万向摇头风扇的结构设计及其运动仿真.doc
《万向摇头风扇的结构设计及其运动仿真.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《万向摇头风扇的结构设计及其运动仿真.doc（46页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
湖北文理学院
毕业设计（论文）正文
题目
万向摇头风扇的结构设计及其运动仿真
专业
机械设计制造及其自动化
班级
机制0812班
姓名
王赛赛
学号
08116232
指导教师
职称
李梅
副教授
2012年5月20日
基于PRO/E的万向摇头风扇的结构设计及运动仿真分析
摘要：
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热能。
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。
现在市场上的许多风扇都有摇头功能，但是摇头的角度是90度固定不变的，而有时候人们希望风扇摇头的角度可以调节，摇头的速度可以调节，这时候原来固定摇头角度的风扇就不能满足人们的需要。
在高温季节里,电风扇是一种重要的降温工具。
它有固定式和摇头式等式样，摇头式的也只能在180°范围内转动，但由一般电动机改装成的电风扇,通常是固定式的。
本次毕业设计针对这个问题，提出了设计一个可以调节电风扇摇头角度，并且可以调节电风扇的摇头速度的万向摇头风扇。
这个装置做好之后还可以应用到比如太阳能采光板的跟踪采光系统、园林的只能灌溉系统等其他应用领域中。
关键词：
风扇；Pro/Engineer；摇头；运动仿真；调节；应用
StructuralDesignandMotionSimulationoftheUniversalshakinghisheadfanbasedonPRO/E
Abstract:
Theelectricfanmaincomponentsare:
ACmotor.Itsworkingprincipleis:
theelectriccoilinamagneticfieldforce.Theconversionofenergyformis:
electricenergyisconvertedintomechanicalenergy,atthesametimeasthecoilhasaresistor,soinevitablythereisapartofelectricenergytobeconvertedintoheat.
Electricfanwork（assumingtheroomwithnoexternalheattransfer）indoortemperatureisnotreduced,itwillrise.Letustogethertoanalyzetemperaturerisereason:
electricfanwork,duetothecurrentthroughthecoilofwireelectricfan,thereisresistance,sowillinevitablyproduceheatfromheat,thetemperaturewillrise.Butwhydopeoplefeelcool?
Becausethehumanbodyhasalotofsweat,whenthefanworks,theindooraircanflowtogether,sowecanpromotetherapidevaporationofsweat,combinedwith"evaporationneedstoabsorbalotofheat",sopeoplewillfeelcool.
Manyfansonthemarkettodayhaveshookhisheadfunction,Butshakinghisheadangleis90degreesfixed,Sometimespeoplewanttofanshookhisheadanglecanbeadjusted,Shakinghisheadspeedcanbeadjusted,Whentheoriginalfixedshookhishead,theangleofthefancannotmeetpeople'sneeds..
Inhightemperatureseason,theelectricfanisakindofimportantcooltools.Ithasafixedtypeandheadshakingtypestyle,headshakingtypecanonlywithintherangeof180DEGrotation,butbythegeneralmotorsisconvertedintoelectricfan,isusuallyfixed.
Thegraduationprojectaddressthisissue,theproposeddesignwithanadjustablefanshakinghisheadangle,andcanadjustthefanspeeduniversalshakingoftheheadshakinghisheadfan.Thisdevicetodocanalsobeappliedtootherapplicationareassuchastracklightingsystem,solarlightingpanels,gardenonlyirrigationsystem,etc.
Keywords:
Fan；Pro/Engineer；Shake；Motionsimulation；Adjusted；Applyto
目录
1绪论 1
1.1本课题研究的目的和意义 1
1.2国内外的研究现状及发展趋势 2
1.2.1CAD产品及相关信息的可视化表达 5
1.2.2CAD数据库的建立 6
1.3主要研究内容、途径及技术路线 7
1.3.1主要研究内容 7
1.3.2主要研究途径和技术路线 7
2Pro/E在工程产品设计中的应用简介 9
2.1Pro/E在产品中的设计思路 9
2.2Pro/E自顶向下的产品设计原则和方法 9
2.3Pro/E常用的设计流程 10
3万向摇头风扇零件的结构设计 12
3.1万向摇头风扇总体结构分析 12
3.2电扇电机外壳设计 12
3.3风扇叶片设计 20
4万向摇头风扇的装配与运动仿真 24
4.1万向摇头风扇的装配 24
4.2万向摇头风扇机构运动仿真分析 28
4.3本章小结 40
5本文总结 41
参考文献 42
致谢 43
1绪论
1.1本课题研究的目的和意义
中国已经加入WTO，我国将获得一个更加稳定的国际经贸环境，大量外资企业将进入中国，各行各业将面临重大的机遇和挑战，随着我国汽车、摩托车、家电等工业的迅速发展，工业产品的外形在满足性能要求的同时，变得越来越复杂，而这些产品的制造离不开模具，这就要求模具制造行业以最快的速度，最低的成本，最高的质量生产出模具，为了达到上述要求，模具企业只有运用先进的管理手段和CAD/CAM集成制造技术，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
同时由于国内多数模具企业在技术上和质量上与国外先进水平存在较大差距，如何在最短时间内缩小这种差距，是关系到国内多数模具企业生存的关键问题。
人大量类发展历程的背后是设计的发展历史，而设计工具决定着设计的水平。
在远古时代，人类只能用粗糙的打制石器创作原始壁画，设计的概念尚未形成;而刻刀与竹简的繁琐，鹅毛笔与羊皮卷的脆弱，木炭笔与莎草纸的易变，无一不让设计工作成为一种漫长而又艰辛的历程。
甚至直到上世纪80年代，大量设计师还在使用快干钢笔、丁字尺和硫酸纸进行简单、低效率的重复作业，很少有时间从容考虑创新设计。
是计算机辅助设计（ComputerAidedDesign）软件的诞生彻底改变了设计的方式，让设计出现了质的飞跃。
计算机辅助设计技术的应用推广得到政府和各界的普遍关注，是因为它作为电子信息技术的一个重要组成部分，是实现产品设计自动化，推动科技进步，改造传统产业,加快国民经济发展各现代化的一项关键技术，是企业提高自主创新能力和市场竞争能力的重要条件,也是进一步向计算机辅助制造、计算机集成制造系统、发展的重要基础。
作为可以在个人电脑上运行的计算机辅助设计（CAD）软件，CAD软件让计算机技术走入设计师的日常工作,大幅提升了设计的速度与精确度，释放了设计师的灵感，数字化的设计平台与标准的设计格式也让设计协作成为可能。
在工程和产品设计中，计算机通过cad软件可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。
在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形显示出来，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。
CAD能够减轻设计人员的劳动，缩短设计周期和提高设计质量.
1.2国内外的研究现状及发展趋势
本世纪的一个重大变革是全球市场的统一，它使市场竞争更加激烈，产品更新更快，但是有限的资源加上消费者对复杂产品的需求日益增加，使一般的很难保持市场份额。
在这种背景下，CAD/CAM技术得到迅速普及和极大发展，海湾战争结束当年，美国评出的最具影响的十大技术中，CAD/CAM技术便榜上有名。
在为数众多的CAD/CAM软件中，主流软件包含种类繁多，PRO/E、UG、CIMATRON、MDT、I-DEAS、MASTERCAM都是各种极品，但PRO/E工业解决方案地位显赫，它是美国PTC公司的拳头产品，技术领先，在机械、电子、航空、航天、兵工、纺织等各行各业都有应用，是CAD/CAM领域少有的顶尖“人物”、PRO/E软件包的产品开发环境子支持并行工作，它通过一系列完全相关的模块表述产品的外形、装配及其他功能。
PRO/E能够让多个部门同事致力于单一的产品模型。
包括对大型项目的装配体管理、功能仿真、制造、数据管理等。
其中PRO/EV2001更增加了行为建模技术使其成为把梦想变为现实的杰出工具。
近两年是国内信息化发展都非常迅速的一年，国内大环境和政府的强力推动促进CAD行业的有效普及。
在整体市场健康成长的推动下，CAD厂商致力于下一步技术推动的步伐迈得更大，三维、协同等作为CAD下阶段技术发展趋势的关键词频频出现。
正是这种对行业的挖潜，体现出CAD专业化趋势。
CAD软件的发展一方面需要更加通用化、更加便于学习和使用；另一方面，还需要针对一
升级会员 