содержание .. 8 9 10 11 ..
Аскон. Интегрированная система проектирования тел вращения КОМПАС-SHAFT 2D. Руководство - часть 10
Часть III.
Расчеты механических передач
В случае невыполнения каких!либо показателей качества зацепления выдаются инфор!
мационные сообщения с рекомендациями по дальнейшим действиям.
13.2.
Проектный расчет
В результате проектного
расчета определяется спи!
сок передач, подобранных
из общей базы цепей, ко!
торые удовлетворяют ис!
ходным данным.
Поля ввода исходных дан!
ных располагаются на
вкладке Страница 1. Дан!
ные на вкладке Предмет
расчета
(описательная
информация о расчете)
постоянны для всех расче!
тов передачи (геометрия,
проектный расчет, рабо!
тоспособность).
Рис. 13.4.
1. Введите исходные данные на вкладке Страница 1 (рис. 13.4).
Особенности ввода некоторых данных
▼ Коэффициент ударности работы
Коэффициент ударности работы зависит от характера работы цепной передачи и от того
оборудования, где она применяется. Воспользуйтесь для выбора коэффициента табли!
цами 13.1 и 13.2.
Табл. 13.1. Зависимость коэффициента ударности работы от характера работы цепной передачи
Коэффициент
Характер работы цепной передачи
ударности
Плавная работа без толчков и ударов, равномерная нагрузка
1,0
Равномерный ход с отдельными мягкими толчками,
1,0
легкие, плавные колебания нагрузки
Легкие удары, небольшие толчки, средняя пульсирующая нагрузка
1,1
158
Глава 13. Цепная передача
Табл. 13.1. Зависимость коэффициента ударности работы от характера работы цепной передачи
Коэффициент
Характер работы цепной передачи
ударности
Средние удары и предельная пульсирующая нагрузка
1,25
Средние удары и предельная пульсирующая нагрузка
1,45
средней интенсивности
Самые сильные удары со знакопеременной нагрузкой
1,5
Табл. 13.2. Значение коэффициента ударности работы для различных типов оборудования
Оборудование
Э*
ДГ*
Д*
Приводы с безударной работой
Ленточные конвейеры с незначительными колебаниями нагрузки,
цепные транспортеры, центробежные насосы и вентиляторы,
1,0
1,0
1,2
текстильное оборудование и прочее оборудование, работающее
с постоянной нагрузкой.
Приводы с ударами небольшой интенсивности
Центробежные компрессоры, судовые двигатели, конвейеры
с небольшими колебаниями нагрузки, автоматические печи,
сушилки, дробилки, металлорежущее оборудование,
1,3
1,2
1,4
компрессоры, строительные машины,
бумагоделательные машины.
Приводы с сильными ударами
Прессы, дробилки, горнодобывающее оборудование, вибраторы,
нефтедобывающее оборудование, смесители для изготовления
1,5
1,4
1,7
резины, прокатные станы, прочее оборудование,
подвергающееся действию реверсивных или ударных нагрузок.
*ОБОЗНАЧЕНИЯ:
▼ Э — электродвигатель или турбина;
▼ ДГ — двигатель внутреннего сгорания с гидравлической передачей;
▼ Д — двигатель внутреннего сгорания без гидравлической передачи.
▼ Профиль зуба звездочек (ГОСТ 591-69)
Стандарт устанавливает два профиля зубьев звездочек:
▼ без смещения центров дуг впадин;
▼ со смещением центров дуг впадин.
Выберите нужный профиль из раскрывающегося списка.
159
Часть III.
Расчеты механических передач
▼ Класс точности звездочек по ГОСТ 591-69
Стандарт устанавливает три класса точности звездочек:
▼ A (наиболее точные звездочки);
▼ B;
▼ C.
Выберите нужный вариант из раскрывающегося списка.
2.
Нажмите кнопку Расчет на панели инструментов окна Проектный расчет. Откроется
список цепей, удовлетворяющих исходным данным (рис. 13.5).
Вы можете отсортировать список по диаметру ведущей звездочки, коэффициенту запа!
са прочности или сроку службы.
Для этого щелкните мышью по
названию соответствующей ко!
лонки. Список будет отсортиро!
ван в порядке возрастания значе!
ний, а рядом с названием
параметра появится треугольник,
вершина которого будет обраще!
на вниз. Повторный щелчок по
этому же названию приведет к
пересортировке списка по убыва!
нию значений данного парамет!
ра, а треугольник будет обращен
Рис. 13.5.
вершиной вверх.
Чтобы посмотреть результаты расчета цепи, выделите соответствующую ей строку спис!
ка и нажмите клавишу <F3> или кнопку Просмотр результата расчета на панели инс!
трументов.
3.
Для управления расчетом и данными используйте кнопки инструментальной панели (см.
раздел 7.1.3 на с. 116).
13.3. Расчет на работоспособность
Используя этот вид расчета, вы можете детально исследовать работоспособность вы!
бранной передачи, варьируя условия ее работы.
Поля ввода исходных данных располагаются на двух вкладках — Страница 1 и Стра
ница 2. Данные на вкладке Предмет расчета (описательная информация о расчете)
постоянны для всех видов расчета передачи (геометрия, проектный расчет, работоспо!
собность).
1. Введите исходные данные на вкладке Страница 1 (рис. 13.6).
160
Глава 13. Цепная передача
Рис. 13.6.
2. Для управления расчетом и данными используйте кнопки инструментальной панели (см.
раздел 7.1.3 на с. 116).
161
Глава 14.
Клиноременная передача
С помощью системы КОМПАС SHAFT 2D V6 можно рассчитывать клиноременные пере!
дачи с клиновыми ремнями по ГОСТ 1284-80 и клиновыми узкими ремнями по ТУ 38-
40534-75.
Вам предлагается выполнить проектный расчет передачи. В его основу положены реко!
мендации учебника «Детали машин» (автор Д. Н. Решетов).
Чтобы приступить к расчету, нажмите в окне Расчеты клиноременной передачи
(рис.14.1) кнопку Проектный расчет.
Рис. 14.1.
14.1. Проектный расчет
В результате проектного расчета определяется список передач, которые удовлетворяют
исходным данным.
1. Введите исходные дан!
ные на вкладке Страни
ца 1 (рис. 14.2).
Рис. 14.2.
162
Глава 14. Клиноременная передача
Особенности ввода некоторых данных
▼ Коэффициент динамичности нагрузки
Коэффициент динамичности нагрузки зависит от характера нагрузки передачи и от того
оборудования, где применяется передача. Воспользуйтесь для выбора коэффициента
таблицами 14.1 и 14.2.
Табл. 14.1. Зависимость коэффициента динамичности нагрузки от характера нагрузки передачи
Коэффициент
Характер работы передачи
динамичности
нагрузки
Спокойная. Пусковая до 120% нормальной
1,00
Умеренные колебания. Пусковая до 150% нормальной
1,15
Значительные колебания. Пусковая до 200% нормальной
1,30
Ударная и резко неравномерная. Пусковая до 300% нормальной
1,55
При частых и резких пусках двигателя коэффициент следует повышать на 0,15.
Табл. 14.2. Значение коэффициента ударности работы для различных типов оборудования
Коэффициент
Оборудование
динамичности
нагрузки
Электрические генераторы; вентиляторы; центробежные насосы
и компрессоры; ленточные транспортеры; станки
1,00
с непрерывным процессом резания
Поршневые насосы и компрессоры с тремя и более цилиндрами,
1,15
пластинчатые транспортеры, станки!автоматы
Реверсивные приводы, станки строгальные и долбежные,
поршневые насосы и компрессоры с одним и двумя цилиндрами,
1,30
транспортеры винтовые и скребковые, элеваторы
Подъемники, экскаваторы, драги, эксцентриковые и винтовые прессы,
1,55
ножницы, молоты, бегуны, мельницы
▼ Тип ремня
Выберите из раскрывающегося списка тип ремня:
▼ кордтканевый;
▼ кордшнуровый.
163
Часть III. Расчеты механических передач
В кордтканевых ремнях корд выполнен в виде нескольких слоев кордткани с основой из
крученых шнуров и тонких редких нитей утка. Такие ремни применимы при нестеснен!
ных габаритах передачи; в этом случае они обладают достаточной долговечностью.
В кордшнуровых ремнях корд состоит из одного слоя кордшнура, намотанного по вин!
товой линии и заключенного в слой мягкой резины для уменьшения трения. Такие рем!
ни, как более гибкие и долговечные, применяют для передач, работающих в напряжен!
ных условиях, в частности, при необходимости шкивов малых диаметров.
Происходит постепенный общий переход на кордшнуровые ремни.
2. Нажмите кнопку Расчет на панели инструментов окна Проектный расчет (рис. 14.2).
Откроется список передач, удовлетворяющих исходным данным (рис. 14.3).
Рис. 14.3.
▼ Обозначение клиновых ремней
Стандартизованы ремни следующих сечений:
▼ ГОСТ 1284-80. Ремни клиновые — О, А, Б, В, Г, Д, Е.
▼ ТУ 38-40534-75. Ремни клиновые узкие — УО, УА, УБ, УВ.
Чтобы отсортировать подобранные передачи по одному из параметров (диаметру веду!
щего шкива, длине ремня, коэффициенту запаса прочности и т. д.), щелкните мышью по
названию соответствующей колонки. Список будет отсортирован в порядке возрастания
значений, а рядом с названием параметра появится треугольник, вершина которого бу!
дет обращена вниз. Повторный щелчок по этому же названию приведет к пересортиров!
ке списка по убыванию значений данного параметра, а треугольник будет обращен вер!
шиной вверх.
3. Для управления расчетом и данными используйте кнопки инструментальной панели (см.
раздел 7.1.3 на с. 116) и команды контекстного меню списка передач.
164
Глава 15.
Зубчато ременная передача
С помощью библиотеки КОМПАС SHAFT 2D V6 можно рассчитывать передачи с зубчаты!
ми ремнями (ОСТ 38-05114-76).
Вам предлагается выполнить проектный расчет передачи (рис. 15.1) согласно ОСТ 38-
05227-81 «Передачи зубчатые ременные. Методы расчета».
Рис. 15.1.
Чтобы приступить к расчету, нажмите в окне Расчеты зубчато ременной передачи
кнопку Проектный расчет.
15.1. Проектный расчет
В результате проектного расчета определяется список передач, которые удовлетворяют
исходным данным.
Поля ввода исходных данных располагаются на одной вкладке. На вкладке Предмет
расчета можно ввести описательную информацию о расчете.
1. Введите исходные данные на вкладке Страница 1 (рис. 15.2).
165
Часть III. Расчеты механических передач
Рис. 15.2.
Особенности ввода некоторых данных
▼ Требуемая мощность
Для приводных зубчатых ремней по ОСТ 38-05114-76 значение мощности должно нахо!
диться в диапазоне от 0,05 до 30 кВт.
▼ Частота вращения малого шкива
Для приводных зубчатых ремней по ОСТ 38-05114-76 частота вращения малого шкива
должна находиться в диапазоне от 650 до 3500 об/мин.
▼ Профиль зуба ремня
Расчет выполняется для зубчатых ремней с трапецеидальным профилем.
▼ Коэффициент динамичности нагрузки
Коэффициент динамичности нагрузки зависит от характера нагрузки передачи и от того
оборудования, где применяется передача. Воспользуйтесь для выбора коэффициента
таблицами 14.1 на с. 163 и 14.2 на с. 163.
В связи с повышенной жесткостью зубчатых ремней коэффициент динамичности следу!
ет брать на 30...50% больше, чем значения, приводимые в таблицах.
При частых и резких пусках двигателя коэффициент следует повышать на 0,15.
▼ Модуль ремня
Модуль вычисляется автоматически при нажатии кнопки Рассчитать, исходя из переда!
ваемой мощности и частоты вращения малого шкива.
▼ Передаточное число
Значение передаточного числа должно находиться в диапазоне от 1 до 5,7.
▼ Число зубьев малого шкива
Минимальное число зубьев меньшего шкива принимают равным:
▼ Zmin = 16...20
при модуле ремня 2...5 мм;
▼ Zmin = 20...25
при модуле ремня 7...10 мм;
166
Глава 15. Зубчато ременная передача
▼ Zmin = 25...40
при больших угловых скоростях.
2.
Нажмите кнопку Расчет на панели инструментов окна Проектный расчет. Откроется
список передач, удовлетворяющих исходным данным (рис. 15.3).
Чтобы отсортировать подобран!
ные передачи по числу зубьев, ме!
жосевому расстоянию, длине или
ширине ремня, щелкните мышью
по названию соответствующей ко!
лонки. Список будет отсортиро!
ван в порядке возрастания значе!
ний, а рядом с названием
параметра появится треугольник,
вершина которого будет обраще!
на вниз. Повторный щелчок по
этому же названию приведет к пе!
ресортировке списка по убыва!
нию значений данного параметра,
Рис. 15.3.
а треугольник будет обращен вер!
шиной вверх.
Для просмотра результатов расчета выберите один из вариантов в списке и нажмите
клавишу <F3> или кнопку Просмотр результата расчета на панели инструментов.
3.
Для управления расчетом и данными используйте кнопки инструментальной панели (см.
раздел 7.1.3 на с. 116).
167
Часть IV
Расчет валов
и подшипников
Глава 16.
Модуль расчета валов и подшипников
16.1.
Общие сведения
16.1.1.
Назначение модуля
Модуль расчета валов и подшипников КОМПАС ShaftCalc является составной частью ин!
тегрированной системы проектирования тел вращения КОМПАС SHAFT 2D V6. С помо!
щью КОМПАС ShaftCalc вы можете:
▼ выполнить прочностной расчет вала, модель которого построена в КОМПАС SHAFT 2D
V6, и получить результаты расчета в виде графиков распределения сил, моментов, отно!
сительных углов прогиба вала, а также напряжений и коэффициентов запаса прочности
конструкции;
▼ выполнить расчет подшипников на грузоподъемность и долговечность, на тепловыделе!
ние и получить результаты расчета в виде таблиц в формате FastReport;
▼ обратиться к Модулю выбора материалов для назначения марки материала рассчитыва!
емого вала;
▼ назначить чистоту обработки конструктивных элементов вала.
Рассчитываемые валы могут состоять из цилиндрических и конических ступеней и иметь
следующие конструктивные элементы:
▼ шлицы;
▼ фаски, галтели;
▼ канавки (не примыкающие к торцу ступени):
▼ под стопорное кольцо (внешний контур);
▼ расположенные на шлицах (внешний контур);
▼ шпоночные пазы на цилиндрических поверхностях.
На рассчитываемых валах могут быть установлены шестерни:
▼ цилиндрической передачи с прямыми зубьями (вал!шестерня);
▼ конической передачи с прямыми зубьями (вал!шестерня);
▼ конической передачи с круговыми зубьями (вал!шестерня).
При расчете вала из расчета исключаются ступени:
▼ сферическая;
▼ квадратного сечения;
▼ шестигранного сечения.
При расчете вала не учитываются конструктивные элементы:
▼ резьбы;
▼ канавки (внутренний контур);
▼ канавки для выхода резьбового инструмента;
170
Глава 16. Модуль расчета валов и подшипников
▼ проточки;
▼ канавки под выход шлифовального круга;
▼ кольцевые пазы;
▼ шлицы, выходящие за длину ступени;
▼ шпоночные пазы, выходящие за длину ступени;
▼ шпоночные пазы на конической поверхности;
▼ лыски;
▼ глухие и центровые отверстия.
В данной версии модуля отсутствует возможность:
▼ корректного построения графиков в случае пересечения точки приложения подшипника
линией приложения распределенной нагрузки;
▼ корректного построения графиков в случае пересечения точки деления ступеней вала
линией приложения распределенной нагрузки;
▼ задания режимов нагружения вала и подшипников;
▼ построения графика растяжения!сжатия вала;
▼ определения собственной частоты вращения вала;
▼ определения резонансной частоты вала;
▼ определения вероятности разрушения;
▼ определения массы и объема вала.
Необходимым условием для начала расчета вала является наличие внешней нагрузки,
приложенной к модели, построенной в КОМПАС SHAFT 2D V6.
16.1.2.
Загрузка модуля
Чтобы начать работу с КОМПАС ShaftCalc, выберите на панели управления КОМПАС
SHAFT 2D V6 группу команд Свойства и расчеты и нажмите кнопку Расчет вала и под
шипников.
16.1.3.
Интерфейс модуля
Модуль расчета валов и подшипников — это приложение Windows. Его главное окно со!
держит стандартные атрибуты приложений Windows: заголовок, строку главного меню,
панель инструментов, пиктограммы минимизации, максимизации и закрытия окна.
Главное меню КОМПАС ShaftCalc включает в себя четыре страницы (раздела) (риc. 16.1):
▼ Расчеты;
▼ Сервис;
▼ Вид;
Рис. 16.1.
▼ Справка.
На каждой странице находятся команды, объединенные в группы по функциональному
назначению (табл. 16.1).
171
Часть IV. Расчет валов и подшипников
Табл. 16.1. Состав главного меню
Страница меню
Описание команд
Расчеты
На этой странице находятся команды, предназначенные для
выбора вида расчета — Расчет вала или Расчет подшипников, а
также команда Выход.
Сервис
Здесь расположены команды, с помощью которых можно вызвать:
▼ Модуль выбора материала вала (см. раздел 16.3 на с. 176);
▼ диалог для указания шероховатости поверхностей вала
(см. раздел 16.4 на с. 177);
▼ диалог настройки параметров графиков и отчетов (см. раз!
дел 16.2 на с. 174).
Вид
Страница содержит команды управления изображением модели
или графиков на листе чертежа КОМПАС!График.
Справка
На странице Справка находятся команды вызова справочной
системы.
Для запуска какой!либо команды щелкните мышью на названии страницы главного ме!
ню, а затем — на строке с названием команды. Между страницами и командами меню
можно перемещаться при помощи клавиш со стрелками и выбирать команды нажатием
клавиши <Enter>.
16.1.4.
Панель инструментов
Панель инструментов КОМПАС ShaftCalc содержит кнопки, предназначенные для выбо!
ра вида выполняемого расчета, и группу команд управления изображением модели или
графиков на листе чертежа КОМПАС!График (риc. 16.2).
Описание команд панели инструментов КОМПАС ShaftCalc
приведено в таблице 16.2.
Рис. 16.2.
Табл. 16.2. Кнопки панели инструментов главного окна КОМПАС ShaftCalc
Команда
Назначение команды
Активизировать
Передача управления КОМПАС!График для имеющихся в
курсор
нем использования команд управления изображением.
Чтобы прервать выполнение команды, нажмите клавишу
<Esc>.
172
Глава 16. Модуль расчета валов и подшипников
Табл. 16.2. Кнопки панели инструментов главного окна КОМПАС ShaftCalc
Команда
Назначение команды
Обновить
Автоматическое перестроение изображения в активном
изображение
окне КОМПАС!График без изменения масштаба.
Рекомендуется использовать для удаления с экрана
вспомогательных линий, возникших в процессе работы с
системой.
Увеличить
При помощи команды Увеличить масштабной рамкой
масштабной
вы сможете указать область чертежа, которую хотите
рамкой
увидеть во весь экран. Вызовите команду. Щелкните
мышью, обозначая один из углов увеличиваемой области.
Переместите курсор, выделяя область рамкой. Щелкните
мышью, фиксируя диагональ увеличиваемой области.
Показать все
Используйте команду, чтобы изменить масштаб
отображения в активном окне таким образом, чтобы в нем
был виден весь документ.
Расчет вала
Вызовите команду, чтобы перейти в режим расчета вала.
Расчет подшипников Вызовите команду, чтобы перейти в режим расчета
подшипников.
Для запуска команды подведите курсор к кнопке и щелкните по ней мышью.
16.1.5. Завершение работы модуля
Вы можете закончить работу модуля расчета валов и подшипников одним из следующих
способов:
▼ в главном окне модуля выбрать на странице главного меню Расчеты команду Выход.
▼ закрыть главное окно модуля при помощи стандартных средств экранной формы
Windows.
▼ находясь в главном окне модуля КОМПАС ShaftCalc, нажать клавишу <Esc>.
173
Часть IV.
Расчет валов и подшипников
16.2.
Настройка параметров графиков и отчетов
При работе с модулем расчета валов и под!
шипников вы можете настроить парамет!
ры:
▼ построения графиков, полученных в
результате расчета вала на прочность;
▼ оформления отчетов FastReport по ре!
зультатам:
▼ расчета подшипников;
▼ расчета вала.
Чтобы перейти к настройке, вызовите со
страницы главного меню КОМПАС
ShaftCalc команду Сервис — Настройки.
Откроется одноименное команде окно
(рис. 16.3).
Рис. 16.3.
Окно Настройки содержит две вкладки:
▼ Параметры построения графиков;
▼ Параметры страницы отчета.
Панель инструментов окна Настройки включает в себя три кнопки (табл. 16.3).
Табл. 16.3. Кнопки панели инструментов окна Настройки
Команда
OK
Отмена
Справка
Раскройте нужную вкладку, определите параметры и нажмите кнопку OK.
16.2.1. Параметры построения графиков
В окне Настройки на вкладке Параметры построения графиков (рис. 16.3) вы мо!
жете задать:
▼ Максимальную высоту графика, который будет построен в документе КОМПАС!График
по результатам расчета вала. Значение можно ввести при помощи клавиатуры или кноп!
ки!счетчика, расположенной справа от поля ввода.
174
Глава 16. Модуль расчета валов и подшипников
▼ Высоту текста, которым будут выполнены надписи на графике. Значение можно вы!
брать из списка, открываемого при нажатии кнопки с черным треугольником, которая
расположена справа от поля ввода.
▼ Вариант отображения модели вала при отрисовке графика — фоновое или погашенное.
Если выбрать фоновое отображение, вал будет показан пунктирными линиями, если по!
гашенное — вал не будет виден.
▼ Верхнее значение коэффициента запаса прочности, которое еще будет отображать гра
фик. Вы можете изменить предлагаемое по умолчанию значение с помощью клавиатуры
или кнопки!счетчика, расположенной справа от поля ввода. Чтобы снять ограничение,
выключите эту опцию щелчком мыши.
▼ Необходимость штриховки графика. Чтобы не штриховать площадь под линией графи!
ка, выключите эту опцию щелчком мыши.
▼ Необходимость наложения на график координатной сетки и число ячеек в сетке вдоль
осей X и Y. Чтобы изменить предлагаемое по умолчанию количество ячеек в сетке гра!
фика, воспользуйтесь клавиатурой или кнопками!счетчиками, расположенными справа
от полей ввода значений. Если сетка на графике не нужна, выключите данную опцию
щелчком мыши.
В нижней части вкладки Параметры построения графиков находятся две кнопки —
Проставить диаметральные размеры и По умолчанию.
Нажмите кнопку Проставить диаметральные размеры, чтобы отобразить на модели
вала диаметральные размеры. Эта кнопка доступна только в том случае, если рассчиты!
ваемый вал содержит элемент механической передачи:
▼ который рассчитан на прочность в КОМПАС SHAFT 2D V6;
▼ для которого из расчета на прочность взята величина крутящего момента.
Нажмите кнопку По умолчанию, чтобы восстановить умолчательные параметры пост!
роения графиков.
16.2.2.
Параметры страницы отчета
В окне Настройки на вкладке Параметры страницы отчета показана справочная ин!
формация о формате и ориентации листа, на котором будет оформлен отчет (рис. 16.4).
Вы можете задать для страницы отчета размеры полей и отступа на переплет. Значения
можно ввести при помощи клавиатуры или кнопок!счетчиков, расположенных справа от
каждого поля ввода.
175
содержание .. 8 9 10 11 ..