Последовательность расчета

4.1.1. Загрузить в программе АРМ WinMachine (рис. 8.1) инженерный анализ и раздел АРМ Shaft (расчет, анализ и проектирование валов и осей) и вычертить в произвольной форме (без размеров) конфигурацию вала (рис. 8.2).

4.1.2. Придать каждому участку вала размеры, соответствующие его эскизу. Для этого подвести курсор к нужному участку вала и правой кнопкой мыши вызвать меню «секция вала». Внести необходимые размеры по длине и диаметру и нажать кнопку «ОК». Система выполнит необходимые изменения (рис. 8.3). Продолжить изменения по другим участкам вала.

4.1.3. Используя инструменты программы нанести на перестроенный эскиз вала фаски, галтели и шпоночные пазы согласно чертежу (рис. 8.3, 8.4). Длину шпоночного паза назначить по исходному чертежу самостоятельно, а параметры сечения вызвать из «базы данных» для призматических шпонок (рис. 8.4).

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 8.1. Запуск программы

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 8.2. Эскиз вала

Последовательность расчета - student2.ru

а

Последовательность расчета - student2.ru

б

Рис. 8.3. Вычерчивание вала по размерам

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 8.4. Применение базы данных для шпоночных пазов

Последовательность расчета - student2.ru

а

Последовательность расчета - student2.ru

б

Рис. 8.5. Нанесение шпоночных пазов

4.1.4. Нанести по оси вала опоры и действующие нагрузки. Опоры устанавливают по центру тела качения подшипника, причем одна из них должна быть шарнирная, а другая – катковая (рис. 8.6, 8.7).

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 8.6. Нанесение опор

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 8.7. Вал с опорами и шпоночными пазами

Приложить крутящий момент: с одной стороны он должен быть положительным, а с другой – отрицательным. Крутящие моменты прикладывают посредине шпоночных пазов.

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 8.8. Действие крутящего момента

Приложить по оси вала, где действует крутящий момент М2 (рис. 8.9), силы, действующие в зубчатой передаче (окружное усилие Рt, осевое усилие Ра, осевое усилие Рr). Для этого в открывшемся окне «поперечная сила» ввести значения: вертикальная – Рr, горизонтальная – Рt.

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 8.9. Нанесение усилий окружного и радиального

На рис. 8.10 показан вал с нанесенным радиальными силами и крутящим моментом.

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 8.10. Нанесение усилий окружного, радиального
и крутящего момента

Приложить по оси вала осевую силу Ра (рис. 8.11) и компенсирующий изгибающий момент Ми= Ра* D2/2, где D2 – начальный диаметр колеса, м (рис. 8.12).

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 8.11. Нанесение осевого усилия

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 8.12. Нанесение компенсирующего изгибающего момента

4.1.5. Назначить материал вала (Сталь 40Х), рис. 11.

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 8.13. Выбор материала вала

4.1.6. Выполнить общий расчет вала. В меню нажать клавишу «Рассчитать…» и ввести ресурс вала (в часах) и его частоту вращения, мин-1 (рис. 8.14).

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 8.14. Ввод дополнительных данных для общего расчета

4.1.7. Просмотреть результаты расчета. В меню нажать клавишу «Результаты…» (рис. 8.15) и затем в открывшемся меню «Усталостная прочность» (рис. 8.16), «Напряжения»…

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 8.15. Вывод результатов расчета

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 8.16. Результаты усталостного расчета вала

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 8.17. Эквивалентные напряжения вала

4.1.8. Создание чертежа вала.

Для создания чертежа вала нужно в меню «Файл» выбрать пункт «Экспорт…» и заполнить основную надпись, выбрав масштаб и формат чертежа (рис. 8.18).

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 8.18. Чертеж вала

9. КОНСТРУИРОВАНИЕ ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА
НА ЭВМ

Конструирование зубчатого колеса на ЭВМ целесообразно выполнять после завершения ручного или машинного (рекомендуется программа MaderShar) расчета зубчатой передачи на контактную прочность. Конструирование выполняют по программе КОМПАС – 3D (версия не ниже 10) в следующей последовательности. Для ускорения процесса расчета студентам настоятельно рекомендуется самостоятельно познакомиться с примером конструирования, изложенным в справочном пособии к программе КОМПАС – 3D.

Исходные данные.

1. Результаты машинного расчета зубчатой передачи на контактную прочность, рис. 9.1.

2. Эскиз вала, сопрягаемого с зубчатым колесом.

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 9.1. Результаты расчета зубчатой передачи

9.1. Последовательность конструирования
(Формирование диска зубчатого колеса)

9.1.1. Загрузить в программу КОМПАС – 3D версия 10 и выше, создать фрагмент. Через иконку «Менеджер библиотек» вызвать раздел «Расчет и построение», в котором активизировать подраздел «КОМПАС-SHAFT 2D», в котором создать новый файл и выбрать тип отрисовки модели (в разрезе, без разреза, в полуразрезе), рис. 9.2.

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 9.2. Запуск программы конструирования и выбор типа отрисовки модели

9.1.2. На поле фрагмента курсор примет форму крестика. Нажать левую клавишу мыши и вызвать меню, в котором активировать поле «Шестерня цилиндрическая зубчатой передачи», рис. 9.3.

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 9.3. Выбор типа модели для построения

9.1.3. Выполнить запуск расчета цилиндрической передачи, геометрический расчет (рис. 9.4) и расчет передачи (рис. 9.5) по межосевому расстоянию.

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 9.4. Выбор типа расчета модели

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 9.5. Выбор типа расчета модели
(по межосевому расстоянию)

9.1.4. В появившемся окне «Геометрический расчет» ввести все необходимые данные, воспользовавшись результатами силового расчета зубчатых передач (рис. 9.1). В окне «Межосевое расстояние, мм» (пункт 9, рис. 9.6) после нажатия на символ калькулятора должно появиться ранее рассчитанная величина межосевого расстояния. Диаметр ролика (шарика) принять, как рекомендует программа.

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 9.6. Заполнение таблицы расчетными данными

9.1.5. Открыть страницу 2 «Геометрического расчета» и нажать калькулятор, расположенный слева в строке меню, для проведения вычислений (рис. 9.7). Если расчет выполнен правильно, то появится соответствующая информация ниже таблицы и можно нажать кнопку выхода (красная стрелка вправо). В появившемся окне выбрать объект для построения: шестерня или колесо (рис. 9.8). Выбрать объект «Колесо Z=105».

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 9.7. Контроль правильности расчета

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 9.8. Выбор объекта для построения

9.1.6. Нажать кнопку «ОК» и V-образную зеленую «птичку» для создания геометрического образа зубчатого колеса (рис. 9.9). Закрыть «КОМПАС-SHAFT 2D» и сохранить модель колеса (рис. 9.10).

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 9.9. Отображение геометрического образа колеса

Последовательность расчета - student2.ru

Рис. 9.10. Отображение геометрического образа колеса

Наши рекомендации