）题目；（二）目录；（三）论文主体（包括中英文摘要及关键词；正文；致谢；参考文献等）；（四）附录。具体分述如下： （一）题目题目应力求简短、精确、有概括性，直接反映毕业论文（设计）的中心内容和学科特点。题目一般不超过20个汉字，如确有必要，可用副标题作补充。（二）目录毕业论文（设计）必须按其结构顺序编写目录，要求层次分明，体现文章展开的步骤和作者思路。目录格式是论文的结构层次，反映作者的逻辑思维能力，所用格式应全文统一，每一层次下的正文必须另起一行。目录独立成页，以章、节、小节来编排。(三) 论文主体1、中英文摘要及关键词摘要一般不分段，不用图表，以精炼的文字对毕业论文（设计）的内容、观点、方法、成果和结论进行高度概括，具有独立性和自含性，自成一篇短文，具有报导作用。中文摘要一般以200-300个字为宜。关键词是反映毕业论文（设计）内容主题的词或词组，一般35个。其中英文摘要与中文摘要基本对应，英文关键词之间用分号分开，最后一个关键词后不加任何标点。2、正文包括引言、正文、结论等部分。（1）引言引言也称前言、导论、导言、绪言、绪论等。它的作用是向读者初步介绍文章的背景和内容，通常包括以下几个方面：为什么写这篇文章，要解决什么问题；论文的主要观点；与课题相关的历史回顾；写作资料的来源、性质及其运用情况，论文的规划和简要内容；研究中的新发现；课题的意义等。（2）正文正文是论文的核心部分，是作者学术理论水平和创造性工作的综合体现，是作者运用掌握的材料与方法进行论证、得出结论的部分，其任务是分析问题和解决问题。根据不同论文研究的课题性质、研究方法的不同，理论型、实验型和描述型论文的正文格式和写法不尽相同，但他们的要求是一致的。即：主题明确：全文围绕主题展开讨论，不离题；论证充分：有观点、有思路、有材料、有说服力；结论清楚：研究导出的结论不含糊、易理解；逻辑严密：文字精炼流畅、条理清晰。（3）结论结论是论文要点的回顾和提高，是整个研究过程的结晶，是全篇论文的精髓。结论中应对本篇论文解决了什么问题，得出了什么规律，存在什么问题给出明确的回答。撰写结论时，要注意精炼准确、总结提高、前后呼应。3、致谢（无必要时可省略）以精练的文字，对在毕业论文（设计）工作中直接给予指导、帮助的人员表示谢意，言辞恳切，实事求是。4、参考文献毕业论文（设计）须在论文的最后列出参考文献。参考文献应以公开发表过的、作者真正阅读过的、与论文密切相关的或直接引用的为限，未发表过的论文、试验报告、内部资料等不宜列入。参考文献的列写必须严格按照毕业论文（设计）中引用的先后顺序依次列写。参考文献的列写格式，详见“毕业论文（设计）的书写规范与打印要求”。(四)附录（无附录时可省略）凡不宜收入正文中的、又有价值的内容可编入毕业论文的附录中。如：大号的设计图纸；篇幅较大的计算机程序（但以研究软件程序为主的毕业论文题目，其程序可作为正文的一部分）；过长的公式推演过程。其它内容如译文及原文、专题调研报告、文献综述等可另行装订成册。二、毕业论文（设计）的书写规范与打印要求（一）书写规范1、 引用有关政策、方针性内容务必正确无误，不得泄漏国家和单位机密。2、使用普通语体文写作，体例统一，文句通顺，无语法错误，简化字符合规范，标点符号使用正确，符号的上下角标和数码要写清楚且位置准确。3、采用中华人民共和国国家标准（GB31003102-93）规定的计量单位和符号，单位用正体，符号用斜体。4、使用外文缩写代替一术语时，首次出现的，应用括号注明其含义，如CPU(Central Processing Unit,中央处理器)。5、国内工厂、机关、单位的名称等应使用全名，如不得把“大学”简写成“衡阳师院”或“衡师院”。6、公式应另起一行并居中书写，一行写不完的长公式，最好在等号处或在运算符号处转行。公式编号用圆括号括起，示于公式所在行的行末右端。公式编序可以全文统一，依前后次序编排，也可以分章节编排，但二者不能混用。文中公式、表格、图的编排应统一。7、文中引用某一公式时，应写成：“由式（5）可知”。8、文中表格可以全文统一编序，也可以逐章独立排序，表序必须连续。文中引用表格时，“表”在前，序号在后，如：“见表8”。 表格格式可采用三线表，表格的名称和编号应居中，并位于表格上方，表序在前，表名在后，其中空一格，表名末不加标点符号。如： 9、文中插图都应有名称和序号，可以全文统一编序，也可以逐章独立排序，图序必须连续。文中引用插图时，“图”在前，序号在后，如：“见图12”。图的名称和编号应居中并写于图的下方，图序在前，图名在后，其中空一格，末尾不加标点。如： 插图应用Word文档绘制，或用CAD绘制后插入，不得用铅笔、钢笔、圆珠笔等绘制（特殊情况除外）。10、“正文”中如对某一术语或情况需加解释而又不宜写入正文时，应在此“术语”或“情况”后引入注释符号，置于右上角，有多个注释时，应依次编号，如：、。11、参考文献的书写格式：参考文献采用宋体5号字。正文引用参考文献依次编序，其序号用方括号括起上标注出。如“效率可提高25%2”,表示此结果援引自文献2。各类参考文献的编排格式及示例如下：a. 专著、论文集、学位论文、报告序号作者.文献题名文献类型标识.出版地:出版者,出版年.起止页码.1刘国钧,陈绍业,王凤翥.图书馆目录M.北京:高等教育出版社,1957,15-18.2辛希孟.信息技术与信息服务国际研讨会论文集:A集C.北京:中国社会科学出版社,19943张筑生.微分半动力系统的不变集D.北京:北京大学数学研究所,1983.4冯西桥.核反应堆压力管道与压力容器的LBB分析R.北京:清华大学核能技术设计研究院.1997.b. 期刊文章序号作者.文献题名J.刊名,年,卷(期):起止页码.5何龄修.读顾城南明史J.中国史研究,1998,(3):167-173.6金显贺,王昌长,王忠东,等.一种用于在线检测局部放电的数字滤波技术J.清华大学学报(自然科学版),1993,33(4):62-67.c. 论文集中的析出文献序号析出文献作者.析出文献题名A.原文献作者(任选).原文献题名C.出版地:出版者,出版年.析出文献起止页码.7钟文发.非线性规划在可燃毒物配置中的应用A.赵玮.运筹学的理论与应用中国运筹学会第五届大会论文集C.西安:西安电子科技大学出版社,1996.468-471.d. 报纸文章序号作者.文献题名N.报纸名,出版日期(版次).8谢希德.创造学习的新思路N.人民日报,1998-12-25(10).e. 国际、国家标准序号标准编号,标准名称S.9GB/T 16159-1996,汉语拼音正词法基本规则S.f. 专利序号专利所有者.专利题名P.专利国别:专利号,出版日期.10姜锡洲.一种温热外敷药制备方案P.中国专利:881056073,1989-07-26.g. 电子文献序号作者.电子文献题名电子文献及载体类型标识.电子文献的出处或可获得地址,发表或更新日期/引用日期(任选).11王明亮.关于中国学术期刊标准化数据库系统工程的进展EB/OL./pub/wml.txt/980810-2.html,1998-08-16/1998-10-04.12 万锦堃.中国大学党报论文文献(1983-1993).英文版DB/CD.北京:中国大百科全书出版社,1996.h. 各种未定义类型的文献序号作者.文献题名Z.出版地:出版者,出版年. 徐超.氧化锌的制备、改性及其光催化研究 学位论文硕士 2010:22-23贺敏强 表面分子印迹微/纳米复合材料的制备及其性能研究博士论文2012张邦文, 谢长生, 胡军辉, 王辉虎, 桂阳海. 金属纳米粒子在聚合物中的磁致排列实验及分子动力学模拟. 高等学校化学学报, 2006, 26(11): 2131-2134注：A-论文集中的文章；J期刊；C论文集；M书；N报刊；D学位论文；S标准；P专利；EB/OL电子文档参考文献与注释的区别参考文献是作者写作论文时所参考的文献书目,一般集中列表于文末；注释是对论文正文中某一特定内容的进一步解释或补充说明，按序列在文末参考文献前。参考文献序号用方括号标注，注释用数学加圆圈标注（如、）。（二）毕业论文（设计）打印要求1、毕业论文（设计）应按规定格式用激光打印机单面打印，纸张大小一律使用国际标准A4型复印纸。2、页面设置：版心为297210mm；上下页边距均为3cm，左页边距为2.5cm,右页边距为2cm，装订边0.5cm；页码居中；其余设置采取系统默认设置。 3、论文题目：使用三号黑体字，加粗，居中放置。4、系、专业、学号、作者姓名、指导教师姓名（小四号宋体字，加粗），依次排印在论文题目下（上空二行，居中）。系 专业（学号）（姓名）指导教师5、摘要（上空二行，缩进2个汉字字符）中文摘要采用宋体五号字，英文摘要采用五号“Time New Roman”字型；行距设置为固定值22磅。摘要（宋体，五号字，加粗）（宋体五号字）6、关键词中文关键词采用宋体五号字，英文关键词采用五号“Time New Roman”字型；行距设置为固定值22磅。关键词（宋体，五号字，加粗）；（宋体五号字）7、目录每章题目用黑体字，每节题目用宋体字，并注明各章节起始页码，题目和页码用“”相连，如下所示：目 录（黑体四号字）（自然空二行）1. （1）（黑体小四号字）1.1 （2） （宋体五号字） 1.1.1 （6） （宋体五号字） 2. （40） （黑体小四号字） 8、正文字体要求每章题目左顶边、黑体四号字；每节题目左顶边、黑体小四号字；每小节题目左顶边、黑体小四号字。正文文字用宋体小四号汉字和小四号“Times New Roman”英文字体，每自然段首行缩进2个汉字字符。9、行间距要求正文行距设置：设固定值22磅。每章题目与每节题目之间的行距设置：段前1行、段后1 行。 每节题目与小节题目之间的行距设置：段后0.5 行。10、正文章节序号编制章，编写为：1. ，2.， 3.，。节，编写为：1.1、1.2，2.1、2.2。小节，编写为：1.1.1, 1.1.2。小节以下层次，先以括号为序，如（1），（2）；再以圈圈为序，如, 。正文字体、行间距要求及章节序号编制如下所示：1 （黑体四号字，段前1行、段后1行）1.1 （黑体小四号字，段后0.5行）- - - - - - - -（内容省略）- - - - - - （宋体小四号字，