1、辽宁科技大学 毕业设计第 1 页 共 24 页目录目录 .1第1章 绪论 .3第2章 自行车的造型 .42.1 前后轮的造型 .4内圈的造型 .4外带的造型 .4车轮轴的造型 .4心轴的造型 .5前后轮整体图片 .52.2 车架的造型 .6前叉的造型 .6车把的造型 .7车把柄的造型 .7车连接架的造型 .7瓦圈的造型 .8车架整体图片 .82.3 小轮盘的造型 .92.4 大轮盘的造型 .92.5 链条的造型 .102.6 轮盘盖的造型 .112.7 螺母的造型 .112.8 车座的造型 .122.9 脚蹬的造型 .13第3章 自行车的装配 .143.1 组建模式概述 .143.2 约束的放
2、置 .143.3 车架的装配 .153.4 前叉的装配 .153.5 心轴的装配 .163.6 车轮轴的装配 .163.7 内圈的装配 .163.8 外带的装配 .173.9 自行车后轮的装配 .173.10 大轮盘的装配 .173.11 小轮盘的装配 .17辽宁科技大学 毕业设计第 2 页 共 24 页3.12 脚蹬的装配 .183.13 链条的装配 .183.14 轮盘盖的装配 .193.15 车把的装配 .193.16 车把柄的装配 .193.17 车座的装配 .203.18 瓦圈的装配 .20第4章 自行车的仿真 .214.1 机构仿真的作用 .214.2 机构仿真的类型 .214.3
3、 机构运动仿真的步骤 .21第5章 小结 .22附录 .23辽宁科技大学 毕业设计第 3 页 共 24 页第1章 绪论随着信息技术在各领域的迅速渗透，CAD/CAM/CAE技术已经得到了广泛的应用，从根 本上改变了传统的设计、生产、组织模式，对推动现有企业的技术改造、带动整个产业结构的变革、发展新兴技术、促进经济增长都具有十分重要的意义，各行各业的工程技术人员也逐步认识到CAD/CAM/CAE技术在现代工程中的重要性。 Pro/ENGINEER自20世纪由美国参数公司（PTC）成功开发以来，业已发展成为一个全方位的三维产品开发软件，涉及二维草绘、零件设计、组件设计、绘图（工程图）设计、模具设计
4、、图标设计、布局设计和格式设计等。由于Proe/ENGINEER功能强大，模块众多，因而在机械、航空航天、工业设计、模具、家电、汽车和军工等行业应用广泛，享有很高的声誉。 自行车发明至今已有200多年的历史。今天，自行车作为交通代步、锻炼身体、越野旅游、运动比赛以及少量货物运送工具，已遍及到世界的每个角落。自行车在我国是一种很普通又十分便利的交通工具，人们在上下班和郊游时都经常用它。自行车成为人们必不可少的工具。 基于自行车广泛的用途，在现代社会生活中有着举足轻重的地位，我们以Proe为画图软件对自行车进行三维设计与造型，对自行车进一步的了解、分析和仿真，深入了解。 自行车的车架、轮胎、脚踏、
5、刹车、链条等部件中，其基本部件缺一不可。其中，车架是自行车的骨架，它所承受的人和货物的重量最大。按照各部件的工作特点，大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统： （1） 导向系统：由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。乘骑者可以通过操纵车把 来改变行驶方向并保持车身平衡。 （2） 驱动（传动或行走）系统：由脚蹬、中轴、链轮、曲柄、链条、飞轮、后轴、 后轮等部件组成。人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄，链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的，从而使自行车不断前进。 （3） 制动系统：它由车闸部件组成、乘骑者可以随时操纵车闸，使行驶的自行车减 速、停使、确保行车安全。 辽宁科技大学 毕业设计第 4 页 共
6、24 页（4） 为了安全和美观，以及从实用出发，还装配了车灯，支架等部件。第2章 自行车的造型2.1 前后轮的造型内圈的造型下面简述一下内圈的造型的基本造型过程： （1） 单击新建零件模板，选用公制模板。 （2） 按规定尺寸草绘图形使用“拉伸”命令拉伸出实体并指定长度。 （3） 在菜单栏的“插入” “高级”级联菜单中选择“环形折弯”命令，弹出“选 项”菜单，定义“360” “曲线折弯收缩” “完成”选项，出现“定义折弯”菜单，最后定义折弯长度。 外带的造型外胎分软边胎和硬边胎两种。软边胎断面较宽，能全部裹住内胎，着地面积比较大，能适宜多种道路行驶。硬边胎自重轻，着地面积小适宜在平坦的道路上行驶
7、，具有阻力小，行驶轻快等优点，这里以软边胎为例。 下面简述一下内圈的造型的基本造型过程： （1） 单击新建零件，选用公制模板。 （2） 按规定尺寸草绘图形使用“拉伸” 命令拉伸出实体并指定长度。 （3） 在实体表面草绘外带花纹图形，用拉伸命令进行切除材（4） 选择上步切除实体特征，单击阵列功能，以方向为参考进行阵列，输入个数100。 （5） 在菜单栏的“插入” 辽宁科技大学 毕业设计第 5 页 共 24 页“高级”级联菜单中选择 “环形折弯”命令，弹出 “选 项”菜单，接着定义折弯。 车轮轴的造型车轮轴结构也较为简单，是车轮心轴与辐条的连接部分。 下面简述一下内圈的造型的基本造型过程： （1）
8、 单击新建零件，选择公制模板。 （2） 单击“旋转”按钮，旋转出基本形状。 （3） 草绘图形，单击“拉伸”按钮，切除材料。 （4） 阵列上步拉伸特征。 （5） 过渡处倒圆角。 心轴的造型心轴结构更为简单，为自行车车轮转动支撑部分。首先用旋转命令，再用执行“插入” “螺旋扫描” 切口,切出三角螺纹。前后轮整体图片图 2.1 自行车前轮辽宁科技大学 毕业设计第 6 页 共 24 页图2.2 自行车后轮2.2 车架的造型前叉的造型前叉部件在自行车结构中处于前方部位，它的上端与车把部件相连，车架部件与前管配合，下端与前轴部件配合，组成自行车的导向系统。转动车把和前叉，可以使前轮改变方向，起到了自行车的
9、导向作用。此外，还可以起到控制自行车行驶的作用。前叉部件的受力情况属悬臂梁性质，故前叉部件必须具有足够的强度等性质。 下面简述一下内圈的造型的基本造型过程： （1） 单击新建零件，选用公制模板。 （2） 根据建模需要，新建两个基准面，草绘要求图形。 （3） 首先构建前叉下部结构，单击“插入” “扫描”命令，以草绘图形为扫描 轨迹，绘出下部的一半。 （4） 使用镜像命令，镜像上一步的实体，完成前叉下部结构（5） 辽宁科技大学 毕业设计第 7 页 共 24 页草绘上部分图形，单击“旋转” 功能图标，基本完成上部分结构。 （6） 再次使用“旋转 ”功能完成造型的细节部分。 （7） 对零件进行倒角处理
10、，进一步美观。 车把的造型下面简述一下内圈的造型的基本造型过程： （1） 单击新建零件，选用公制模板。 （2） 新建基准面,草绘图形。 （3） 单击“工具” “选项”，从中查找“allow_anatomic_features ”项目，把 “no”更改为“yes”。此时，“插入”中的“管道”命令可用。 （4） 单击“插入” “高级” “管道”，选取草绘，定义过度，完成车把左半 部分。 （5） 选择左半部分作为要镜像的特征，在工具栏中单击镜像工具按钮，选取镜像平 面，实现镜像。 （6） 单击“拉伸”按钮，完成车把中间小部分结构。 （7） 进行倒角，完善零件。 车把柄的造型下面简述一下内圈的造型的基
11、本造型过程，车把柄结构简单，主要通过旋转命令完成。车连接架的造型车架部件是构成自行车的基本结构体，也是自行车的骨架和主体，其他部件也都是直接或间接安装在车架上的。车架一般采用普通碳素铜管经过焊接、组合而成。为了减轻管重量，提高强度，较高档的自行车采用低合金钢管制造。为了减少快速行驶的阻力，有的自行车还采用流线型的钢管。由于自行车是依靠人体自身的驱动力和骑车技能而行驶的，车架便成为承受自行车在行驶中所产生的冲击载荷以及能否舒适、安全地运载人体的重要结构体，车架部件制造精度的优劣，将直接影响乘骑的安全、平稳、和轻快。 辽宁科技大学 毕业设计第 8 页 共 24 页下面简述一下内圈的造型的基本造型过
12、程： （1） 单击新建零件，选择公制模板。 （2） 选取“旋转” 命令，旋转出圆柱体。 （3） 草绘扫描轨迹。 （4） 单击“插入” “扫描” 伸出项，选取第三步草绘的轨迹线，扫描出3个 伸出项实体。 （5） 建立3个拉伸实体成管状。 （6） 新建基准面，草绘轮廓线。 （7） 单击“插入” “扫描混合”，扫描可变截面。 （8） 镜像扫描混合。 （9） 新建基准面，草绘后叉轨迹图形。 （10） 在菜单栏的“插入” “扫描混合 ”，扫描出后叉基本骨架，再用拉伸，建立 上部分实体。 （11） 再建立基准面，构建自行车货架部分，该部分主要通过扫描命令完成。草绘扫 描轨迹，单击“插入” “扫描” 伸出项
13、，基本形状绘制完成。 瓦圈的造型下面简述一下内圈的造型的基本造型过程： （1） 单击新建零件，选择公制模板。 （2） 草绘扫描轨迹线。 （3） 单击“插入” “扫描” 伸出项，轨迹为草绘图形。 （4） 过渡处倒圆角。 辽宁科技大学 毕业设计第 9 页 共 24 页车架整体图片图2.3 自行车车架造型2.3 小轮盘的造型小轮盘以内螺纹旋拧固定在后轴的右端，与链轮保持同一平面，并通过链条与链轮相连接，构成自行车的驱动系统，从结构上可分为单级飞轮和多级飞轮两大类。小轮盘结构简单，和车把柄相识，通过简单命令完成，。主要通过旋转、拉伸切除材料实现，最后倒圆角完善并保存到工作目录.辽宁科技大学 毕业设计第
14、 10 页 共 24 页图2.4 自行车小轮盘2.4 大轮盘的造型大轮盘用高强度钢材制成，保证其达到需要的拉力。 下面简述一下内圈的造型的基本造型过程： （1） 单击新建零件，选择公制模板。 （2） 选取“旋转”命令，旋转出薄壳圆柱体，厚度为6。 （3） 草绘牙型，单击“拉伸”按钮，进行切除材料。 （4） 对上一步的拉伸进行阵列，个数为30。 （5） 拉伸切除材料，出大轮盘的四个圆柱孔和花纹孔。 （6） 利用“旋转”命令，旋转出中间轴结构。 （7） 草绘图形，拉伸出一侧连接杆。 （8） 同理，建立另一侧连接杆。 （9） 草绘圆，单击“拉伸”按钮，拉伸出与脚蹬子连接的轴部分。 （10） 进行倒圆角处理，完善过渡。
