健骑机虚拟样机的建立与仿真分析㊣精品文档值得下载

用基准特征作为参考，然后根据需要再另外建立新的基准面。

通过对每个零件的分析，建立拉伸旋转扫描混合这些基础实体特征和倒角拔模等工程特征。

使用菜单下的各种选项，如融合曲面，包括连接相交修剪曲面延伸曲面等，对曲面进行修剪编辑，完成模型的初步设计。

对建立好的模型进行添加材质和渲染处理，以便将来在室内外安装时与周围的环境和谐统，即达到强身健体的锻炼作用，又美化环境，令人有心旷神怡的感觉。

以把手和坐垫的建模过程为例如图打开，新建零件，不使用缺省模板，选择，确定。

首先在平面草绘条与平面成夹角的的直线，然后对其扫描成直径的圆柱。

图直接的草绘新建个以步骤圆柱中心线为基准轴线，与平面成左倾角的个平面，在上草绘把手，然后扫描生产直径为的圆柱。

图把手的草绘新建个与平行的在右端的平面。

在上，在以圆柱的中心线为基准线，与圆柱的顶端距离的地方草绘个长，宽的矩形，然后扫描到圆柱的表面上，生成个突块。

在新生成的突块上拉伸实体形成如图所示的销钉。

图基准平面的建立在离圆柱顶端的地方新建个与平面成左倾角的平面，然后向右平移，形成平面，在上草绘拉伸实体生成突块图基准平面的建立以圆柱的底端圆轴线为中心线，新建个与成左倾角的平面，然后草绘扫描成脚架。

图基准平面的建立生成虚拟样机随着计算机三维技术的发展，在机械零件及机械系统设计中，零部件如何装配加工各零部件是否发生干涉，可视化设计等方面能否实现，都具有很实际的意义。

虚拟装配技术就是在虚拟设计环境下，来完成三维实体模型的最终设计。

它是按照定的约束条件或连接方式，将各零件组织成个整体并能满足功能的过程。

的装配模式提供了并行的自下而上的自上而下的产品开发方法。

所谓自下而上的设计模式，即先在零件模块中构造各个零件的三维模型，然后在装配模块中建立零部件之间的连接关系，这种连接关系的建立是通过零部件之间建立约束关系来确定零部件在产品中的位置。

在虚拟装配中，零部件的几何体是被装配利用，而不是复制到装配中。

基于具有单数据库的特性，不管如何编辑零部件，整个装配依然保持关联性，如果修改整个零部件，则引用它的装配件自动更新，反映零部件的最新变化。

进行零件装配时，最重要的步骤就是对零部件进行适当的约束，在中建立装配关系是用面和面配合平面和基准面对齐，坐标系各个轴相互对齐等约束命令将所有的零部件按要求装配在起。

健骑机的模型主要用到销钉的连接方式，装配比较简单，主要就是注意各零件装配的先后和各个销钉配合问题。

装配好以后的虚拟样机就是如整体图所示。

基于的健骑机的运动仿真基于的健骑机的模型已经建立，接下来主要确定模型运动仿真的机构组成和初步动态仿真分析。

机构组件的确定在的组件页面下，在菜单不足之处。

还有些问题，在这里不赘述，但相信在以后的学习中，我会经过自己的努力，改善这些不足之处。

本文借助实现了对简化健骑机从建立模型装配到仿真分析的全过程，最终实现了对健骑机样机的设计。

借助像这样的三维软件和仿真技术，大大缩短了新产品设计的周期而且通过对数字化模型的分析可以提早发现产品的缺陷并加以修改，达到了优化设计的目的直接在数字化模型上进行各种运动及材料特性的仿真分析而不用投入大量的人力财力进行产品试制，有效节约了生产成本。

应用仿真技术对健身器材行业，及各个机械行业都是大有裨益的。

致谢本次设计能够顺利的完成，除了自己的努力外，首先应该感谢的是我的辅导老师。

在老师的指导下，我的设计才得以如此顺利的完成。

老师每周都需要花费时间来细致地给我们指导，同时检查进度，分析我们前周所做的成果，指点出和应该注意的地方，使得我们可以在周周的设计修改在设计的过程中不断的认识自己的不足和改进。

在此，我要衷心的感谢她的付出。

其次要感谢的是教会我们知识的老师们。

如果没有他们的教导，知识的传授，我的知识将会是非常的薄弱，设计将会做得非常的吃力。

谢谢他们。

最后需要感谢的是我的同学们，在我设计的时候他们给予了我鼓励和监督，在些问题上他们有时会给我点建议来引导我的思路，使我的设计能够做得更加顺利。

参考文献文熙野火版宝典北京电子工业出版社，李乃文，郭晓俊，姜勇中文版机械设计基本技术与案例实践北京清华大学出版社，王隆太先进制造技术北京机械工业出版社，陈榕林机械设计应用手册北京科学技术出版社，邱宣怀机械设计第四版北京高等教育出版社张春林，曲继方，张美麟机械创新设计北京机械工业出版社，王凯基于的机械产品机构运动的仿真设计轻工机械王颖如，于科基于三维草图的实体造型研究制造业自动化，李增刚入门详解与实例北京国防工业出版社，自学网视频教程网址林黎明技术在机械设计中的应用电脑知识与技术曾振祥工业工程三维造型设计北京化学工业出版社，郑伯学，吴俊海现代制造环境下的技术煤矿机械，朱新云，顾寄南基于三维模型的参数化设计技术中国制造业信息化，林黎明技术在机械设计中的应用电脑知识与技术，曾振祥工业工程三维造型设计北京化学工业出版社，应用程序机构中如图对健骑机模型的连接电动机分析等进行数据设计。

图机购界面电动机选择把手和脚架的连接为，初始角设置预览位置为，模采用余弦，把振幅设置为，其余默认。

如下图所示。

图伺服电动机的确认和定义右键点击图分析，在弹出的对话框中，选择类型终止时间帧频最小间隔如下图所示。

图分析界面最后点击运行，机构则会显示运动轨迹运动仿真分析仿真动画的生成在确定了中几个步骤之后，点击按钮，进入回放界面，继续点击按钮，进入动画界面，如图所示。

点击捕获，设置输出工作目录，生成格式的文件，便是运动仿真的效果视频了。

图动画界面仿真分析在动画生成之后，便要对健骑机模型进行仿真分析了。

由于在使用健骑机的时候，我们是双手紧握手柄，同时双脚踩动踏脚，做往返运动。

从运动的动画可以看出在健骑机运动时，主要是把手和脚架这个主运动点以及坐垫这个副运动点的相对运动。

因此在仿真分析时，我们就选取这个点为参考点，选取的笛卡尔坐标为零点。

点击按钮，进入测量结果界面，点击按钮，进入测量定义界面，在这里面设定类型点或运动轴以及评估方法，分别对如图所示进行定义图运动分析中点的确定点击应用确定，回到测量结果界面，点击则生成下图所示各点的位置时间变化曲线。

图点的方向位置变化曲线图点在方向上的位置变化曲线图点在方向上的位置变化曲线其中各个参数的最大最下值如图所示参数名称最大最小图个点的最大最小值由以上各图和表可以看出模型中，把手的移动范围为左右，脚架的移动范围为左右，而坐垫的移动范围为左右，由于比例为，它们的实际移动范围则分别是，再结合大部分人体的身体比例，此模型已经可以让人起到很好的锻炼作用了。

当然，由于时间关系，不能对健骑机速度变化力情况各部分的干涉以及产品的外观等等进行仿真分析，但是相信在以后的学习和工作中，我会努力弥补这方面的不足，积极创新，对产品做出好的优化设计。

结束语本文借助实现了对健骑机从建立模型装配到仿真分析的全过程，最终实现了对样机的设计。

设计从开始到现在主要完成了下几方面内容对健骑机的测量收集数据工作零件的建模虚拟样机的装配在完成了所有的零件的建模之后，利用的装配模块，结合对约束概念的理解，使用约束完成了快速成型机的零件装配。

运动仿真分析在完成了零件装配之后，利用的装配模块，通过定义驱动，完成了快速成型机的运动仿真，并进行简单的仿真分析，从而生成满足设计要求的健骑机模型。

在利用软件完成本课题的过程中遇到了许多问题，比如零件之间的连接方法有很多，像刚体销钉滑动杆圆柱平面等等，我们在装配零件时如何选用合适的连接直接影响到以后的运动仿真，如果选错，仿真就无法进行由于软件仿真方面的局限性，无法对样机的仿真分析做到很具体，因此机构的优化设计或许有真正的强身健体作用。

现代机械设计方法概述是美国公司的产品，于年问世。

余年来，经历多次改版，已成为全世界最普及的系统的标准软件，广泛应用于电子机械模具工业设计汽车航天家电玩具等行业。

目前共有多个专用模块，为用户提供了套从设计到制造的完整的解决方案。

由于其强大的功能，很快得到业内人士的普遍欢迎，并迅速成为当今世界最为流行的软件之。

于年正式进入我国，并在相关领域迅速普及。

发展至今，已经拥有相当大的用户群，目前许多大型企业选用进行结构的计算机辅助设计。

同时，国内许多大学也纷纷选用作为其研究开发的基础软件平台。