机械设计_课程设计-基于PROE的铲车模型三维设计

课程设计说明书

基于PRO|E的铲车模型的三维设计

课题名称：基于PROE的铲车模型三维设计

学生生学号：21106071023

专业班级：11机械班

学生姓名：

学生成绩：

指导教师：

课题工作时间：2012年12月23 至2013年1月14日

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目录

第一章铲车设计背景及总体介绍

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第二章零件的设计

2.1 后座主体的设计 (4)

2.2轮胎的设计 (4)

2.3 栏杆的设计

2.4 尾气排放装置 (5)

2.5 车头的制作 (6)

2.6 铲车下方滑动伸缩轴的造型。 (7)

2.7 前后连接装置的造型 (8)

2.8螺帽的造型 (9)

2.9前支撑架的的造型 (10)

2.10底端支撑架的造型 (10)

2.11 铲车其他滑动伸缩轴的造型 (11)

2.12 铲车两边支架的造型 (11)

2.13支架连接装置的造型 (12)

2.14转向曲杆的造型 (13)

2.15 连接杆的造型 (13)

2.16铲斗的造型 (14)

2.17 车轮支撑轴的造型 (14)

2.18各种固定销钉的造型 (15)

第三章零件的组装

3.1整体效果图 (16)

3.2 后半部分的装配 (17)

3.3前半部分的装配 (18)

3.4 整体的装配 (19)

第四章总结

(20)

附录参考资料

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第一章铲车的设计背景及介绍

本学期学习了PRO|E三维造型这门课，对计算机辅助绘图及三维设计有了更深的理解，增加了对机械设计的学习乐趣。这次的课程设计我的课题是：《对升辉800B型铲车模型的三维造型》，我有一个铲车模型玩具并且观察发现可以可以利用所学对其完整造型。在造型个零件图时，先用毫米刻度尺测量关键参数并记录下来，设计好尺寸，利用所学的知识再用PRO|E造型出来。最后再将所有造型好的零件组装起来。如下图，所示为所有零件的截图。

将所有造型好的零件组装起来，便完成了本次课程设计，整体效果图如下图。

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第二章零件的设计

2.1 后座主体的设计

铲车后座主体设计，本来打算将后座主体拆成三部分来造型，但是考虑到尺寸、及装配等因素，所以造型成一个整体，这样尺寸容易控制并且组装方便。综合运用了，拉伸、扫描、阵列、打孔、倒圆角、壳特征、等命令。整体形状使用拉伸命令完成，模型上的通孔运用了打孔命令。其中楼梯和后盖散热孔用了阵列命令。下图为完成后的三维图截图。

下图为该模型的模型树部分截图

2.2轮胎的设计

轮胎作为铲车中最重要的部分，花费了大量的精力及时间，我通过观察校园中停靠轿车的轮胎形状，结合铲车的实际情况，设计出了轮胎的三维造型。下图极为轮胎的三维模型截图。

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轮胎的制作过程：首先用拉伸命令拉深处轮胎的整体形状，然后用倒角命令将圆柱周围倒角，形成轮胎大致形状，再建立基准平面，在基准平面上草绘出轮胎花纹的形状，拉伸出花纹形状并在周围倒角，然后选择花纹及倒角建立一个组进行阵列，选取轴阵的方式，以中心轴为阵列中心，在整个弧面上真列出所有的花纹形状。中间的部分综合运用了拉伸、扫描—伸出项、扫描—切口、和筋特征下图为其模型树

2.3 栏杆的设计

通过测量后座主体的的部分尺寸，确定了栏杆的尺寸，应用扫描—伸出项命

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令，先画轨迹再画出栏杆截面形状，点击预览，确定无误后确定完成，以下为完成的三维实体截图

以下为该实体的模型树

2.4 尾气排放装置

为了更确切的造型烟囱，我从网上搜索了一些烟囱的图片，参照其他零件的尺寸，设计并制作出了该实体的模型。下面为制作步骤：首先运用旋转命令选取TOP 面为草绘平面，产生烟囱的大体形状，然后使用拉伸—减材料命令来制作排气孔，然后通过阵列命令—方向阵列—轴阵列来实现。以下为完成后三维实体以及模型树的截图。

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2.5 车头的制作

通过测绘玩具车的车头尺寸，记录下来，经过设计比较并且参考以设计好零件的尺寸，通过拉伸产生车头的大致形状，然后再长方体上通过一系列的拉伸—减材料，镜像，扫描—切口，扫描—伸出项，以及倒角，拔模等命令。最终制作出车头的实体。以下为完成的三维截图。

以下为该零件的模型树

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2.6 铲车下方滑动伸缩轴的造型。

主要运用了拉伸命令。首先用拉伸命令产生产生第大致形状再用壳工具产生一定厚度的空心圆柱，然后再通过一系列拉伸加减材料命令及倒圆角命令产生该造型，其完成后的三维图及其模型树截图如下图。

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2.7 前后连接装置的造型

通过对玩具铲车的测绘，确定各个部分的尺寸，设计出装置的尺寸。通过拉伸产生主体形状。在产生的圆柱上使用螺旋扫描—切口命令时其产生外螺纹以便与外

部的螺帽配合。三维图截图及其模型树如下图所示

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2.8螺帽的造型

为了配合连接装置中的螺母，设计并早醒了螺帽，期内螺纹尺寸于连接装置中的螺母参数相同。其三维造型及其模型树如下图。

2.9前支撑架的的造型

前支撑架的造型尺寸主要通对过前几个零件的测量来确定的，部分尺寸通过对玩具车的实际测量。然后根据各个尺寸，通过拉伸—实体，拉伸减材料，建立基准平面。并在造型过程中使用了了筋特征、倒圆角等命令最后造型出该造型，其三维图及模型树如下图所示。

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2.10底端支撑架的造型

通过简单地的拉伸造型出该零件，在上面打孔，用于车轮的支撑连接三维图及模型树如下图所示。

2.11 铲车其他滑动伸缩轴的造型

确定各个滑动伸缩轴的尺寸参数，通过运用拉伸—实体、拉伸—减材料，壳工具，倒圆角等命令，造型出了这些零件，下图为三维图及其模型树截图

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2.12 铲车两边支架的造型

两边支架的造型主要运用了拉伸，打孔，过程中建立了基准平面，并使用了倒角工程特征，下图为三维图及其模型树截图。

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2.13支架连接装置的造型

确定尺寸后用拉伸命令即可完成该零件造型下图为三维图及其模型树截图。

2.14转向曲杆的造型

结合已经造型零件尺寸，确定尺寸参数，在造型过程中运用了拉伸—实体，拉伸—减材料，并且建立了若干基准平面，运用了倒圆角等命令。下图为三维图及其模型树截图。

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2.15 连接杆的造型

结合已经造型零件尺寸，确定尺寸参数，在造型过程中运用了拉伸—实体，拉伸—减材料，并且建立了若干基准平面，运用了倒圆角等命令。下图为三维图及其模型树截图

2.16铲斗的造型

铲斗的造型较为复杂，综合运用了拉伸—实体、拉伸—减材料、壳工具，并使用了倒圆角、阵列、等工程特征。下图为三维图及其模型树截图

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2.17 车轮支撑轴的造型

车轮轴的造型主要参考了轮胎的尺寸及主体后座的尺寸，运用拉伸—实体，拉伸—减材料，等命令，产生一个两端为梅花形状的拉伸实体以配合车轮的固定。下图为三维图及其模型树截图

2.18各种固定销钉的造型

结合已经造型零件尺寸，确定尺寸参数，在造型过程中运用了拉伸—实体，拉伸—减材料，并且建立了若干基准平面，运用了倒圆角等命令。下图为三维图及其

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模型树截图

以上即为所有零件的造型过程。

第三章零件的装配

3.1 效果图

所有零件造型完成后便进行组装阶段，下图为组装完成后的整体效果图。

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以下为视图分解图

3.2 后半部分的组装

首先将后座主体的部分装配过来，确定好位置点击确定，然后车轮轴装配进来，首先用对齐约束插入底部孔中，在使用移动工具使其移动到合适位置。在装配后面两个车轮，使用对其约束和配对约束再将尾气排放装置和围栏，最后装配铲车的车头。通过对齐约束、配对约束、过程中使用了平移、旋转等工具。最终形成下图。

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3.3前半部分的组装

再装配前半部分。前半部分的装配较为麻烦，稍不留意整个图就散开了，因为各个零件的配和需要调整角度，位置，这就给装配打来了挑战，但是经过不断地尝试终于完成了铲车前半部分的装配。装配过程中为了防止零件的散乱，旋转和平移命令使用的较多，装配的顺序为前端支撑架—底端支撑架—车轮支撑轴—轮胎—前后支架连接装置—上方滑动伸缩轴及其内轴—两边支架—支架连接装置—转向曲杆—连接杆—铲斗。最后将各个部分需要固定的插入销钉固定。完成前半部分的装配。

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3.4 整体的装配

将前后两部分连接的装配。将两部分通过移动命令来完成连接最后将螺帽插入连接装置的母中。

零件的装配完成

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第四章设计总结

首先在设计过程中遇到了很多困难，比如尺寸的测量，由于玩具车较小，用毫米刻度尺无法准确测量，只能估算其大约值，然后扩大50倍，这样便能在造型的时候减少不必要的装配过程零件尺寸的过大或过小从而导致无法完全配合的问题。最后克服了种种困难将铲车造型出来了，也是非常令人兴奋的。在装配过程中：在装配的开始阶段由于，装配经验较少，导致零件无法组合成想要得到的状态，还经常会出现所有零件突然散开的情况，遇到这样的情况，只能重新装配，浪费了大量的时间，但同时也学到了很多经验，为后面的装配节省了不少的时间。通过这次课程设计对PRO|E这个软件有了更深的掌握，专业知识得到了增强，为以后的学习奠定了基础。

附录主要参考文献

1《Pro/E4.0中文野火版基础教程精讲》.杨海琴等编著.西安交通大学出版社, 2009年

2、《机械设计基础》.杨可桢等编著.高等教育出版社，2008年

3、《机械原理》.邹慧君等编著.高等教育出版社，2010年

4、《Pro|E wildfire5.0 造型设计》.二代震龙工作室编著，清华大学出版社2011年

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/97fe.html