三维建模ProE大作业2012

三维建模ProE大作业2012 成绩: Creo 学 期: 2013,2014学年第一学期 教 师: 陶 林 时 间: 2013年 12 月 31 日 姓名(学号): 杨柳(20127737) 年级、专业: 2012级机械城轨本 西南交通大学峨眉校区机械系 风扇的 1、 风扇的概述 电风扇又称风扇或者电扇，它可以通过扇叶的旋转带动空气流动，从而达到降温的目的，常用于夏天解暑降温,还可用来促进室内的空气流通，驱散热气或潮气等。每年进入5月的时候,天气越来越炎热,尤其到了盛夏,更是酷热难挡，最近几年温度变化无常，且夏天气温较往年更高，持续时间更长，因此，降温避暑显得更加重要。如何才能给人带来清凉的感觉呢? 目前可供选择的“纳凉”工具主要有:空调、普通电风扇、冷风机以及蒲扇、纸扇等等。空调使用方便,且越来越智能化,但它使用费用高,常常给人带来新的疾病———“空调病”;电风扇以其低廉的价格使它的使用极为普遍,人们常常通宵达旦的使用,一旦气温稍有变化,感冒的人数就会急剧增加;冷风机能增强空气的湿度,但使用久了,家里电器会受潮,同时也会让使用者长期裸露在外的关节受到危害;蒲扇和纸扇虽然价格低廉，但由于“不自动”性,目前使用者微乎其微。 电风扇究竟是谁发明的，现在已经很难找到相关的资料了。据说，1882年，美国纽约的克罗卡日卡齐斯发动机厂的主任技师休伊•斯卡茨•霍伊拉，最早发明了商品化的电风扇。第二年，该厂开始批量生产，当时的电扇，是只有两片扇叶的台式电风扇。 1908年，美国的埃克发动机及电气公司，研制成功世界上最早的齿轮驱动左右摇头的电风扇。这种电风扇防止了不必要的三百六十度转头送风，而成为以后销售的主流。 2、 风扇的工作原理 风扇的构造，转子:由磁铁、扇叶及轴组成;定子:由硅钢片、线轴及轴承组成;控制电路:由IC感应磁铁N.S.极经由电路控制其线圈导通而产生内部激磁使转子旋转。 电风扇的主要部件是:交流电动机。其工作原理是:通电线圈在磁场中受力而转动。能量的转化形式是:电能主要转化为机械能，同时由于线圈有电阻，所以不可避免的有一部分电能要转化为内能。 通电线圈在磁场中受力而转动。能量的转化形式是:电能主要转化为机械能，同时由于线圈有电阻，所以不可避免的有一部分电能要转化为内能。电风扇工作时(假设房间与外界没有热传递)室内的温度不仅没有降低，反而会升高。让我们一块来分析一下温度升高的原因:电风扇工作时，由于有电流通过电风扇的线圈，导线是有电阻的，所以会不可避免的产生热量向外放热，故温度会升高。但人们为什么会感觉到凉爽呢,因为人体的体表有大量的汗液，当电风扇工作起来以后，室内的空气会流动起来，所以就能够促进汗液的急速蒸发，结合“蒸发需要吸收大量的热量”，故人们会感觉到凉爽。 当电风扇转动起来以后，扇叶把空气推向下方。即扇叶对其下方的空气有向下的力，根据“物体间力的作用是相互的”可知:空气对扇叶同时也有向上的力，明确这一点以后，再对电风扇进行受力分析，电风扇在竖直方向上受到3个力的作用，即:竖直向下的重力;竖直向上的竖杆对电风扇的拉力和空气对电风扇的向上的力。由此可知:此时竖杆对电风扇的拉力一定要比静止的时候减小。 3、 风扇的设计分析 下面以风扇的一个零件(前壳)为例，进行设计分析，所有的尺寸详见工程图附纸: 1.利用旋转绘制图3-1所示草绘，得到图3-2所示曲面。 图3-1 图3-2 2.进入造型界面，通过曲面创建3条曲线，如图3-3选择来自曲面的曲线，按住shift键可以切换曲线方向，曲线的位置可以通过比例(0.4)来控制，最后得到图3-4三条曲线。 图3-3 图3-4 4.通过上面3-4曲线扫描截面圆半径为2如图3-5，镜像得到图3-6所示图形。 图3-5 图3-5 5.重复上面步骤底面扫描截面半径为4，并且阵列，选轴阵列，阵列6角度30?如图3-6，可以得到图3-7。 图3-6 图3-7 6.隐藏曲面和基准得到最后图形如图3-8。 图3-8 其余的主要零件的绘制方法与步骤，如下图所示: (1)内部电磁铁定子用图1所示简化图形表示，主要利用拉伸，倒圆角工具完成。 图1 定子 (2)转子部分，与定子配合需要，尺寸严格一致，用旋转和拉伸得到如图2. 图2 转子 (3)如图3，4，5，6，7所示是实现风扇摇头的传动装置，图形都是简单的拉伸，旋转，孔特征，绘制时注意配合尺寸必须一致。 图3 图4 图5 图6 图7 (4)后壳，与情况前壳步骤相同，然后用拉伸，壳，倒角工具得到图8所示的 图8后壳 (5)扇叶的绘制利用旋转，拉伸，投影，阵列等工具可以得到图9所示的扇叶。与前面定子形成配合关系。 图9扇叶 (7)底座，如图10，栓子，如图11，主要步骤见模型树。 图10底座 图11栓子 4、 风扇各组件的装配关系 如图4-1所示为装配好后的图形图4-2为爆炸分解图，图4-3为每个单独的零件进行编号和命名;方便对各个零件装配关系的描述。 图4-1装配图 图4-2分解图 图4-3 图号说明:1后壳 2转子 3定子 4扇叶 5前壳 6,7,8,9,10传动装置11底座12螺栓13螺母 装配主要过程: (1)稍钉连接，2与3,2与4,3与9,3与6,7与9,7与8,6与8,6与11,11与12都 是稍钉连接，过程相同，举例定子和转子装配过程，第一步选择稍钉连接，选择两实体的轴线如图4-4，第二步，选择两个面用重合或者距离来实现约束，如图4-5所示. 图4-4 图4-5 (2)其它装配用用户定义即可以完成，该命令非常灵活，简单举例扇叶和定子装配，第一步可以选择圆柱面重合如图4-6，第二步选择两面重合如图4-7选择面时可以用右键切换面来选择不好选的面，第三步同样选择两个面重合如图4-8。 图4-6 图4-7 图4-8 (3)装配传动装置时，最后一步要特别注意，完成连接定义后，如图4-9还没有完全连接，放置下面有一个新建集命令，点击后添加一个稍钉约束，即可以完成所有装配。 图4-9 5、 风扇前壳选作的零件工程图 风扇前壳选作的零件工程图参照所附的A3图纸。 6、 结论 通过Creo的设计可以方便的实现设计的过程，设计过程中可以画出每个零件的图形，三维图形与实际看到的图形相同，产品的可见性强，减少设计出错的几率。在零件设计和产品装配中实现虚拟“生产”，在零件设计时可以设计产品的加工工艺，可以在装配过程中实现产品的工程管理设计。通过Creo的设计可以及时发现设计中存在的问题，Creo中参数化和全相关的特点可以方便的对设计进行改进。另外设计后可以做出爆炸图和动画，可以方便的同没有专业知识的客户进行交流，方便产品的营销。 此次通过用Creo对风扇的设计，可以进行运动仿真功能，可以通过运动仿真可以知道设计是否合理，进而可以进一步改进设计。