Методические указания рассмотрены и рекомендованы к печати на заседании кафедры технической механики (протокол №5 от 02. 2011 г.)




НазваниеМетодические указания рассмотрены и рекомендованы к печати на заседании кафедры технической механики (протокол №5 от 02. 2011 г.)
страница1/5
Дата публикации17.08.2013
Размер0.6 Mb.
ТипМетодические указания
zadocs.ru > География > Методические указания
  1   2   3   4   5


Федеральное агентство по образованию

Тверской государственный технический университет

Кафедра технической механики

Проектировочный расчёт механического привода в системе АРМ Win Machine

Тверь, 2011

УДК 621.81

ББК 34.42


В настоящих методических указаниях на конкретных примерах рассмотрены методы автоматизированного расчёта редуктора и его составных элементов (валов, подшипников качения и зубчатых передач) с использованием системы АРМ Win Machine. Также даны рекомендации по расчёту механических передач с использованием обозначенной выше системы.

Методы автоматизированного расчёта, изложенные в данных методических указаниях, рекомендуется использовать при выполнении студентами курсового проекта по дисциплине «Детали машин и основы конструирования».


Методические указания рассмотрены и рекомендованы к печати на заседании кафедры технической механики (протокол № 5 от 3.02.2011 г.)
Составитель: Дорогов О.В.

Содержание
Общие сведения……………………………………………………...4
1. Расчёт редуктора в модуле АРМ Drive……………………………5
2. Расчёт механических передач в модуле АРМ Trans…………….14
3. Расчёт валов в модуле АРМ Shaft………………………………...23
4. Расчёт подшипников качения в модуле АРМ Bear……………...34
Список литературы…………………………………………………...38

^ Общие сведения.

Машина состоит из исполнительного механизма и привода. Привод в основном включает в себя двигатель и передаточный механизм, через который передаётся крутящий момент на вал исполнительного механизма. Соединение вала исполнительного механизма с валом электродвигателя возможно лишь в редких случаях, когда частоты вращения этих валов совпадают, например, в приводах центробежных компрессоров, вентиляторов и др. Для привода медленно вращающихся валов необходима специальная понижающая передача – редуктор. Крутящий момент как от двигателя к редуктору, так и от редуктора к исполнительному механизму может передаваться либо с помощью муфты, либо с помощью передачи (ременная, цепная). Расчёт передачи можно автоматизировать с помощью APM Trans.

Большую помощь при проектировочном расчете привода может оказать модуль ^ APM Drive. Данный модуль предназначен для расчёта элементов кинематических схем редукторов и является интегральной средой, объединяющей модули APM Trans, APM Shaft, APM Bear и использующей все их возможности по заданию параметров и выводу результатов расчёта соответствующих элементов схемы. APM Drive может быть использован, как для расчёта редуктора в целом, так и его элементов (подшипников качения, передач зацеплением и валов), с автоматической генерацией чертежей, как отдельных деталей, так и в сборе, включая корпус. После проведения расчёта базового варианта с последующим просмотром результатов возможна корректировка того или иного элемента с использованием соответствующих модулей APM Trans (для передач зацеплением), APM Shaft (для валов), APM Bear (для подшипников качения).

Привод того или иного исполнительного механизма включает в себя двигатель и редуктор. Крутящий момент как от двигателя к редуктору, так и от редуктора к исполнительному механизму может передаваться либо с помощью муфты, либо с помощью передачи (ременная, цепная). Расчёт передачи можно автоматизировать с помощью APM Trans.

Понятно, что методы автоматизированного расчёта не всегда идеально совпадают с результатами аналитических вычислений, однако имеют вполне достаточную для инженерной практики точность.

^ 1. Проектировочный расчёт редуктора в модуле APM Drive.

ПРИМЕР

Выполнить проектировочный расчёт двухступенчатого цилиндрического редуктора при следующих исходных данных:

Тип передачкосозубые внешнего зацепления;

Крутящий момент на выходе2000 Н·м;

Частота вращения выходного вала20 об/мин;

Общее передаточное число15;

Ресурс работы10000 часов;

Тип подшипниковрадиально-упорные роликовые;

Схема установки подшипников - схема «О»;

Термообработка зубчатых колёсзакалка ТВЧ до твёрдости 50 НRС;

Расположение шестерни на валу относительно опорнесимметричное;

Материал валовсталь 40;

Режим работыпостоянный.
Общий порядок расчёта:

1) Выбор типа расчёта.

2) Создание кинематической схемы

3) Ввод исходных параметров

4) Выполнение расчёта базового варианта

5) Просмотр результатов расчёта

6) Корректировка конструктивных параметров элементов редуктора

7) Расчёт откорректированного варианта

8) Генерация чертежей отдельных элементов

9) Генерация чертежей спроектированного редуктора

10) Вывод результатов расчёта на печать и в файл формата *.rtf.

Решение

^ 1. Выбор типа расчёта редуктора.

Перед началом расчёта необходимо выбрать тип расчётапроектировочный или проверочный. При открытии нового документа по умолчанию предлагается проведение проектировочного расчёта. Для того чтобы проверить это, открываем меню Тип расчёта и убеждаемся в наличии флажка напротив опции Проектировочный (если это не так, то устанавливаем флажок напротив этого вида расчёта)

^ 2. Создание кинематической схемы редуктора.

Кинематическая схема состоит из передающих элементов (зубчатых колёс), валов и подшипников.

2.1. Создание валов.

Именно с создания валов мы начинаем задавать кинематическую схему. Пусть для примера это будут «вертикальные» валы. Нажимаем кнопку «Вертикальный вал» на инструментальной панели «Валы» (меню Вставка/Вал/Вертикальный), а затем, нажав левую кнопку мыши, изображаем вал «вытягиванием» линии в вертикальном направлении. Вытягивать линию можно или сверху вниз или снизу вверх. Таким способом задаём три вертикальных вала: входной, промежуточный и выходной.

2.2. Моделирование зубчатых передач.

После построения валов размещаем на них зубчатые передачи. В данном примере используем косозубые передачи внешнего зацепления, следовательно, нажимаем на инструментальной панели кнопку «Косозубая




внешнего зацепления»
(меню Вставка/Передача/Косозубая внешнего зацепления). Затем, нажав левую кнопку мыши, «вытягиваем» штриховую линию до другого вала до тех пор, пока не появится динамический объект в виде прямоугольника. Далее щёлкаем левой кнопкой мыши и вместо прямоугольника появится динамическое изображение зубчатой передачи. Аналогично создаём вторую зубчатую передачу.

2.3. Размещение подшипников.

На каждом из валов кинематической схемы необходимо разместить как минимум два подшипника. Для создания роликового радиально-упорного подшипника нажимаем на инструментальной панели «Подшипник» кнопку




«Радиально-упорный роликовый (левый)»
(меню Вставка/Подшипник/Радиально-упорный роликовый (левый)). В то место, где на валу будет установлен подшипник, перемещаем курсор до появления динамического объекта в виде небольшого прямоугольника и щёлкаем левой кнопкой мыши для фиксации места установки. В зависимости от схемы установки подшипников («О» или «Х») на одной стороне валов следует установить левые подшипники, на другой – правые. В нашем примере левые подшипники находятся в верхней части валов.

2.4. Указание входа и выхода схемы.

Для указания входа схемы на инструментальной панели «Валы» нажимаем


























кнопку «Входной вал»
(меню Вставка/Вал/Входной вал), затем подводим курсор к одному из концов входного вала до появления динамического объекта в виде квадратика. После этого щёлкаем левой кнопкой мыши для его установки.

^ Для указания выхода схемы на инструментальной панели «Валы» нажимаем




кнопку «Выходной вал»
(меню Вставка/Вал/Выходной вал), затем подводим курсор к одному из концов входного вала до появления динамического объекта в виде квадратика. После этого щёлкаем левой кнопкой мыши для его установки.

В результате создана кинематическая схема редуктора (Рис. 1)




Рис 1.1.
2.5. Редактирование элементов кинематической схемы.

Если возникает необходимость в изменении положения отдельных элементов кинематической схемы, а также их удалении или замены одних типов другими, то предварительно такие элементы следует выделить. Для этого на


инструментальной панели «Основная» нажимаем кнопку «Выделить»
а затем щёлкаем левой кнопкой мыши на выделяемом элементе.

С выделенными элементами можно производить следующие операции:

Удаление.


На панели инструментов «Основная» нажимаем кнопку «Удалить»
(меню Правка/Удалить);

Изменение положения выделенного элемента.

Подводим курсор к выделенному элементу, и, как только курсор приобретает вид, нажимаем левую кнопку мыши и, не отпуская её, перемещаем этот элемент схемы. Данная операция позволяет сместить вдоль вала передачи и подшипники, а сам вал переместить в любом направлении.

После выполнения этой операции все подшипники, установленные на валу сместятся вместе с ним. Передачи останутся на месте, однако при перемещении валов в поперечном направлении (в поле чертежа справа налево) изменится масштаб изображения передач.

Изменение размеров вала.

При выделении вала его левый конец выделяется белым квадратиком, а правый – чёрным. Для изменения размера выделенного вала подводим курсор к его чёрному концу. Когда курсор приобретает вид двунаправленной стрелки, нажимаем левую кнопку мыши и, не отпуская её, перемещаем конец вала.

^ 3. Ввод исходных параметров редуктора.

Нажимаем на панели инструментов «Основная» кнопку «Начальные










данные»
(меню Схема/Начальные данные) и в соответствующие поля ввода появившегося диалогового окна «Начальные данные» записываем исходные данные проектируемого редуктора:

«Момент на выходе, НхМ» - 2000;

«Частота вращения на выходе, об/мин» - 20;

«Передаточное число» - 15;

«Долговечность, час» – 10000.

Этих данных вполне достаточно для проведения проектировочного расчёта редуктора. Разбиение передаточного числа по ступеням редуктора произойдёт автоматически. Однако пользователь имеет возможность скорректировать разбиение передаточного отношения по ступеням.

Для перехода в режим ручной корректировки передаточного отношения




следует нажать кнопку «Ручное разбиение»
(меню Схема/Ручное разбиение), после чего откроется диалоговое окно «Исходные данные».




Рис.1.2.
В верхней части этого окна показываются те параметры элементов схемы, которые предлагаются программой. Пользователь может изменить любой из них. Для этого необходимо, во-первых, в группе параметров Условия разбиения отметить строку ручная, а во-вторых, из выпадающего списка Параметр ручного разбиения, выбрать тот параметр, который нужно изменить.

Затем следует указать ту ступень редуктора, для которой будет задан выбранный параметр. Это делается двойным щелчком левой кнопкой мыши на соответствующей строке в списке элементы схемы. В активном поле ввода открывшегося диалогового окна «Параметры ступени №1» можно задать

необходимое значение выбранного параметра (заметим, что из всех полей ввода этого окна активным будет только то, которое соответствует выбранному ранее параметру).




Рис. 1.3.
После изменения какого-либо параметра вся кинематика редуктора будет пересчитана в автоматическом режиме.

^ 4. Выполнение расчёта базового варианта редуктора.

Расчёт производится после нажатия на панели инструментов «Основная»




кнопки «Расчёт»
(меню Схема/Расчёт).

Процесс расчёта происходит следующим образом:

1) Рассчитываются передачи, тип которых задан пользователем;

2) На основе полученных результатов конфигурируются валы, строящиеся из цилиндрических секций (коэффициент запаса по усталостной прочности для каждого вала не менее 1,5);

3) Из базы данных подбираются подшипники указанного типа различных серий, по рассчитанным диаметрам секций валов, на которых они должны устанавливаться. Подобранные подшипники проверяются на долговечность. Если из базы данных не удалось подобрать подшипник по сконфигурированному диаметру вала, или найденный подшипник не обеспечивает заданную долговечность, пользователю выдаётся сообщение о тех подшипниках, с которыми возникли проблемы.

Если после проведения расчёта программа выдаёт сообщение: «Не все подшипники, выбраны из базы данных или имеют требуемую долговечность…», то это означает одно из двух:

под предложенный диаметр вала не нашлось подходящего подшипника, с таким же внутренним диаметром;

подшипник найден, но полученная в результате расчёта долговечность ниже той, которая задана в исходных данных для всего редуктора.

В обоих случаях диаметр секции вала на том его участке, где будет установлен подшипник, следует увеличить. В этом случае программа подберёт подшипник с большей грузоподъёмностью, который в результате будет иметь большую долговечность. После проведения всех изменений следует провести повторный расчёт редуктора.

Кнопка «Результаты» (меню Схема/Результаты расчёта) на панели инструментов «Основная» становится активной после окончания расчёта только при выборе пользователем определённого элемента схемы.
  1   2   3   4   5

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к печати на заседании кафедры технической механики (протокол №5 от 02. 2011 г.) iconОсновы экологии практикум к решению задач методические указания для...
Практическая работа № расчет предельно допустимых выбросов от стационарных источников загрязнения атмосферы

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к печати на заседании кафедры технической механики (протокол №5 от 02. 2011 г.) iconМетодические указания
Методические указания рассмотрены и рекомендованы к опубликованию на заседании научно-методической комиссии факультета ЭкУС, протокол...

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к печати на заседании кафедры технической механики (протокол №5 от 02. 2011 г.) iconМетодические указания по написанию курсовых работ рассмотрены и одобрены...

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к печати на заседании кафедры технической механики (протокол №5 от 02. 2011 г.) iconМетодические указания к разработке расчетно-графической работы по...
Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании научно-методической комиссии Института инженерно-экологических...

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к печати на заседании кафедры технической механики (протокол №5 от 02. 2011 г.) icon«Автосервис»
Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры «Автосервис» исакиБТ, протокол №5 от 16. 11. 2010 г

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к печати на заседании кафедры технической механики (протокол №5 от 02. 2011 г.) iconКонтрольная работа включает письменное задание. Преподаватель выставляет оценку «зачтено»
Рассмотрены и рекомендованы к печати на заседании кафедры экономической теории и финансов 28 января 2003 года

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к печати на заседании кафедры технической механики (протокол №5 от 02. 2011 г.) icon5 "Анализ и диагностика финансового состояния предприятия"
Задания рассмотрены и утверждены на заседании кафедры (протокол №4, от 20 апреля 2011 г.)

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к печати на заседании кафедры технической механики (протокол №5 от 02. 2011 г.) iconМетодические указания и задания к выполнению контрольной работы для студентов
Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры экономики предприятия кгмту

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к печати на заседании кафедры технической механики (протокол №5 от 02. 2011 г.) iconМетодические рекомендации по выполнению, оформлению и защите дипломной...
Рассмотрены на заседании кафедры, протокол №2 от. 11. 2008г., утверждены Методическим советом иэиф тгсха, протокол №3 от 25. 11....

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к печати на заседании кафедры технической механики (протокол №5 от 02. 2011 г.) iconМетодические указания по контрольной работе для студентов направления 100700. 62 «Торговое дело»
Одобрены на заседании кафедры «Государственное и муниципальное управление», протокол №5 от 25. 12. 2011 г

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов