содержание .. 1 2 ..
Аскон. Интегрированная система проектирования тел вращения КОМПАС-SHAFT 2D. Руководство - часть 1
Интегрированная система
проектирования
тел вращения
КОМПАС SHAFT 2D
Руководство пользователя
1 сентября 2005 года
Содержание
Введение
13
Часть I.
Общие сведения
Глава
1.
Назначение системы
16
1.1.
Варианты работы системы
17
1.1.1.
Режим построения вала
17
1.1.2.
Режим расчета механических передач
17
1.2.
Взаимодействие КОМПАС!SHAFT 2D V6 с КОМПАС!3D
18
1.3.
Начало работы с библиотекой
18
Глава
2.
Интерфейс модуля построения
19
2.1.
Панель управления
20
2.1.1.
Команды управления изображением на листе чертежа КОМПАС!График
21
2.1.2.
Команды построения дополнительных изображений
22
2.1.3.
Команды вызова дополнительных модулей системы
23
2.1.4.
Команда настройки параметров работы системы
23
Общие настройки
23
Формы таблиц
24
Генерация сечений вала
25
Генерация 3D!модели
26
2.2.
Инструментальная панель внешнего контура
26
2.3.
Инструментальная панель внутреннего контура
27
2.4.
Меню сил и моментов
28
2.5.
Контекстное меню дерева ступеней
28
2.6.
Калькулятор
30
3
Интегрированная система проектирования тел вращения КОМПАС SHAFT 2D
2.7.
Команды управления изображением проектируемой ступени
31
Часть II.
Построение вала
Глава
3.
Создание и редактирование моделей
34
3.1.
Начало построения
34
3.2.
Редактирование модели
34
Глава
4.
Построение внешнего контура
36
4.1.
Общие приемы работы
37
4.1.1.
Построение основной ступени
37
4.1.2.
Построение дополнительных элементов
37
4.1.3.
Изменение взаимного расположения ступеней
37
4.2.
Цилиндрическая ступень
37
4.2.1.
Канавки
38
Канавка
39
Канавка под стопорное кольцо
40
Канавка под выход шлифовального круга
41
Выносной элемент канавки под выход шлифовального круга
41
4.2.2.
Резьба
42
Метрическая резьба
42
Профиль метрической резьбы
44
Метрическая резьба для пластмасс
44
Трубная резьба
45
Трапецеидальная резьба
46
Упорная резьба
46
Круглая резьба
47
4.2.3.
Шлицы
48
Шлицы прямобочные
48
Профиль внешних прямобочных шлицев
49
Шлицы эвольвентные
50
Шлицы треугольные
51
Расчет шлицевого соединения
51
4.2.4.
Шпоночные пазы
56
Шпоночный паз под призматическую шпонку
56
4
Содержание
Профиль шпоночного паза под призматическую шпонку
57
Шпоночный паз под призматическую высокую шпонку
58
Шпоночный паз под сегментную шпонку (передача крутящего момента)
59
Шпоночный паз под сегментную шпонку (фиксация элементов)
60
4.2.5.
Подшипники
61
4.2.6.
Кольцевые пазы
63
Кольцевой паз. Тип 1
63
Кольцевой паз. Тип 2
64
4.2.7.
Лыска
65
4.3.
Коническая ступень
66
4.3.1.
Шпоночные пазы
67
Шпоночный паз под призматическую шпонку
67
Шпоночный паз под призматическую высокую шпонку
68
4.3.2.
Кольцевые пазы
69
4.4.
Шестигранник
69
4.5.
Квадрат
70
4.6.
Сфера
71
4.7.
Элементы механических передач
71
4.7.1.
Шестерня цилиндрической зубчатой передачи
72
Таблица параметров цилиндрической шестерни с внешними зубьями
73
Профиль внешних эвольвентных зубьев
74
Кольцевые пазы
74
Профиль затыловки
75
4.7.2.
Шестерня конической передачи с прямыми зубьями
75
Таблица параметров конической шестерни с прямыми зубьями
76
Кольцевые пазы
77
4.7.3.
Шестерня конической передачи с круговыми зубьями
77
Таблица параметров конической шестерни с круговыми зубьями
78
Кольцевые пазы
79
4.7.4.
Червяк цилиндрической червячной передачи
79
Таблица параметров червяка цилиндрической передачи
80
4.7.5.
Червячное колесо
80
Таблица параметров червячного колеса
81
Кольцевые пазы
82
4.7.6.
Звездочка цепной передачи с роликовой цепью
82
Таблица параметров звездочки цепной передачи
83
Профиль зубьев звездочки
83
Кольцевые пазы
84
4.7.7.
Шкив клиноременной передачи
84
Кольцевые пазы
85
5
Интегрированная система проектирования тел вращения КОМПАС SHAFT 2D
4.7.8.
Шкив зубчато!ременной передачи
85
Профиль зубьев шкива
86
Кольцевые пазы
86
Глава
5.
Построение внутреннего контура
87
5.1.
Общие приемы работы
88
5.1.1.
Построение основной ступени
88
5.1.2.
Построение дополнительных элементов
88
5.1.3.
Изменение базового торца ступени
88
5.2.
Цилиндрическая ступень внутреннего контура
88
5.2.1.
Канавки
89
Канавка под стопорное кольцо
89
Канавка под выход шлифовального круга
90
Выносной элемент канавки под выход шлифовального круга
91
5.2.2.
Резьба
91
5.2.3.
Шлицы
92
Шлицы прямобочные внутренние
92
Профиль внутренних прямобочных шлицев
93
Шлицы эвольвентные внутренние
93
Профиль внутренних эвольвентных шлицев
94
Шлицы треугольные внутренние
94
5.2.4.
Шпоночные пазы
95
Шпоночный паз под призматическую шпонку
95
Профиль шпоночного паза под призматическую шпонку
96
Шпоночный паз под призматическую высокую шпонку
96
Шпоночный паз под сегментную шпонку (передача крутящего момента)
97
Шпоночный паз под сегментную шпонку (фиксация элементов)
98
5.2.5.
Подшипники
98
5.3.
Коническая ступень внутреннего контура
99
5.3.1.
Шпоночные пазы
100
Шпоночный паз под призматическую шпонку
100
Шпоночный паз под призматическую высокую шпонку
101
5.4.
Квадрат внутреннего контура
101
5.5.
Глухое отверстие
102
5.6.
Центровое отверстие
103
5.7.
Шестерня цилиндрической передачи внутреннего зацепления
103
5.7.1.
Таблица параметров цилиндрической шестерни с внутренними зубьями
105
6
Содержание
5.7.2.
Профиль внутренних эвольвентных зубьев
105
Глава
6.
Приложение нагрузки
107
6.1.
Радиальные и осевые силы
107
6.1.1.
Задание радиальных и осевых сил через проекции
107
6.1.2.
Задание радиальных и осевых сил через вектор
108
6.2.
Распределенная нагрузка
109
6.3.
Изгибающий момент
110
6.4.
Крутящий момент
111
6.5.
Крутящий момент от зубчатой передачи
111
Часть III.
Расчеты механических передач
Глава
7.
Модуль расчета механических передач
114
7.1.
Общие приемы работы
115
7.1.1.
Единицы измерения исходных данных
115
7.1.2.
Управление исходными данными
115
7.1.3.
Инструментальные панели
116
7.1.4.
Использование Модуля выбора материалов
117
Глава
8.
Цилиндрическая зубчатая передача внешнего зацепления
118
8.1.
Геометрический расчет
118
8.1.1.
Варианты расчета
118
8.1.2.
Описание расчета
119
Особенности ввода некоторых данных на вкладке Страница 1
119
Особенности ввода некоторых данных на вкладке Страница 2
122
8.2.
Расчет на прочность
123
Особенности ввода некоторых данных
124
8.3.
Расчет на долговечность
125
7
Интегрированная система проектирования тел вращения КОМПАС SHAFT 2D
Особенности ввода некоторых данных на вкладке Страница 1
126
Особенности ввода некоторых данных на вкладке Режимы нагружения
128
Глава
9.
Цилиндрическая зубчатая передача
внутреннего зацепления
129
9.1.
Геометрический расчет
129
9.1.1.
Варианты расчета
130
9.1.2.
Описание расчета
130
Особенности ввода некоторых данных на вкладке Страница 1
130
Особенности ввода некоторых данных на вкладке Страница 2
132
9.2.
Расчет на прочность
133
9.3.
Расчет на долговечность
133
Глава
10.
Коническая передача с круговыми зубьями
134
10.1.
Геометрический расчет
134
10.1.1.
Варианты расчета
134
10.1.2.
Описание расчета
135
Особенности ввода некоторых данных на вкладке Страница 1
135
Особенности ввода некоторых данных на вкладке Страница 2
138
10.2.
Расчет на прочность
141
10.3.
Расчет на долговечность
141
Глава
11.
Коническая передача с прямыми зубьями
142
11.1.
Геометрический расчет
142
11.1.1.
Варианты расчета
142
11.1.2.
Описание расчета
143
Особенности ввода некоторых данных на вкладке Страница 1
143
11.2.
Расчет на прочность
145
11.3.
Расчет на долговечность
145
8
Содержание
Глава
12.
Червячная цилиндрическая передача
146
12.1.
Геометрический расчет
147
12.1.1.
Варианты расчета
147
12.1.2.
Описание расчета
147
Особенности ввода некоторых данных на вкладке Страница 1
147
12.2.
Расчет на прочность
150
Особенности ввода некоторых данных
151
12.3.
Расчет на теплостойкость
152
Особенности ввода некоторых данных на вкладке Страница 1
152
Глава
13.
Цепная передача
155
13.1.
Геометрический расчет
155
Особенности ввода некоторых данных на вкладке Страница 1
156
13.2.
Проектный расчет
158
Особенности ввода некоторых данных
158
13.3.
Расчет на работоспособность
160
Глава
14.
Клиноременная передача
162
14.1.
Проектный расчет
162
Особенности ввода некоторых данных
163
Глава
15.
Зубчато ременная передача
165
15.1.
Проектный расчет
165
Особенности ввода некоторых данных
166
9
Интегрированная система проектирования тел вращения КОМПАС SHAFT 2D
Часть IV.
Расчет валов и подшипников
Глава
16.
Модуль расчета валов и подшипников
170
16.1.
Общие сведения
170
16.1.1.
Назначение модуля
170
16.1.2.
Загрузка модуля
171
16.1.3.
Интерфейс модуля
171
16.1.4.
Панель инструментов
172
16.1.5.
Завершение работы модуля
173
16.2.
Настройка параметров графиков и отчетов
174
16.2.1.
Параметры построения графиков
174
16.2.2.
Параметры страницы отчета
175
16.3.
Выбор материала вала
176
16.4.
Выбор шероховатости поверхностей вала
177
Глава
17.
Расчет вала
178
17.1.
Управление расчетом
179
17.2.
Просмотр результатов расчета вала
180
17.3.
Управление отчетами о результатах расчета вала
181
17.3.1.
Выбор типов формируемых графиков и отчетов
181
17.3.2.
Просмотр документов многостраничного отчета,
сформированного в КОМПАС!График
183
17.3.3.
Просмотр отчета, сформированного в FastReport
184
17.4.
Примерный алгоритм расчета вала
185
Глава
18.
Расчет подшипников
187
18.1.
Общий расчет
188
18.2.
Расчет на тепловыделение
189
10
Содержание
18.3.
Отчет о результатах расчета подшипников
189
Часть V.
Выбор материала
Глава
19.
Модуль выбора материалов
192
19.1.
Общие сведения
192
19.1.1.
Загрузка модуля
193
19.1.2.
Интерфейс модуля
193
Режим выбора материала
193
Режим изменения свойств материала
194
19.1.3.
Панель инструментов
194
19.1.4.
Завершение работы модуля
195
19.2.
Работа в режиме выбора материала
195
19.2.1.
Выбор материала
196
19.2.2.
Сортировка списка материалов
196
19.2.3.
Отчет о свойствах материала
197
19.2.4.
Сокрытие записи базового материала
197
19.2.5.
Удаление записи пользовательского материала
198
19.2.6.
Восстановление списка базовых материалов
198
19.2.7.
Просмотр справочника «ЛОЦМАН: Материалы и сортаменты»
198
19.2.8.
Переход в режим редактирования свойств материалов
198
19.3.
Работа в режиме изменения свойств материала
199
19.3.1.
Редактирование свойств материала
199
19.3.2.
Ввод нового материала в базу данных
200
19.3.3.
Редактирование свойств текущего пользовательского материала
200
19.3.4.
Просмотр справочника «ЛОЦМАН: Материалы и сортаменты»
200
19.3.5.
Выбор материала из справочника «ЛОЦМАН: Материалы и сортаменты»
200
11
Введение
Данное пособие предназначено и для тех, кто только приступает к знакомству с интегри!
рованной системой проектирования тел вращения КОМПАС SHAFT 2D V6, и для тех, кто
уже работает с этим программным продуктом. Новички смогут получить представление
о возможностях библиотеки, о порядке построения модели и расчета ее конструктивных
элементов. Пользователи, которые уже знакомы с библиотекой, найдут для себя инфор!
мацию, которая поможет им полностью овладеть приемами работы с КОМПАС SHAFT 2D
V6 и сделает их работу более быстрой и эффективной.
Предполагается, что читатель имеет навыки работы с Windows!приложениями и систе!
мой трехмерного твердотельного моделирования КОМПАС!3D.
Условности и сокращения
Если для вызова команды, о которой рассказывается в тексте пособия, можно исполь!
зовать кнопку, то изображение этой кнопки помещается на левом поле абзаца. На левом
поле также изображается кнопка или пиктограмма, которая упоминается в текущем
фрагменте текста.
Названия клавиш клавиатуры заключаются в угловые скобки и выделяются курсивом.
Например, если в тексте написано «нажмите <Enter>», это значит, что необходимо на!
жать на клавишу с надписью «Enter». Комбинация клавиш записывается с помощью зна!
ка «плюс», например, <Ctrl>+<F6>. Такая запись обозначает, что следует нажать клавишу
<Ctrl>, затем, не отпуская ее — клавишу <F6>.
Замечания, советы и особенно важные сведения выделены горизонтальными линейка!
ми и отмечены следующими значками:
— Замечание,
— Совет,
— Внимание!
13
Глава 1.
Назначение системы
Система КОМПАС SHAFT 2D V6 предназначена для параметрического проектирования:
▼ валов и втулок;
▼ цилиндрических и конических шестерен;
▼ червячных колес и червяков;
▼ шкивов ременных передач;
▼ шкивов зубчато!ременных передач;
▼ звездочек цепных передач.
Модели валов и втулок могут состоять из следующих простых ступеней:
▼ цилиндрическая ступень внешнего или внутреннего контура;
▼ коническая ступень внешнего или внутреннего контура;
▼ квадрат внешнего или внутреннего контура;
▼ шестигранник внешнего контура;
▼ сфера внешнего контура;
▼ глухое отверстие;
▼ центровое отверстие.
На простых ступенях могут быть смоделированы шлицевые, резьбовые и шпоночные
участки, а также другие конструктивные элементы модели — канавки, проточки, пазы,
лыски и т. д. Сложность модели и количество ступеней не ограничиваются. Для цилинд!
рических участков внешнего и внутреннего контуров могут быть подобраны подшипни!
ки.
Параметрические модели сохраняются непосредственно в чертеже и доступны для пос!
ледующего редактирования средствами КОМПАС SHAFT 2D V6. При создании и редакти!
ровании может быть изменен как порядок ступеней модели (Drag&Drop), так и любой па!
раметр ступени, либо выполнено удаление ступени.
В процессе создания модели могут быть выполнены расчеты:
▼ элементов механических передач;
▼ валов и подшипников, смоделированных в КОМПАС SHAFT 2D V6;
▼ шлицев, являющихся конструктивным элементом модели КОМПАС SHAFT 2D V6.
Система КОМПАС SHAFT 2D V6 интегрирована со справочниками «ЛОЦМАН: Материалы
и сортаменты» (из него можно выбрать материал проектируемой детали) и «ЛОЦМАН:
Стандартные изделия» (его данными вы можете пользоваться при выборе параметров
проектируемых стандартных элементов).
Интуитивно понятный интерфейс и развитая система помощи обеспечивают быстрое ос!
воение системы.
КОМПАС SHAFT 2D V6 позволяет в десятки раз увеличить скорость проектирования де!
талей и выпуска документации на них.
16
Глава 1. Назначение системы
1.1.
Варианты работы системы
С КОМПАС SHAFT 2D V6 можно работать в двух режимах:
▼ Построение вала;
▼ Расчеты механических передач.
Выбор режима работы осуществляется после подключения системы к КОМПАС!График.
1.1.1.
Режим построения вала
В режиме построения вала с помощью КОМПАС SHAFT 2D V6 вы сможете:
▼ создать параметрическую модель вала, втулки, элемента механической передачи;
▼ выполнить ряд расчетов конструктивных элементов модели, предусмотренных функци!
оналом системы (в том числе и расчет элементов механических передач);
▼ создать основу чертежа модели и, если это предусмотрено функционалом системы,
трехмерную твердотельную модель на основе параметрической модели КОМПАС SHAFT
2D V6.
В режиме построения вала по результатам расчетов могут быть автоматически созданы
таблицы параметров зубчатых колес и выносные элементы с профилями зубьев. При из!
менении расчетных параметров передач таблицы и выносные элементы автоматически
переформировываются.
Для ряда элементов модели можно выполнить автоматическую простановку их разме!
ров в чертеже.
Работая с КОМПАC SHAFT 2D V6, вы сможете автоматически создавать в чертежах виды
проектируемых тел вращения слева и справа, получать изображения сечений ступеней
модели. Для формирования сечений на чертеже КОМПАС!График должны быть созданы
линии разреза!сечения, перпендикулярные оси вращения детали.
Если вы строите тело вращения, работая в КОМПАС!График со сборочным чертежом, ре!
комендуется для каждой детали, проектируемой при помощи КОМПАС SHAFT 2D V6, со!
здавать новый слой. Это сделает вашу работу более удобной, исключив при построении
ситуации «захвата» графических объектов, не принадлежащих детали.
1.1.2.
Режим расчета механических передач
В режиме расчета механических передач вы сможете выполнить геометрические и проч!
ностные расчеты цилиндрических и конических зубчатых, цепных, червячных и ремен!
ных передач. Результаты расчета могут быть выведены на печать, сохранены в файле
определенного формата. Чертеж или модель элемента передач в этом режиме не созда!
ется.
Для получения дополнительной справочной информации об особенностях расчета эле!
ментов механических передач файл справочной системы КОМПАС GEARS
5—
GEARS.Hlp должен находиться в одном каталоге с файлом SHAFT.Hlp, содержащим
справочную систему КОМПАС SHAFT 2D V6.
17
Часть I.
Общие сведения
1.2.
Взаимодействие КОМПАС SHAFT 2D V6 с КОМПАС 3D
Система КОМПАС SHAFT 2D V6 может работать с КОМПАС!3D, генерируя трехмерные
твердотельные модели на основе параметрической модели КОМПАС SHAFT 2D V6.
В настоящей версии реализована возможность построения трехмерных твердотельных
моделей втулок, валов, шестерен цилиндрической передачи с прямыми зубьями, шкивов
и звездочек по плоской модели КОМПАС SHAFT 2D V6.
Построенная модель может редактироваться средствами КОМПАС!3D.
Если вы используете КОМПАС SHAFT 2D V6 при работе с КОМПАС!График, команда ге!
нерации трехмерной твердотельной модели будет недоступна.
1.3.
Начало работы с библиотекой
Подключите систему КОМПАС SHAFT 2D V6 к КОМПАС!3D (КОМПАС!График) как обыч!
ную библиотеку. Затем выберите режим работы с системой — Построение вала или Рас
чет механических передач. Для этого дважды щелкните мышью по строке меню библи!
отеки, совпадающей с названием нужного режима (рис. 1.1).
Для работы в режиме построения вала необходимо,
чтобы в КОМПАС!График был открыт лист чертежа или
фрагмент.
Рис. 1.1.
Если в КОМПАС!График открыт рабочий документ, содержащий ранее созданную мо!
дель КОМПАС SHAFT 2D V6, вы сможете запустить систему двойным щелчком мыши по
этой модели.
18
Глава 2.
Интерфейс модуля построения
КОМПАC SHAFT 2D V6 — это стандартное приложение Windows.
Поэтому главное рабочее окно системы (рис. 2.1) содержит стан!
дартные атрибуты приложений Windows — заголовок окна с сис!
темным меню и пиктограммами минимизации, максимизации и за!
крытия окна, рамку для изменения размеров окна.
Окно модуля построения КОМПАС SHAFT 2D V6 состоит из заголов!
ка, панели инструментов и двух рабочих областей.
Верхняя область предназначена для отображения дерева ступеней
и элементов внешнего контура, нижняя — для элементов внутрен!
Рис. 2.1.
него контура проектируемой модели.
Вы можете изменить размеры областей. Для этого подведите курсор к линии, разделя!
ющей области (он примет форму двойной стрелки), нажмите левую клавишу мыши и, не
отпуская клавишу, переместите линию, устанавливая нужное соотношение размеров об!
ластей.
После начала построения (или при ре!
дактировании существующей модели)
в левой части окна появляются инс!
трументальные панели внешнего и
внутреннего контуров
(рис. 2.2). На
них расположены кнопки вызова ко!
манд, необходимых для проектирова!
ния параметрической модели тела
вращения.
Инструментальные панели можно пе!
ремещать как внутри главного окна
КОМПАС SHAFT 2D V6, так и выносить
за его пределы.
Чтобы вынести инструментальную па!
нель за пределы главного окна систе!
мы, установите курсор над двумя па!
раллельными линиями, которые рас!
Рис. 2.2.
положены в верхней части панели.
Когда курсор примет вид пересекающихся двунаправленных стрелок, нажмите левую
клавишу мыши и, не отпуская ее, переместите панель.
19
Часть I.
Общие сведения
2.1.
Панель управления
Панель управления расположена в верхней части главно!
го рабочего окна КОМПАC SHAFT 2D V6. Она содержит
кнопки вызова команд управления моделью, изображени!
ем, расчетом и настройки системы (рис. 2.3). Описание
назначения кнопок представлено в таблице 2.1.
Рис. 2.3.
Табл. 2.1.
Назначение кнопок панели управления
Команда
Назначение кнопки
Новый вал
Нажмите эту кнопку, чтобы приступить к созданию новой модели
КОМПАС SHAFT 2D V6.
Обновить
Нажмите эту кнопку, чтобы приступить к редактированию другой
изображение
модели КОМПАС SHAFT 2D V6, расположенной на активном
чертеже КОМПАС!График. Затем укажите курсором модель,
которую нужно редактировать, и ответьте на вопрос о
необходимости сохранения изменений в текущей модели.
В главном окне системы КОМПАC SHAFT 2D V6 будет открыта
структура указанной модели.
Сохранить вал
Воспользуйтесь этой кнопкой, чтобы сохранить параметры
и выйти
модели и закончить работу с системой.
Обновить,
Нажмите эту кнопку, чтобы раскрыть список, в котором
показать,
сгруппированы команды управления изображением на листе
перестроить
чертежа КОМПАС!График (см. раздел 2.1.1 на с. 21).
изображение
Дополнительные
Нажмите эту кнопку, чтобы раскрыть список, в котором
построения
сгруппированы команды, предназначенные для построения
дополнительных изображений на листе чертежа КОМПАС!График
(см. раздел 2.1.2 на с. 22).
Свойства
Нажмите эту кнопку, чтобы раскрыть список, в котором сгруппи!
и расчеты
рованы команды вызова специализированных программных
продуктов (см. раздел 2.1.3 на с. 23), предназначенных для опре!
деления механических свойств материала модели (см. Часть V) и
для расчета вала и подшипников (см. Часть IV).
Настройки
Нажмите эту кнопку, чтобы выбрать режимы и определить
необходимые параметры работы КОМПАС SHAFT 2D V6
(см. раздел 2.1.4 на с. 23).
Информация
Нажмите эту кнопку, чтобы получить краткую информацию о
о программе
системе КОМПАС SHAFT 2D V6.
20
содержание .. 1 2 ..