工作及有效的探索设计变更等优点，最大限度地减少设计阶段不必要的重复工作，有利于提高工作效率。
1.1翻盖机构自顶而下设计方案
根据Pro/E自上而下设计方法进而构建脚踩翻盖机构自顶而下设计方案，如图1所示：
1.2翻盖机构自顶而下设计实施
垃圾箱容积为0.3m3，设计一种脚踩翻盖机构，开度要求大于700mm，且开门结构能实现随开随闭。根据垃圾箱脚踩翻盖机构的设计意图进而构建翻盖机构3D主控布局骨架，如图2所示，图中A1轴所表示的是将杆件1通过固定铰支座与箱体连接，A4轴所表示的是将翻盖通过固定铰支座与箱体连接，A3轴所表示的是将杆件2与翻盖铰接，A2轴所表示的是将杆件2与杆件1铰接，进而构成了翻盖机构3D主骨架，保存为.Prt元件。
在Pro/E-ASM环境下将3D主控布局骨架与新建Rep.Prt元件进行装配，进而应用元件操作中的合并功能传递3D主控布局骨架参数到Rep.Prt元件中；在Rep.Prt元件中通过几何复制、图元拾取和参照等功能得到各零件次骨架，再由次骨架分别生成各零件，从而完成了从主控骨架到各个零件参数的传递。
通过上述的翻盖机构自顶而下设计，当翻盖机构的设计参数发生变更时，其设计参数的变化就会通过翻盖机构3D主控布局骨架参数的变化传递给上述各主要部件，致使所有部件都会进行设计变更，进而适应了机构设计中的频繁变更设计参数的情况，并有效地提高了从机构到整机设计的效率，同时为机构优化设计奠定了基础。
2基于Pro/Mechanism翻盖机构的运动分析
Pro/Mechanism可进行机构的运动学分析和仿真，能够很好地简化机构设计开发过程和缩短开发周期，减少开发成本。
2.1机构创建
在Pro/E-ASM环境下将各零件进行元件间相互关系的连接，进而完成机构运动中自由度的约束。Pro/E所提供多种连接方式，可根据实际连接情况进行元件间的连接，此翻盖机构的四处实际连接均为“销钉”连接，但在Pro/Mechanism系统计算中会出现冗余，需要选择适当的连接类型，在不影响真实连接情况的基础上控制模型中的冗余，这里采用“球”点一点对齐连接替换“销钉”连接，实现真实连接情况的同时又释放了两个自由度，达到了消除冗余的目的。
2.2机构仿真分析
在Pro/E-ASM环境下选择“应用程序”-“机构”进入Mechanism工作环境。
（1）通过设定A1连接处旋转轴的“零点位置”、“最小限制值”和“最大限制值”的方法限定杆件1（即踏板）在一个合理角度区间运动。
（2）设定伺服电机（1deg/sec），选取A1连接处旋转轴为伺服电机运动轴。
（3）设定初始条件为翻盖机构闭合状态。
（4）设定负载。
（5）翻盖机构“开度”分析：
新建分析设定类型为“运动学”，初始状态为翻盖机构闭合状态下的“快照”，终止时间为旋转轴的“最大限制值”；新建测量设定为“位置”，选定开度测量点和坐标系，根据选定的坐标系指定测量分量，完成该机构的“开度”分析。
在不发生机构干涉的情况下，通过运动学分析方法测得翻盖机构的最大开度为818mm，如图3所示：
（6）翻盖机构仅在重力作用下的回落分析：
新建分析设定类型为“静态”，初始状态为翻盖机构最大开度状态下的“快照”，外部负载“启用重力”。翻盖机构仅在重力作用下的回落分析如图4所示。通过静态分析可知，该机构仅在重力作用下即可完成箱盖的自动关闭。
（7）翻盖机构静负载与开度关系的分析：
在考虑重力的作用下翻盖机构踏板所受力与开度的关系如图5所示。通过分析可知，翻盖（材料为铝镁锰合金板）的初始开合力为53N，达到700mm开合度的开合力约为58N，达到最大开合度近818mm的开合力为60N，符合人机工程学要求。
（8）翻盖机构动态分析：
在考虑重力的作用下翻盖机构踏板处受60N力各连接处作用反力动态分析如图6所示，分析结果为进一步对连接处销轴强度校核奠定基础。
基于Pro/Mechanism翻盖机构的运动分析结果可知，该机构最大开度为818mm，满足开合度大于700mm的设计要求；初始开合力为53N，最大开合度开合力为60N，符合人机工程学要求；翻盖机构仅在重力中用下即可完成关闭，实现了随开随闭的功能。
3基于Pro/Mechanica翻盖机构的有限元分析
Pro/Mechanica主要包括Structure和Thermal两个模块，其中Pro/Mechanica Structure用来进行零件和组件模式下的结构分析，其分析种类有静态分析、模态分析、屈曲分析、接触分析预应力分析和振动分析等，通过指定设计参数，能够在给出变化范围内进行灵敏度分析，并借助优化分析为模型寻找到最佳参数。
基于Pro/Mechanica结构有限元分析的一般步骤：模型简化-进入结构分析环境-定义材料属性-（增加理想化模型）-施加约束、载荷-建立分析-运行分析-获取结果。
翻盖机构在踏板处受60N力作用下，整机应力分析如图7所示、位移分析如图8所示，根据结果判断结構设计情况，进而再进行修改和优化。
4结语
本文基于Pro/Engineer软件通过自顶而下设计方法完成了翻盖机构设计，并应用Pro/Mechanica/Mechanism功能进行了翻盖机构的运动分析和有限元分析，达到了预期设计要求，体现出了Pro/Engineer软件在整机机构设计中的功用，极大地缩短了产品的开发周期，提高了产品市场竞争力。