毕业论文之基于INVENTOR的工业产品造型设计说明.docx
《毕业论文之基于INVENTOR的工业产品造型设计说明.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业论文之基于INVENTOR的工业产品造型设计说明.docx（31页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
毕业论文之基于INVENTOR的工业产品造型设计说明
信息职业技术学院
学生毕业设计（毕业论文）
系别：
机电工程系
专业：
机电一体化
班级：
机电072
学生姓名：
超
学生学号：
0704053236
设计（论文）题目：
基于INVENTOR的工业产品造型设计
指导教师：
裴志坚
设计地点：
信息职业技术学院
起迄日期：
2009.8.1~2009.8.30
毕业设计（论文）任务书
专业机电一体化班级机电072超
一、课题名称：
基于INVENTOR的工业产品造型设计
二、主要技术指标：
1、通过去不同场所调研、实地测量，设计出适合校园使用的造型新颖、结构合理的钢化玻璃材料制成的垃圾桶，达到日常生活中的使用标准——美观、结实、便于使用等，
2、舞台背景拉幕提升装置，深入分析机械部分，重点考虑其支撑结构的布置和拉幕升降遥控功能的实现。
3、广场立柱，达到日常生活中的使用标准——美观、结实、便于使用等，最后熟练使用三维造型软件INVENTOR画出其三围装配图和各零件图。
三、工作容和要求：
1、对本设计的课题做深刻的了解，同时能够实现如下功能：
了解钢化玻璃的特性和制造要求，在零件装配时考虑钢化玻璃的强度。
2、
（1）.在平时体育馆，舞台拉幕背景可以去除；
（2）.在不同的活动时候可以悬挂不同的背景，更换方便；（3）在场馆电控室对拉幕背景的升降进行遥控。
3、
（1）.在重大节日是可以在立柱上面悬挂旗帜和各种宣传标语！
（2）.可以在其上面放置众多花灯，布置成花柱形式!
（3）.夜间可以通过缠绕彩灯在立柱上形成彩灯柱，具有美好的观赏效果！
四、主要参考文献：
[1]《户外广告设施钢结构技术规程》CECS148：
2003
[2]《建筑结构荷载规》GB50009-2001
[3]《建筑地基基础设计规》GB50007-2002
[4]毅.现代温室配套设备—钢索驱动拉幕系统.设施园艺2001.5：
10-11
[5]黄松超，跃峰现代温室A型齿轮齿条拉幕系统.设施园艺2001.7：
8-9
学生（签名）年月日
指导教师（签名）年月日
教研室主任（签名）年月日
系主任（签名）年月日
毕业设计（论文）开题报告
设计（论文题目）
基于INVENTOR的工业产品造型设计
一、选题的背景和意义：
出于对设计出适合校园使用的造型新颖，结构合理的工业产品造型。
据不完全统计我国城市生活垃圾每年以5%~10%的速度增长，这对城市的发展和人们的生活环境造成了很大的影响。
在垃圾无害化处理之前，首要解决的问题是垃圾的分类收集和回收再利用，而在垃圾分类回收中起重要作用的垃圾桶样式和结构单一，不能较好地发挥分类回收的功能，因此设计集多种功能于一身的环保垃圾桶，对垃圾分类回收具有重要作用。
玻璃垃圾桶设计前景广阔
舞台拉幕背景提升装置则立足精巧，节省舞台布景工作量。
广场立柱结构设计中，对其造型、规模及效益等方面的要求不断提高。
因此校园广场钢结构立柱作为永久性建筑物，形成校园一景。
二、课题研究的主要容：
设计玻璃垃圾桶的结构布局，主要考虑玻璃强度、造型、尺寸；舞台拉幕背景提升装置主要考虑部件的选用，固定方案的选用，三维装配。
通过立足实际，反复验证设计的可行性，达到预期效果后，进行实物装配。
校园广场钢结构立柱结构、分为三边形与六边形，主要考虑功能性；最终熟练使用三维造型软件INVENTOR画出。
三、主要研究（设计）方法论述：
1．本文主要运用文字论述的方法，以硬件装配和软件设计为主。
2．在老师的指导下完成INVENTOR三维绘图和硬件装配。
3.最后通过实验，对设计进行验证。
四、设计（论文）进度安排：
时间
工作容
2009-8-1.～2009.8.3
熟悉课题，明确任务要求，调研，收集资料，写出开题报告。
开始进行外文翻译。
2009.8.4～2009.8.7
完善开题报告，并提交指导老师。
2009.8.8～2009.8.11
具体零件图绘制
2009.8.12～2009.8.15
零件组装，绘制装配图。
2009.8.16～2009.8.19
书写设计容。
2009.8.20～2009.8.23
提交初步完成的毕业设计。
2009.8.24～2009.8.27
在指导老师的帮助下进行修改，进一步完善初稿。
2009.8.28～2009.8.30
详实相关论点、论据，准备毕业设计的答辩。
五、指导教师意见：
指导教师签名：
年月日
六、系部意见：
系主任签名：
年月日
基于INVENTOR的工业产品造型设计
摘要…………………………………………………………………………………1
……………………………………………………………………3
1.1玻璃垃圾桶的INVENTOR工业产品造型设计…………………………3
1.1.1玻璃垃圾桶设计思路……………………………………………3
1.1.2外观设计…………………………………………………………3
1.1.3分类回收功能设计………………………………………………3
…………………………………3
1.3校园广场钢结构立柱结构设计…………………………………………4
1.3.1工程概况…………………………………………………………4
2玻璃垃圾桶、舞台拉幕背景提升装置、广场立柱机械结构…………………5
2.1玻璃垃圾桶机械结构设计………………………………………………5
2.2舞台拉幕背景提升装置机械结构设计…………………………………9
2.3广场立柱机械结构设计…………………………………………………15
2.4本章小结……………………………………………………………………22
3……………………………………………………………………………23
参考文献……………………………………………………………………………24
基于INVENTOR的工业产品造型设计
摘要
随着我国人口的不断增长和人民生活水平的提高，城市生活垃圾每年以5%~10%的速度增长，这对城市的发展和人们的生活环境造成了很大的影响。
因此采用INVENTOR进行三维设计集多种功能于一身的环保垃圾桶，对垃圾分类回收具有重要作用。
近年来，公共场所聚会等采用排板搭台方式，耗费物力财力，然而利用INVENTOR进行三维设计，零件装配。
从而形成舞台拉幕背景提升装置进行幕布升降，安全可靠。
一装多用，方便快捷。
近年来，随着我国改革开放的不断深入，经济建设得到了迅速的发展，伴随而起的广告业也日益兴旺。
因而，在广场立柱设计中，对其造型、规模及效益等方面的要求也不断提高。
伴随着校园建设的开展，采用INVENTOR进行三维设计，独立柱三、六面体广场立柱设计能够达到预期要求。
。
关键词：
INVENTOR；三维设计；垃圾桶；立柱
INVENTOR-baseddesignofindustrialproducts
Abstract
WiththecontinuousgrowthofChina'spopulationandpeople'slivingstandards，municipalsolidwasteperyearto5%~10%oftherateofgrowthofurbandevelopmentandpeople'slivingenvironmenthadagreatimpact.
INVENTORthereforecarriedoutusingamulti-functionalthree-dimensionaldesigninagreentrashcan，wasteseparationandrecoverytoplayanimportantrole.
Inrecentyears，theuseofpublicplaces，suchasschedulingboardmeetingsStagewaystospendmoneyandresources，INVENTOR，howevertheuseofthree-dimensionaldesign，assemblyparts.Toformthebackgroundofthestagecurtainpullcurtainliftstoupgradedevices，safeandreliable.Amulti-purposeequipment，convenientandquick.
Inrecentyears，withChina'sdeepeningofreformandopeningup，economicconstructionhasbeenrapiddevelopment，withtheriseoftheadvertisingindustryisalsothriving.Thus，thestructuraldesignofthebillboardsintheirshape，sizeandefficiencyrequirementsisalsorising.Alongwiththedevelopmentofthecampusbuilding，INVENTORusingthree-dimensionaldesign，threeindependentcolumns，billboardsHexahedralstructuralengineeringdesigntoachievethedesiredrequirements.
Keywords：
INVENTOR；three-dimensionaldesign；wastebin；uprightcolumn
1绪论
1.1玻璃垃圾桶的INVENTOR工业产品造型设计
1、玻璃垃圾桶设计思路
从垃圾桶的结构和功能出发，主要从垃圾桶外观、分类回收功能等方面进行多功能垃圾桶的设计，力求垃圾桶不仅能满足收集垃圾的功能，而且因其美观，色彩能与周围环境相和谐，成为环境的重要组成部分。
2、外观设计
国外对垃圾桶设计研究较早，一些发达国家如德国、美国、荷兰等，已经实现了垃圾分类回收，国的垃圾桶设计与国外相比还存在差距。
国垃圾桶设计大部分未考虑垃圾分类的要求，而且是开放式，垃圾桶周围的环境恶劣。
国早期垃圾桶的外观较为单一，随着人们文化和欣赏水平的提高，这些形象不能很好地与周围环境相协调，容易给人造成审美疲劳，尤其是采用小动物形象设计的垃圾桶容易误导青少年，使有些小朋友将垃圾扔向动物园的小动物，致使很多动物因误食包装垃圾而死亡。
垃圾桶外观设计应有一定的艺术欣赏性，同时要与周围环境相协调，在垃圾桶的表面设计宣传保护环境卫生的标语和口号，倡导人们爱护环境、保护环境，同时可以充分利用垃圾桶外壳的广告功能，设计一些广告宣传画等。
3、分类回收功能设计
目前我国城市生活垃圾的成分复杂，含易腐有机物、煤灰、泥沙、塑料、橡胶、玻璃、纸类等，有的生活垃圾中含有电池、金属等，垃圾分类回收是实现垃圾资源化的重要手段。
城市垃圾可分为可回收物和不可回收物2部分，其中，金属、塑料、玻璃、纸、木制品等可回收再利用，废旧电池对土壤和地下水污染较重，可设置专门的收集装置回收，集中处理，其他的不可回收的物品可收集后清运至垃圾处理场进一步处理。
可将垃圾桶设置成2个子桶，一个为可回收桶，涂成绿色，并在显著位置标记可回收标志和字样；另一个为不可回收桶，涂成黄色，标记不可回收标志和字样，条件许可可在垃圾桶的侧壁处可挂置小的废旧电池回收箱。
1.2舞台拉幕背景提升装置的造型设计
1、根据舞台升降机的工作特点和使用要求，对其工作原理和结构进行了创新构思，巧妙地运用滑轮机构完成舞台升降机设计和制造工作。
该机结构简单，工作平稳，易于维护，成本低廉，并已投入实际使用。
手摇卷帘机现有的人力卷帘机械主要以缠绕式为主，主要是根据幕布的卷铺原理，在幕布的下端横向固定一根铁管作为卷帘轴，在轴的两端安装卷帘轮，以缠绕牵引索。
在两端侧墙安装卷帘机构。
开始时，用手扶卷帘轮缠绕数圈，然后摇转绕线轮，通过钢索牵引卷帘轮转动，即可实现卷帘。
铺放时将绕线轮固定端松开，用手牵引缠绕在幕布的放帘线，即可将保温被铺放好。
也有的采用牵引式机械卷帘的原理，将手动牵引轮安装在大棚的后屋面上。
停电时可人工绕动卷帘。
1.3校园广场钢结构立柱的产品造型设计
1 工程概况
近年来，随着我国改革开放的不断深入，经济建设得到了迅速的发展，伴随而起的广告业也日益兴旺。
因而，在广告牌结构设计中，对其造型、规模及效益等方面的要求也不断提高。
独立柱广告牌属永久性建筑物，其位置一般处在公共场所、繁华闹市地带，并且多数是建在已建建筑群中，因此，在满足广告效果的前提下，其结构的安全性尤其重要。
本文根据校园广场独立柱三面体广告牌结构工程设计及实际施工的经验，对大型钢结构广告牌结构设计和施工特点作一些探讨。
2玻璃垃圾桶、舞台拉幕背景提升装置、广场立柱机械结构
2.1玻璃垃圾桶的INVENTOR工业产品造型设计
采用INVENTOR绘制各部分组件具体尺寸如下：
后面玻璃（两块）高×宽×厚：
500*360*5mm
侧面玻璃（两块）高×宽×厚：
550*390*5mm
前面玻璃高×宽×厚：
550*800*5mm
如图示2.2
图2.1（a）垃圾桶装配图
首先确定玻璃垃圾桶的框架结构，为方形两厢式，主要考虑到加工简单，拼装方便，底板由六根支柱平行支撑，底座由平行板支撑，必要时可安装地脚螺栓，加以固定，主要尺寸由图中所示。
图2.1（b）垃圾桶装配图-顶玻璃
顶板为腰圆形玻璃板，主要起到防雨作用，并且蕴含着“天圆地方”的寓意，略显人文涵。
图2.1（c）玻璃垃圾桶模型渲染图
经过图像预处理后的效果图，基本达到要求，材质玻璃材质的参数
Ambient R：
80，G：
80，B：
80Diffuse R：
230，G：
230，B：
230Specular R：
255，G：
255，B：
255Specular lever：
100
Glossiness：
25soften：
0.1
框架为不锈钢材质，坚固耐用，美观大方。
图2.1（d）玻璃垃圾桶Photoshop效果图
添加真实背景达到绘图真实可视化，为以后完成实物作为参照，安装打下基础。
玻璃垃圾桶实物图
图2.1.1玻璃垃圾桶实物图1
实物一的完成，基本与原先的设计相一致，为了保证美感，在外表的玻璃加装了磨砂薄膜，防止过分通透。
图2.1.2玻璃垃圾桶实物图2
实物二基本与实物一一致，为了区别，采用蓝色玻璃。
图2.1.3玻璃垃圾桶实物图3
后面的垃圾回收门，设计为双扇式，挂锁。
也可以加装磁铁，当未完全关闭时，可自动闭合。
在以后使用时可略加改进。
2.2舞台拉幕背景提升装置的INVENTOR工业产品造型设计
舞台升降机械是舞台设备的主干，是影剧院，礼堂等的重要组成部分，对舞台幕布、舞台灯光的设计起至关重要的作用！
舞台机械设计的好坏直接影响到舞台的整体效果，他就好比一幢大楼的根基一样！
而且舞台机械设计和安全也有很大的关系，舞台机械主要由舞台吊杆组成，电动吊杆的作用可以降低工作人员的劳动强度，起至事半功倍的效果，其采用了实心驳接器，与联轴器原理相类似，材质为不锈钢管，磨擦系数小，传动效率高。
轴承为支撑支架，安装不须焊接，采用顶安装加固法，为以后维修、调整提供极大的便利。
主电路与控制电路的强弱电分开控制。
确保安全。
舞台机械系统设计方案减速电机带动驱动轴转动，驱动轴带动缠绕其上的驱动线做往复运动，驱动线带动固定其上的驱动边型材一起运动，由于幕布一端固定在驱动边型材上，因而随着驱动边型材的往复运动，可实现幕布的展开、收拢动作
所以在这里设计了舞台机械的具体参数：
A、景物吊杆技术参数如下：
电机功率：
2.2KW吊点数：
5个 升降速度：
0.27m/s
杆体长暂定：
15米 电机转速：
1400转/分速比为：
40：
1
提升荷载为：
400KG杆体为不锈钢管 噪音≤45dB.
控制方式：
点控该型吊相具有上下限位，冲顶保护装置。
吊杆杆体用两根Φ2不锈钢管焊接成吊杆，由于直径较细，强度不足，采用实心驳接器作为中间连接。
舞台机械设计原则
1、不锈钢结构a）所有承重的钢结构件，其结构刚度大于1：
1000
b）钢结构件应设计合理，钢结构及其接头应能承受最大额定载荷和由紧急停车造成的冲击载荷；
c）钢结构件所用材料应符合有关标准；
d）钢结构焊缝须符合有关规定，主要焊缝应进行无损探伤检查；
2、吊物与卷扬装置
①卷扬机卷扬机上的电动机和制动器应联合动作，只有电动机电源接通时，才能许可制动器打开；万一制动器打开，而电动机没有接通电源时，只许吊杆（负载）静止或低速下降；
②卷筒组件※卷筒直径不小于钢丝绳直径的30倍；※卷筒用优质灰铸铁或厚壁无缝钢管焊接并经精确机械加工而成；※钢丝绳屿卷筒绳槽中心线的夹角应中于2.5度；※卷筒组件应设计防止钢丝绳在负荷或松驰状态下跳槽的装置。
③。
钢丝绳
※悬吊钢丝绳应为带有人造纤维芯的软钢丝绳；
※预先检验：
供货时所有的钢丝绳均应分批测试；
※现场处理：
钢丝绳在安装期间应小心处理，不能以任何方式技术打结或损坏；受损或变形的钢丝绳不予接收。
所有切断头都应妥善处理；
※安装：
钢丝绳不应与设备的固定或移动部分磨擦，在有损坏或卡住风险的地方，应采取正确防护措施；
※悬挂支承：
穿过顶楼的转向滑轮或在其它需要悬挂支承的地方，钢丝绳应在滑轮上进行支承。
④钢丝绳配件
※钢丝绳配件应采用表面镀锌的标准配件；
※钢丝绳配件规格尺寸与钢丝绳匹配；
※使用钢丝绳夹的地方，每个接头至少使便用3个正确安装的绳夹。
3、吊杆
a）吊杆采用专用不锈钢卷筒，管子或构架应平直、无扭曲变形；
b）管杆采用优质不锈钢制造；
c）杆的接头应尽量少，接头采用实心驳接器连接；
d）悬吊钢丝绳的端头用单独安装于杆上的调节装置进行调整；
e）管端：
管端应配有带醒目颜色的永久性塑料帽或钢封头；
4、限位、定位、超程开关
a）限位及定位开关
i.行程终止限们开关：
行程终止限位开关应能测出设备正常行程绺并使之停车；
ii.中间定位开关：
在合适的地方配置中间定位开关和减速开关；
iii.直接碰撞限位开关：
行程终止限位开关也可选用直接碰撞限位开关。
b）超程限位开关超程限位开关：
所有电动设备都应安装单独的超程限位开关，以防行程终止限位开关发生故障导致机械损伤。
5、电动机
a）工作循环：
舞台机械按断续操作设定。
每个工作循环规定为在载荷条件下6次全行程运转并有15min停顿；
b）电动机型号：
舞台机械的伟动装置，采用国第一品牌跃进电动机。
c）功率因素：
所有电动机的功率因素应大于或等于0.85。
6、活动端
活动端采用驱动边型材，如幕布沿开间方向收展，驱动边型材长度）跨度*跨数；如幕布沿跨度方向收展，驱动边型材长度）开间*开间数。
驱动边型材的对接采用!
型连接板，将I型连接板插入驱动边型材的安装槽，将螺栓拧紧即可。
当需要在端部收网较整齐时，可在系统两端的驱动边型材末端加拐角收拢器，即加装10厘米—15厘米长的驱动边型材，用Ⅱ型连接板连接。
在驱动边型材上装定位卡丝。
定位卡丝的作用是使活动边型材的位置在运行过程中平直，防止错位，另一个用途是防止收幕过程中幕布跑到驱动边型材前端，影响收幕的稳定性，即起到收幕器的作用。
定位卡丝的布置间距与压幕线布置间距一致，在同时有压幕线及托幕线的位置均装定位卡丝。
驱动边型材与驱动线用驱动卡进行连接，将.型螺栓穿入驱动边型材的插槽，将驱动线挤入驱动卡的线槽，拧紧螺栓即可。
一、电动升降背景布：
长15米、高3米（不用时下横杆可升到6米处）
结构示意图如下：
图2.2.1拉幕提升装置示意图1
结构主要由专用不锈钢卷筒，实心驳接器，电机，电机安装码，大轴承顶座，钢丝绳，钢丝防乱装置等。
一、国旗升降架：
长3米、高5米
校旗升降架：
6米
国旗放中间装在前面，校旗放后面一点，左右各一面，两面同步升降。
图2.2.2拉幕提升装置示意图2
在重大比赛时也可作为升降，比赛队伍的代表旗帜，也可应用为颁奖时，升获胜的第一、第二、第三团队的旗帜。
错落升起。
一举两得。
二、顶安装加固法：
图2.2.3环形扣装装置
国旗尺寸：
2.4m×1.6m（或者2.88m×1.92m）
体育馆顶横管距地面约8m
拉幕尺寸：
12m×3m
提升高度：
5m
拉幕提升装置顶部由两根长6m的钢管连接而成
顶部吊装装置设计为环形扣装，主要考虑学校的体育馆顶棚广布管道，为方便安装，所以采用环形扣装。
2.3校园广场钢结构立柱的INVENTOR工业产品造型设计
校园广场钢结构立柱设计方案
设计要求该广场立柱由18m高的独立钢柱离地面12m后撑起6×18m的矩形钢结构广告面板，面板呈等边三角形布置，该地区基本风压为w=0·45kN/m2，地震设防裂度为6度。
2 结构分析
荷载和荷载组合结构承受的主要荷载有：
1）自重；2）风荷载；3）温度荷载；4）检修活载。
荷载组合有三类：
1）基本组合；2）特殊组合；
3）施工吊装。
应力分析由于钢立柱受力较复杂，主要承受弯矩和轴向压力，受周围地貌影响和风振作用，在阵风作用下可能有扭转产生，主要为压弯构件，同时要考虑可能出现的扭矩，其承载力取决于柱的长细比、支承条件、截面尺寸以及作用于柱上的荷载等，计算表明，钢立柱的承载力一般由稳定控制。
上部结构的悬臂桁架在铅垂面可简化为刚结直在钢立柱上的悬臂结构，在水平面由弦杆和支撑铰结形成平面不变体系。
力计算采用专业软件在计算机上完成。
根据钢结构设计理论，对接焊缝在截面不减小的情况下，其强度可达到母材的强度，因而无需验算焊缝应力，但应严格检查焊缝质量及饱满度。
上部桁架杆件间的连接主要是角焊缝。
焊缝承受杆件间的应力传递，其受力大小已由上部结构计算得出，对广场立柱之类结构，上部结构杆件受力一般不大，为施焊方便，可用围焊，并统一取焊脚尺寸为hf=8mm，可满足规要求；但对广场立柱骨架与主骨架挂点处焊接须逐一核算。
3 结构设计
结构型式的选择独立钢柱大型钢结构三面体广场立柱的主体结构，目前常采用的形式有两种：
一种为Y型，其主骨架由一根独立钢柱和上部三根横向悬臂梁呈Y型焊接而成，该体系主体结构受力明确，计算简单，由立柱顶上焊接三根横梁形成固结于地基上的Y形刚架结构体系，广告面板通过各挂件及斜撑与Y形刚架梁结构相连。
另一种为桁架式，其主骨架由一根独立钢柱和上部几道径向布置悬臂桁架与钢柱焊接而成，悬臂桁架与面板骨架主要水平构
升级会员 