原稿！！基于人机工程学的椭圆机设计【开题报告+毕业论文】
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本科生毕业论文选题审批表 毕业论文题目 基于人机工程学的椭圆机设计 指 导 教 师 职 称 学生具备条件 熟练做图的能力、演算的能力，以及独立分析问题的能力 选题完成形式 毕业论文 内 容 简 要： 随着社会的发展和科技的进步，未来的设计是基于研究和以三维造型为基础的设计。在以后的设计中会更加多的加入人机工程学的内容，而人机工程学的研究也呈现出了很多崭新的面貌，其定义的范围也在不断拓展。本次设计是通过人机工程学与实际相结合，以 为基础，结合人体尺寸来设计运动器材椭圆机的。其中大量的运 用到 技术来设计，以实现椭圆机的三维造型。椭圆机的设计实现了在小范围内达到科学锻炼身体的目的，其操作简单明了，噪音小，无污染，使用安全可靠 。 系主任签字： 年 月 日 院长签字： 年 月 日 选题的依据及意义： 依据人机工程学和 技术使人体的实际情况结合到椭圆机中，以达到完美的运动器械，可以更加舒适的锻炼身体，也是人机工程学的一种应用。椭圆机其操作简单，大众化，无污染，噪 音小，可以在小空间内达到锻炼身体的目的。 本课题研究内容 本论文主要说明人技工程学在现实中的应用和 技术的应用。 本课题研究方案 通过实地测量，然后运用 绘制，与人机工程学相结合。 研究的创新之处 更加是椭圆机符合人体尺寸，是消费者使用更加舒适。 研究过程 (含完成期限 ) 第 5 周 查阅资料，拟订课题 第 6 周 查阅相关 人机工程学的有关资料 。 第 7 完成轴的计算 。 第 10 完成所有零件的三维图形 。 第 13 周 完成总装图 。 第 14 在以上基础上完成毕业 论文 一篇。 第 16 周 修改设计，并定稿。 第 17 周 答辩，提交相关材料，结束设计。 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 教研室意见 教研室主任签名： 年 月 日 院系意见 主管领导签名： 年 月 日 毕业论文（设计）成绩单 院系 专业 入学时间 学号 学生姓名 班级 周数 起止日期 指导教师 职称 论文（设计）题目 基于人机工程学的椭圆机设计 指 导 教 师 评 语 建议成绩 指导教师签名 年 月 日 评 阅 人 评 语 建议成绩 评阅人签名 年 月 日 答辩与评分 综合成绩 答辩小组 负责人签名 年 月 日 本成绩单一式二份，一份装订在毕业论文中，一份入学生学籍档案。 本科生毕业论文 开题报告 题 目 基于人机工程学的椭圆机设计 学院名称 专业名称 年 级 学生姓名 学 号 指导教师 职 称 年 月 日 毕业 论文 中文摘要 基于人机工程学的椭圆机设计 摘 要 随着社会的发展和科技的进步，未来的设计是基于研究和以三维造型为基础的设计。在以后的设计中会更加多的加入人机工程学的内容，而人机工程学的研究也呈现出了很多崭新的面貌，其定义的范围也在不断拓展。本次设计是通过人机工程学与实际相结合，以 为基础，结合人体尺寸来设计运动器材椭圆机的。其中大量的运用到 技术来设计，以实现椭圆机的三维造型。椭圆机的设计实现了在小范围内达到科学锻炼身体的目的，其操作简单明了，噪音小，无污染，使用安全可靠。 关键词 椭圆机 人机工程学 软件 毕业 论文 外文摘要 of of is on of in be a of of is is by of E, to of a of to E to to of on a to of no 毕业 论文 中文摘要 基于人机工程学的椭圆机设计 摘 要 随着社会的发展和科技的进步，未来的设计是基于研究和以三维造型为基础的设计 。在以后的设计中会更加多的加入人机工程学的内容，而人机工程学的研究也呈现出了很多崭新的面貌，其定义的范围 也在 不断拓展。本次设计是通过人机工程学与实际相结合，以 为基础，结合人体尺寸来 设计运动器材椭圆机的 。其中大量的运用到 技术 来设计， 以实现椭圆机的三维造型 。椭圆机的设计实现了在小范围内达到科学锻炼身体的目的，其操作简单明了，噪音小，无污染，使用安全可靠。 关键词 椭圆机 人机工程学 软件 毕业 论文 外文摘要 of of is on of in be a of of is is by of E, to of a of to E to to of on a to of no 目 录 1 引言 . 1 机工程学概论和 件介绍 . 1 机工程学概论 . 1 件介绍 . 3 2 椭圆机的理论设计 . 4 于机械设计原理轴的设计（包括套筒的设计，轴承的选择） . 4 的结构设计 . 4 的结构设计 . 6 的结构设计 . 7 母的选择及其主要尺寸 . 9 圆机的人机工程设计 . 9 圆机的简介及其设计要求 . 9 体尺寸的选择 . 9 板间距和踏板大小的确定 . 11 观及色彩设计 . 12 3 椭圆机三维模型的建立 . 12 的三维模型形成 . 13 承的三维模型形成 . 14 圈的三维模型形成 . 15 母的三维模型形成 . 15 板的三维模型形成 . 16 座及其连接部分三维模型的形成 . 17 连接三维模型形成 . 18 连接部分三维模型的形成 . 18 三维模型的形成 . 19 连接三维模型的形成 . 19 圆机总装配图的三维模型 . 20 结论 . 21 参考文献 . 22 致 谢 . 23 - 1 - 基于人机工程学的 椭圆机 设计 1 引言 近年来，随着人们生活水平的不断提高，生活质量不断改善 。越来越多居民的生活观念由“力求温饱”向“永保健康”转变，以期拥有健康的体魄。达到高效学习，工作，实现享受生活并达到延年益寿。人们健康意识不断高涨，促进了我国健身器材产业的飞速发展。 椭圆机作为一中重要的健身器材，其主要功能有增强人体肌肉力量，提高人体柔韧性和灵活性，增强人体平衡能力，改善血液循环，可预防失眠。椭圆机的设计与人有着紧密联系。现代设计研究中与人机工程学联系最大的研究之一，是在以用户为中心的设计基础上提出的。人与用户虽然仅一字之差，却反应了更加人性化的设计理念。用户是一种使用，操 作和完成任务的概 念，“人”的概念比用户的概念更强调人的全面需求，人的价值。因此，除了用户参与这类研究方法以外，以人为中心的设计提出了将文化，文脉等因素全面地纳入设计研究，形成了所谓的宏观人际工程学。 随着社会的发展和科技的进步，未来的设计是基于研究和以三维造型为基础的设计，国外许多著名的 件公司纷纷进入中国市场。未来的设计是以创新和创新力为核心设计，而设计创新在本质上是以人为中心的创新，设计是关于人的物质和精神生活的，所以，任何一项科学性的设计研究必然涉及人机工程学；同样可视化设计，装配设计，设计分析，运动仿真等方面 的设计研究就要用到三维造型设计。 机工程学概论和 件介绍 机工程学概论 人机工程学的起源是由于人与物（工具）之间的关系变化。 传统人机工程学的定义是：人机工程学研究人 机 环境系统中人、机和环境这三大要素之间的关系，为解决系统中人的作业效能、安全、生理和心理健康问题提供理论和方法。 新的人机工程学定义：人机工程学是研究系统中人与其他组成部分的交互关系的一门科学，并运用其理论、原理、数据和方法进行设计，以优化系统的工效和人的健康幸 - 2 - 福之间的关系。也就是说，新的人机 工程学的科学性定义是，研究系统中人与其他组成部分的交互关系的一门科学。这种研究是建立在实验科学的方法之上的，是系统地分析、实验、研究和因果关系的假设和验证。研究对象是系统中人与系统其他部分的交互关系。既要获得最高的系统效率，又要保证人的健康舒适。新定义与传统定义见并没有本质的区别，但更加强调了 “交互 ”的概念，这符合人机工程学的发展趋势。 根据国际人机工程学会的定义 , 人机工程学 (是人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素 ; 研究人和机器及环境的相互作 用 ; 研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。人机工程学 , 在美国有人称之为人类工程学 “ 人因工程学 “ ”, 在欧洲有人称之为“ 生物工艺学 , 工程心理学 , 应用实验心理学以及人体状态学等 , 日本人称之为 “人间工学 ”。目前 , 我国除使用上述名称外 ,还有译成工效学、宜人学、人体工程学、人机学、运行工程学、机构设备利用学、人机控制学等。人机工程学的 命名已经充分体现了该学科是 “人体科学 ”与 “工程技术 ”的结合。实际上 , 这一学科就是人体科学 , 环境科学不断向工程科学渗透和交叉的产物 , 它是以人体科学中的人类学、生物学、心理学、卫生学、解剖学、生物力学、人体测量学等为 “一肢 ”;以环境科学中的环境保护学、环境医学、环境卫生学、环境心理学、环境监测技术等学科为 “另一肢 ”,而以技术科学中的工业设计、工业经济、系统工程、交通工程、企业管理等学科为 “躯干 ”, 形象地构成了本学科的体系。总之 , 它是一门综合性的边缘学科 , 其研究的领域是多方面的 , 可以说与国民经济的各 个部门都有密切的关系 1 。 美国二十一世纪信息技术计划中的基础研究内容为 4 项 : 软件、人机交互、网络、高性能计算机。其中 , 人机建模研究在信息技术中被列为与软件技术和计算机技术等并列的六项国家关键技术之一 ,并被认为 “对于计算机工业有着突出的重要性 , 对其他工业也很重要 ”。美国国防关键技术计划不仅把人机交互列为软件技术发展的重要内容之一 , 而且还专门增加了与软件技术并列的人机界面这项内容。日本也提出了 划( , 其目标就是要开发二十一世纪个性化的信息环境。 我国人机工程学发展的基础工作是在工业心理学和工程心理学的领域内开始的。 20世纪 30 年代，清华大学开设了工业心理学课程。工业心理学概观（陈立， 1935）是 - 3 - 我国最早系统地介绍工业心理学的著作。 70 年代后期，人机工程学开始发展，其标志性发展是中国科学院心理学研究所、航天医学工程研究所、空军医学研究所和杭州大学等分别建立了工效学或工程心理学研究机构。 1989 年成立了中国人类工效学协会 （ 同时，在工业设计（ 域，人机工程学的发展几乎与设计的发展是同步的，这成为我国人机工程学发展的特色之一 1 。 件介绍 称 ）是美国参数技术公司推出的使用全参数化特征造型技术的大型 成软件，它的内容涵盖了产品从概念设计、工业造型设计、三维模型设计、分析计算、动态模拟与仿真、工程 图的输出、生产加工成产品的全过程，广泛应用于航空航天、汽车、机械、 工、电子等诸多行业。由于其强大而完美的功能， 乎是 域应用最广的软件。它在国外大学里已经成为工程类学生必修的专业课程，也成为工程技术人员必备的技术 2 。 一套由设计到生产的机械自动化软件，是新一代的产品造型系统，是一个参数化、基于特征的实体造型系统，是一套使用 3D 实体模型的设计工具，其最基本的实用功能就是构建零件的 3D 实体模型 ，其他功能都以此为基础。 （ 1）工业设计（ 块 工业设计模块主要用于对产品进行造型设计。在三维设计软件产生以前，不制造出零件或模型，无法观看零件的形状，只能通过二维平面图进行想象。现在，用一些软件可以生成实体模型，但生成的模型在工程实际中是 “中看不中用 ”。用 生成的实体模型，不仅中看，而且相当管用。 （ 2）机械设计（ 块 机械设计模块是一个高效的三维机械模块，它可绘制任意复杂的零件。用 生成曲面仅需 23 步即可完成，如果和数控 机床连接，可以生成数控程序，加工出美观大方的产品。 生成曲面的方法很多，如拉伸、旋转、放样、扫描、网络、点阵等，因此使用它可以迅速建立任何复杂曲面。 （ 3）功能仿真（ 块 功能仿真模块主要是指进行有限元分析。有限元分析使我们有了一双慧眼，能 “看 - 4 - 到 ”零件的内部受力状态。利用该功能，在满足零件受力要求的基础上，可以充分优化零件的设计。 （ 4）制造（ 块 在机械行业中用到的 造模块中的功能主要是 控加工）。 （ 5）数据管理（ 块 数据 管理模块是在计算机上对产品性能进行测试仿真，找出造成产品各种故障的原因，帮助设计师对症下药，排除产品故障，改进产品设计。它通过一定的机制保证了所有数据的安全及存取方便。 （ 6）数据交换（ 块 在实际中还存在一些别的 统，如 ，由于它们门户有别，所以自己的数据都难以被对 方 所识别。但在实际的工作中，往往需要接受别的 据。这时几何数据交换模块就会发挥作用。 与众多三维 件相比，功能强 大、易学易用和技术创新是 的三大特点，使得 成为领先的、主流的三维 决方案。 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。 不仅提供如此强大的功能，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。 本文将基于人机工程学和机械设计的理论，对 椭圆机 这种室外健身器材的外形轮廓、色彩选择、各部分参数等特征进行设计与确定；运用 件的各种相关的功能模块对 椭圆机 各个零件、部件等进行三维建模设计，通过 三维建模功能 对 椭圆机 的设计做出更加直观、可视的设计与分析。 这种基于人机工程学和机械设计理论，并运用 软件对健身器材的设计研究已有较好的发展，这种方法也将适用其他工业产品的设计研究，对以后机械产品的设计研究、开发运用将提供一个很好的思路和方向，未来的设计将会更加可视化、直观化、人性化。 2 椭圆机 的理论设计 于机械设计原理轴的设计 （包括套筒的设计，轴承的选择） 的结构设计 （ 1）装配方案，如图 2示。 - 5 - A B C D E 图 2 （ 2）根据轴向定位的要求确定各段轴的长度、直径 为了满足轴向定位要求，轴 应设计成如图形状，因为它既要满足轴的需要，又要起到轴向定位的作用。 段制造出有螺纹的形状，取 段总长5 ，非螺纹部分 d =10 ，取螺纹部分长度为 =15 ， d =端倒角为 45 。 选择滚动轴承 。因为轴承只承受径向力的作用，故选用深沟球轴承（ 2767 ，参照工作要求并根据7 ，由轴承产品目录中选取轴承代号 6003，其尺寸为 d D B =17 35 10 ，故 轴，7 。 右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位。由轴肩高度一般为 h =（ d ，取系数为 此，取。 取右端 轴（类似螺栓头） ，0 ，其端面具体尺寸如图2示。 图 2 端面尺寸 - 6 - 因为轴所装的位置 左右两挡板的距离为 145 ，挡板厚度为 4 ，所以取轴肩段 。 为使轴承所装位置对称以及与其他零件的配合，取0 。 （ 3） 确定轴上各轴肩处的圆角半径为 ，取轴端倒角为 45 。 （ 4） 因为轴所装的位置长度较大，为了保证其稳定性应选用两个轴承。考虑到轴承的对称、轴向的定位、此配合要求的精度不高、轴转速非常小（只是在一个较小的角度内转 动），故两轴承间套筒的长度1 145+4 =109 ，内径1d=外径2d=（满足配合要求）；与挡板配合端套筒的长度20 =6 ，内径1d=，外径2d=。 的结构设计 （ 1）装配方案，如图 2示。 A B C D （ 2）根据轴向定位的要求确定各段轴的长度、直径 为了满足轴向定位要求，轴 应设计成如图形状，因为它既要满足轴的需要，又要起到轴向定位的作用。 段制造出有螺纹的形状，取 段总长5 ，非螺纹部分 d =5 ，取螺纹部分长度为 =10 ， d =端倒角为 45 。 选择滚动轴承。因为轴承只承受径向力的作用，故选用深沟球轴承（ 276参照工作要求并根据7 ，由轴承产品目录中选取轴承代号 6003，其尺寸为 d D B =17 35 10 ，故 轴，7 。 右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位。由轴肩高度一般为 h =（ d ， - 7 - 取系数为 此，取。 取右端 轴（类似螺栓头）0 ，0 ，其端面具体尺寸如图2示。 图 2 端面尺寸 因为轴所装的位置左右两挡板内侧间的距离为 45 ，挡板厚度为 4 ，所以取轴肩段 。 为使轴承所装位置对称以及与其他零件的配合，故取 45+8=40。 （ 3） 确定轴上各轴肩处的圆角半径为 ，取轴端倒角为 45 。 （ 4） 因为轴所装的位 置长度较大，为了保证其稳定性应选用两个轴承。考虑到轴承的对称、轴向的定位、此配合要求的精度不高、轴转速非常小（只是在一个较小的角度内转动），故两轴承间套筒的长度1 45+8 =13 ，内径1d=，外径2d=（满足配合要求）；与挡板配合端套筒的长度20 =6 ，内径1d=，外径2d=。 的结构设计 （ 1）装配方案，如图 2示。 - 8 - A B C D E 图 2 （ 2）根据轴向定位的要求确定各段轴的长度、直径 为了满足轴向定位要求，轴 应设计成如图形状，因为它既要满足轴的需要，又要起到轴向定位的作用。 段制造出有螺纹的形状，取 段总长5 ，非螺纹部分 d =5 ，取螺纹部分长度为 =10 ， d =端倒角为 45 。 选择滚动轴承。因为轴承只承受径向力的作用，故选用深沟球轴承（ 276参照工作要求并根据7 ，由轴承产品目录中选取轴承代号 6003，其尺寸为 d D B =17 35 10 ，故 轴，7 。 右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位。由轴肩高度一般为 h =（ d ，取系数为 此，取。 取 右端 轴（类似螺栓头） ，0 ，其端面具体尺寸如图2示。 图 2 端面尺寸 因为轴所装的位置左右两挡板内侧间的距离为 96 ，挡板厚度为 4 ，所以取轴肩段 。 - 9 - 为使轴承所装位置对称以及与其他零件的配合，故取0 。 （ 3） 确定轴上各轴肩处的圆角半径为 ，取轴端倒角为 45 。 （ 4） 因为轴所装的位置长度较大，为了保证其稳定性应选用两个轴承。考虑到轴承的对称、轴向的定位、此配合要求的精度不高、轴转速非常小（只是在一个较小的角度内转动），故两轴承间套筒的长度1 96+8 =64 ，内径1d=，外径2d=（满足配合要求）；与挡板配合端套筒的长度20 =6 ，内径1d=，外径2d=。 母的选择及其主要尺寸 由于轴端的螺纹 d =虑其连接和配合固定的要求，选择 型普通六角螺母（ 6170 2000） 7 。其主要尺寸为 D =料为钢，螺纹公差为 6H，表面不经处理。 圆 机的人机工程设计 圆 机的简介及其设计要求 椭圆 机是利用人 站立在踏板 上，双手紧握把柄， 身体挺直，通过手臂曲伸及脚 踏板反复 的椭圆形 运动达到锻炼的目的。通过 椭圆 机的锻炼可以增强肘关节、膝关节的柔韧性，促进血液循环，增强心肺功能，发展人体上、下肢及腰部肌群的力量。 椭圆 机的基本设计要求为： （ 1） 椭圆 机的结构尺寸符合锻炼者的人体尺寸； （ 2） 设计合理的结构形式和结构 参数，保证 椭圆机 运动惯性舒畅； （ 3） 椭圆 机的运动负载符合力学原理。 除了上述运动功能设计要求外，还有外形美观、符合运动心理学等设计要求。 体尺寸的选择 为了设计出符合人的生理和心理特点的 椭圆 机，使人们在健身运动时处于舒适的状态和宜人的环境之中，以达到疲劳程度最低、效率最高和健身成效良好的目标。在设计椭圆 机的主要构架时就充分考虑机械的使用范围和人体各部的尺寸范围，正确使用人体 - 10 - 尺寸数据。人体各尺寸的比例关系，因不同种族、民族、国家和地区的人群而不同。因此，设计此产品时根据各地区人体尺寸差异来确定产品最 优结构参数。我国于 1988年发布了中国成人人体尺寸国家标准 (10000 1988)1 ，该标准根据人机工程学要求提供了我国成人人体的基础数据，因此，在设计 椭圆 机时，这方面应得到充分考虑。 根据表 2设计的 椭圆 机尺寸应满足大多数人的健身要求。 椭圆 机属于男、女通用的产品，可用男性 18 60岁年龄组的第 95百分位数和女性 18 55岁年龄组的第 5百分位数，作为尺寸上下限的依据，它考虑了绝大多数的使用群体。 表 2 国六个区域人体尺寸的均值和标准差 项目 东北、华北 西北 东南 华中 华南 西南 均值 标准差 均值 标准差 均值 标准差 均值 标准差 均值 标准差 均值 标准差 男（ 18 60岁） 体重/ 64 0 9 7 6 5 高/ 1693 684 686 669 650 647 围/ 888 80 65 53 51 55 （ 18 50岁） 体重/ 55 2 1 0 9 0 高/ 1586 575 575 560 549 546 围/ 848 37 31 20 19 09 - 11 - 表 2国成年男女人体部分功能尺寸 1 （单位： 测量项目 男（ 18 60 岁） 女（ 18 55 岁） 5416 447 478 383 413 442 坐姿前臂手功能前伸长 310 343 376 277 306 333 坐姿上肢前伸长 777 834 892 712 764 818 坐姿上肢功能前伸长 673 730 789 607 657 707 板间距和踏板 大小的 确定 根据人机工程学原理，不自然的姿势会影响人的平衡感，甚至人体会失去平衡，故设计应考虑人体在运动过程中保持姿势的舒适。为此，要控制运动时两脚之间的距离，即 椭圆 机的踏板间距。踏板间距太大，对使用者而言 ，其健身运动的方式就不自然，容易出现对臀部和下背部的压迫和损 伤。 图 2板 示意图 踏板材料选用钢板，长度 350，宽度为 150，高度为 30。其截面的具体形状如 - 12 - 图 2 观及色彩设计 产品给人的第一印象中，色彩占 80 ，造型占 20。熟悉产品之后，两者各占 50。而好的色彩往往有先声夺人之功效，在设计中不可忽视。健身器材整体的色彩、操纵部件的色彩及工作场所的色彩都对人的生理和心理产生很大影响。色彩生理因素包括色彩与声音、色彩与味觉、色彩与形状；心理因素包括色彩的嗜好、色彩的联想、色彩的象征等范围。对产品进行色彩设计时，应注重运用色彩的生理学、心理学等相关科学理论，考虑产品的不同使用者、不同场合 、不同地点等因素要求，科学地选择色彩，正确地使用色彩，充分发挥色彩的视觉心理作用，为人们创造一个良好的色彩环境，从而提高人们活动和健身效率。色彩配置一般不超过 4种，太多太杂使人产生花俏、杂乱的感觉。合理利用色彩对人们心理的影响，可以使用户第一眼就对产品产生一种信任感。 产品设计不仅是功能、性能等技术设计，还融合了外观造型设计。而产品外观部件的位置、尺度比例、色彩、材质、装饰等都会在使用者心中产生不同感受，或明朗、愉快，或沉闷、压抑，影响人的情绪，产生冷暖感、兴奋感、平静感、轻重感、大小感与疲劳感等，进而影响 产品功能的发挥和使用积极性。 椭圆 机主要构架的设计用材都选用圆形钢管。色彩的感觉是指人对色彩的直觉。人对色彩的冷暖感基本取决于色调；色彩的轻重感主要取决于明度；暖色、高明度的色彩有膨胀感；冷色、低明度的色彩有收缩感。无色彩中白色最有膨胀感，黑色最有收缩感。故 椭圆 机在色彩方面主要使用红、黄、蓝三种常见颜色，让人感到平静、舒服、轻松，不会让人感到沉重、压抑以及影响人的情绪等。 3 椭圆 机三维模型的建立 为一种基于三维建模的实体造型工具，其设 计过程实际上和零件形体分析的过程相似，是将若干简单形体按照一定的相对位置进行堆积或挖切形成的。实体形成过程中，有些是在基本形体的基础上加材料，有些是减材料，最后形成符合要求的形体。 转、扫描、等特征形式形成实体 2 。 - 13 - 的三维模型形成 因为 椭圆 机所用到的五根轴的基本外形相似，在此选择轴 作为代表建立三维模型。用 先要设置工作目录，此后将不再叙述。 （ 1） 轴 的基本参数 5，0；0，7；，0。其中螺纹部分 =13。其简图如图 3 A B C D 示意图 （ 2）三维模型建立 在 梯轴的形成比较容易实现。首先，新建一个零件图并命名为“ “草绘 ”并选择一个草绘平面，可以逐节 “拉伸 ”形成，也可以完成轴的纵截面草绘，然后一次 “旋转 ”完成。圆角半径为 两端倒角为 45。 左端螺纹的形成。应用 螺旋扫描切口 ”命令，草绘旋转轴和扫描轨迹并标注 扫描轨迹线和旋转轴间距为 10；然后在合适的位置草绘扫描截面即螺纹槽的尺寸，截面为边长 等边三角形，点击 “确定 ”按钮完成扫描截面的绘制；然后，输入节距值为 “2”，点击螺旋扫描对话框中的 “预览 ”按钮，确定无误后单击 “确定 ”按钮，最后点击 “保存 ”按钮保存所画的图形。 轴右端用 “拉伸 ”命令。绘制所要切除部分的尺寸，两侧距圆心的距离为 12，所绘图形把轴端的圆包括在内，点击 “确定 ”按钮完成草绘；单击 “拉伸工具 ”命令按钮，修改拉伸的深度为 10，然后，单击 “去除材料 ”按钮完成；单击 “预览 ”按钮，确定无误后单 - 14 - 击 “确定 ”按钮完成整个轴的三维模型建立，单击 “保存 ”按钮。 轴的三维模型，如图 3 图 3的三维模型图 承的三维模型形成 （ 1） 轴承的基本参数 轴承代号为 6003，基本尺寸为 d D B =17 35 10。 （ 2） 三维模型建立 轴承的建模是在完成外圈、内圈和其中一个滚珠后，在新建的阵列组中以一定的阵列关系，完成轴承的三维模型。 首先，新建一个零件图 并命名为 “ “草绘 ”并选择一个草绘平面绘出轴承外圈和内圈和旋转轴，标注尺寸并且修改尺寸，单击 “确定 ”按钮；单击 “旋转工具 ”按钮，“预览 ”所建的模型确定无误后单击 “确定 ”按钮。 其次，绘制轴承内的小圆珠。之前先建立一个基准平面，单击 “基准平面工具 ”，选择轴承的轴和一个合适的平面，选择旋转角度为 45，新建的基准平面系统默认为“在 住 按鼠标右键，在下拉菜单中选择 “组 ”将所选项构建成一个组。 最后，单击所建的 组并单击鼠标右键，选择 “阵列 ”选项，修改角度和阵列的个数，完成操作，确定无误后保存。建立的轴承的三维模型如图 3 - 15 - 图 3承的三维模型图 圈的三维模型形成 （ 1） 垫圈的基本参数 内径1d=外径2d=20，厚度 h =2。 （ 2） 三维模型建立 建立一个零件图并命名为 “点击 “草绘 ”按钮并选择一个草绘平面， 绘制两个同心圆并修改尺寸，单击 “确定 ”按钮完成草图的绘制；然后，单击 “拉伸工具 ”按钮，修改拉伸深度并单击 “预览 ”按钮，确定无误后单击 “确定 ”按钮完成操作。最后，单击 “保存 ”按钮保存所绘的图形。垫圈的三维模型如图 3 图 3圈的三维模型图 母的三维模型形成 （ 1） 螺母的基本参数 D = e = s =16。 - 16 - （ 2） 三维模型建立 首先，新建一个零件图并命名为 “选取一个草绘平面并按照螺母的基本参数绘制一个正六边形和一个螺母孔所需的圆，标注尺寸并修改尺寸，单击 “确定 ”按钮完成草绘。 其次，单击 “拉伸工具 ”按钮并修改拉伸深度，单击 “预览 ”按钮确定无误后，单击 “确定 ”按钮完成。 最后，应用 “螺旋扫描切口 ”选项，草绘旋转轴和扫描轨迹并标注扫描轨迹线和旋转轴间距；然后在合适的位置草绘扫描 截面即螺纹槽的尺寸，截面为边长 等边三角形，点击 “确定 ”按钮完成扫描截面的绘制；然后，输入节距值为 “2”，点击螺旋扫描对话框中的 “预览 ”按钮，确定无误后单击 “确定 ”按钮，最后点击 “保存 ”按钮保存所画的图形。螺母的三维模型如图 3 图 3母的三维模型图 板的三维模型形成 （ 1） 踏板的基本参数 长度 350，宽度为 150，高度为 10，板厚为 5。 （ 2） 三维模型形成 新建一个零件图并命名为 “单击 “草绘 ”按钮并选取一个草绘平面，绘制踏板的截面形状并标注尺寸 、修改尺寸，单击 “确定 ”按钮完成草绘；然后，单击 “拉伸工具 ”按钮并修改拉伸深度，单击 “预览 ”按钮确定无误后，单击 “确定 ”按钮完成绘制，最后保存。踏板的三维模型如图 3 - 17 - 图 3板的三维模型图 座及其连接部分三维模型的形成 底座包含的各个零件的三维模型的形成与以前的过程大同小异，在此不作叙述。在此介绍由各个零件通过各种约束和配合，最后组装成底座这一大的组件。 图 3座及其连接部分的三维模型图 首先，设置工作目录，新建一个组件图，单击 “将元件添加到组件 ”按钮，在所存零件的 文件夹中选择 “单击 “确定 ”按钮完成第一个零件的放置；再单击 “将元件添加到组件 ”按钮，在所存零件的文件夹中选择 “按照其所处底座的位置和相关的约束命令完成第二个零件的放置，在消息栏中将显示 “完全约束 ”。如果约束不正确或者不合 - 18 - 适等，在消息栏中也会显示相应的消息，提醒操作者进行修改等。第三个零件及其他各零件的组装过程与前面相似，按照以上的方法一次组装，直到完成底座整个部件的组装，最后保存。整个底座及与其连接部分的组装图如图 3 连接 三维模型形成 （ 1）基本参数 长度 260 ，宽度为 65，板厚为 15。 （ 2） 三维模型形成 新 建一个零件图并命名为 “单击 “草绘 ”按钮并选取一个草绘平面，绘制杆 的截面形状并标注尺寸、修改尺寸，单击 “确定 ”按钮完成草绘；然后，单击 “拉伸工具 ”按钮并修改拉伸深度，单击 “预览 ”按钮确定无误后，单击 “确定 ”按钮完成绘制，最后保存。三维模型如图 3示 。 图 3连接 的三维模型图 连接部分三维模型的形成 新建一个零件图并命名为 “单击 “草绘 ”按钮并选取一个草绘平面，绘制杆 的截面形状并标 注尺寸、修改尺寸，单击 “确定 ”按钮完成草绘；然后，单击 “拉伸工具 ”按钮并修改拉伸深度，单击 “预览 ”按钮确定无误后，单击 “确定 ”按钮完成绘制，最后保存。三维模型如图 3示。 - 19 - 图 3接杆 的三维模型图 三维模型的形成 （ 1）基本参数 长度 120， 直径 为 30， 螺纹长度 40。 （ 2） 三维模型形成 新 建一个零件
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