CADCAM课程设计22

1、莱芜职业技术学院课程设计（论文）跑步健身器的设计摘 要：UG软件是当今工厂应用最为广泛的软件之一，学会用UG将对我们今后的学习工作带来很大帮助。跑步健身器的虚拟样机设计融合了建模、装配以及CAD/CAE/CAM为一体的设计，具有典型的学习作用。关键词： 跑步健身器 建模 特征 拉伸 草图 装配 CAE 1 跑步健身器的结构组成和工作原理跑步健身器由扶手、踏板、底轴、底支架、短连杆、上轴、中轴等通过旋转副相互连接而出成。当人踏上踏板，手扶扶手做向前跑的动作时，左踏板受左脚向下的力向下运动，通过旋转副带动与其相连的左短连杆向下运动，此时右短连杆向上运动，带动右踏板使其跟随右脚做向上运动，从而完成跑

2、步动作。其效果图如下：2 零件三维实体模型建立的方法2.1 扶手的建模2.1.1 创建长方体（1） 新建一个模型文件，命名为fushou.prt，然后设置保存路径。（2） 进入建模环境，单击【特征】选择长方体图标，参数设置如图，单击【确定】，完成800mmx60mmx60mm长方体的创建。（3） 选择【编辑】/【对象显示】命令，进行颜色编辑，在【颜色】对话框选择【颜色47】。长方体创建完毕，效果如下图：2.1.2 创建圆柱体（1）单击【特征】，选择圆柱图标，选择长方体一端面边缘为轴矢量，参数设置为直径80mm，高120mm，单击【确定】，完成创建，效果如下：（2）单击【标准】工具条上的变换图标

3、，弹出【变换】对话框，选择创建的圆柱，选择【平移】/【增量】参数设置为： DXC117.5,DYC30,DZC-30。单击【确定】，选择【移动】，完成圆柱的增量平移。效果如下图：2.1.3 创建另一个圆柱体，完成求和操作（1） 用相同方式在长方体另一端创建一个直径80mm，高60mm圆柱。（2） 单击【特征操作】选择求和图标，选择长方体为目标体，两个圆柱体为道具体，单击【确定】，完成求和操作，效果如下图：2.1.4 在圆柱上创建通孔（1） 【特征】，选择孔图标，选择创建【简单孔】，输入直径55（2） 选择圆柱一端面为孔放置面，另一端面为通过面，孔的定位方式使用【点到点】，与圆柱外圆同心。两个通

4、孔创建方式相同，效果如下图：2.1.5 旋转WCS，绘制样条曲线（1）单击【实用工具】上的旋转WCS图标，选择【+XC轴】，【角度】文本框输入90.（2）单击【应用】，在单击【取消】，完成WCS旋转，这样才能直接在合适的平面绘制曲线。单击【曲线】上的艺术样条图标，弹出【艺术样条】对话框，阶次选择为3。（3）指定5个点，调整至合适形状。单击【确定】，完成艺术样条曲线的绘制，再对曲线进行【变换】操作，移动至端面中心。（4）再次旋转WCS，使XC-YC与长方体端面平行。以艺术样条曲线上顶点为圆心，绘制直径为20mm圆。效果如下图：2.1.6 扫掠、求和、倒圆操作，完成扶手建模（1）单击【特征】上的扫

5、掠图标，弹出【扫掠】对话框，旋转直径为20mm的圆为截面曲线，选择样条曲线为引导线，单击【确定】，完成扫掠操作。（2）接下来进行求和操作。（3）选择整个扶手进行R4倒圆角操作，系统默认选择所有可以进行倒圆角操作的边，至此扶手建模操作完成。效果如下图：3 装配模型建立的方法和步骤3.1 添加组件（1）单击【标准】上的新建图标，在【文件新建】对话框中，从【模型】列表框中选择【装配】，使用默认文件名，指定保存路径。（2）单击【添加组件】对话框上打开图标，选择跑步健身器底支架为绝对原点位置的零部件，出现该零件的组件预览视图。3.2 完成底支架与上轴装配（1）单击【装配】上的添加组件图标，添加零件上轴，

6、与底支架进行配对装配。（2）单击【确定】弹出上轴的【组件预览】窗口，在【配对条件】对话框中单击配对按钮，选择配对对象。继续进行配对装配。（3）两次单击【确定】，完成两零件的装配，效果如下图：3.3 完成底支架与扶手，扶手中中轴以及中轴与踏板的装配（1）继续添加扶手为配对组件，单击配对，选择配对对象，单击对齐，选择对齐对象，完成两零件装配，效果如下图：（2） 完成扶手中中轴，以及中轴与踏板的装配。其操作同上面类似。3.4 重定位操作（1）单击【装配】上的重定位组件图标，选择踏板为重定位零件，弹出【重定位组件】对话框。单击绕点旋转，弹出【点】对话框（2）选择捕捉的圆弧衷心为中心点，单击【点】对话框

7、上的【确定】按钮，出现坐标手柄，拖动手柄，对踏板实现重定位操作。（3）将踏板定位到跑步健身器的大概位置，再使用和上一个中轴相同的步骤装配另一个中轴。效果如下：3.5 其他零部件的装配（1） 用同样的方法完成短连杆与中轴，底轴与底支架的装配，效果如下图：（2） 使用基本相同的装配方法完成另一边的装配操作。总体效果如下图：3.5 装配爆炸图4 结论 本次课程设计历时两周，由于我是用UG NX 5.0软件来做的，此软件的运用完全是靠我自学，在设计中我遇到了很大困难。从建模到装配，到典型零件的CAE，一路走来，可谓是付出了艰辛的劳动。特别是在对踏板的CAE分析中，我经过多次尝试最终没能成功，后来UG软件又出现了故障，重装了多次，我不得不对部分零件进行重新创建；零件的CAE以及装配图的运动仿真，我最后还是不得不借助Solidworks,还好经过努力，我成功把UG格式下的图转换成了SW格式下的图，这才使我顺利完成了所有设计。 本次课程设计让我学到了很多东西，同时也暴露了我许多学习方面的不足，在今后，我必将继续努力，学好UG和SW，为自己的将来积累丰富的学习