МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Им. И.И. ПОЛЗУНОВА
Кафедра «Системы автоматизированного проектирования»
Работа защищена__________ (дата)
С оценкой _______________
(подпись руководителя)
Параметризация компоновок чертежей многоступенчатых редукторов
Пояснительная записка к курсовой работе
по дисциплине «Автоматизация конструкторско-технологического проектирования»
обозначение документа
Проект выполнила
студентка гр. САПР-63 __ _______Ю.Б. Казакова__
подпись, и.о. фамилия
Нормоконтролер _________Ломских Н.В.
подпись, должность, и.о. фамилия
Барнаул 2010
Содержание
Введение
1 Параметризация чертежей
1.1 Основные понятия и типы параметризации
1.2 Программные средства параметризации
1.3 Характеристика возможностей использованной CAD-системы
2 Выбор типа и параметров многоступенчатого редуктора
2.1 Характеристика редукторов
2.2 Цилиндрический редуктор
3 Построение компоновки цилиндрического двухступенчатого редуктора
3.1 Проектный расчет валов
3.1.1 Ведущий вал
3.1.2 Промежуточный вал
3.1.3 Тихоходный вал
3.2 Конструирование зубчатых колес
3.3 Первый этап компоновки редуктора
3.4 Подбор муфты
3.5 Конструирование корпусных деталей и крышек
3.6 Эскизы стандартных деталей
Заключение
Список литературы
Приложение 1 Параметры элементов компоновки
Приложение 2 Спецификации
Приложение 3 Чертеж редуктора
Введение
В современных условиях при выборе САПР пользователи все чаще обращают внимание на возможности, предоставляемые системой в области параметризации.
Требования, предъявляемые к современным системам автоматизированного проектирования, не ограничиваются удобством создания графических примитивов и оформления чертежей по ГОСТ — на повестке дня появляются возможности систем в области построения ассоциативных моделей и сборок, оценивается степень простоты создания собственных параметрических библиотек, позволяющих аккумулировать накопленный опыт и в полной мере использовать имеющиеся на предприятии наработки. Сегодня проектирование на основе существующих заготовок (проектирование на основе баз знаний) дает возможность значительно сократить время выполнения проекта и количество ошибок, что часто играет решающую роль в условиях жесткой конкуренции.
Важнейших функциональных средств современных конструкторских САПР является инструментарий, обеспечивающий эффективное внесение изменений в файлы описаний существующих чертежей, то есть их редактирование и модификацию.
1 Параметризация чертежей
1.1 Основные понятия и типы параметризации
Параметризация — это моделирование с использованием параметров элементов модели и соотношений между этими параметрами. Параметризация позволяет за короткое время «проиграть» (с помощью изменения параметров или геометрических отношений) различные конструктивные схемы и избежать принципиальных ошибок.Параметрическое моделирование существенно отличается от обычного двухмерного черчения или трёхмерного моделирования. Конструктор, в случае параметрического проектирования, создаёт математическую модель объектов с параметрами, при изменении которых происходят изменения конфигурации детали, взаимные перемещения деталей в сборке и т. п.
Параметризация двухмерных чертежей обычно доступна в CAD-системах среднего и тяжёлого классов.
Параметризация делится на три типа: иерархическую, вариационную и геометрическую параметризации.
Иерархическая параметризация (параметризация на основе истории построений) заключается в том, что в ходе построения модели вся последовательность построения отображается в отдельном окне в виде «дерева построения». В нем перечислены все существующие в модели вспомогательные элементы, эскизы и выполненные операции в порядке их создания.
Параметризация на основе истории построений присутствует во всех САПР использующих трёхмерное твердотельное параметрическое моделирование. Обычно такой тип параметрического моделирования сочетается с вариационной и/или геометрической параметризацией.
Вариационная или размерная параметризация основана на построении эскизов (с наложением на объекты эскиза различных параметрических связей) и наложении пользователем ограничений в виде системы уравнений, определяющих зависимости между параметрами.
В случае необходимости создания сборки, взаимное положение компонентов сборки задаётся путём указания сопряжений между ними (совпадение, параллельность или перпендикулярность граней и рёбер, расположение объектов на расстоянии или под углом друг к другу и т. п.).
Вариационная параметризация позволяет легко изменять форму эскиза или величину параметров операций, что позволяет удобно модифицировать трёхмерную модель.
Геометрической параметризацией называется параметрическое моделирование, при котором геометрия каждого параметрического объекта пересчитывается в зависимости от положения родительских объектов, его параметров и переменных.
Параметрическая модель, в случае геометрической параметризации, состоит из элементов построения и элементов изображения. Элементы построения (конструкторские линии) задают параметрические связи. К элементам изображения относятся линии изображения (которыми обводятся конструкторские линии), а также элементы оформления (размеры, надписи, штриховки и т. п.).
Геометрическая параметризация даёт возможность более гибкого редактирования модели. В случае необходимости внесения незапланированного изменения в геометрию модели не обязательно удалять исходные линии построения (это может привести к потере ассоциативных взаимосвязей между элементами модели), можно провести новую линию построения и перенести на неё линию изображения.
1.2 Программные средства параметризации
CAD-системы (сomputer-aided design - компьютерная поддержка проектирования) предназначены для решения конструкторских задач и оформления конструкторской документации (более привычно они именуются системами автоматизированного проектирования САПР). Как правило, в современные CAD-системы входят модули моделирования трехмерной объемной конструкции (детали) и оформления чертежей и текстовой конструкторской документации (спецификаций, ведомостей и т.д.). Ведущие трехмерные CAD-системы позволяют реализовать идею сквозного цикла подготовки и производства сложных промышленных изделий. Все они в той или иной степени поддерживают принципы параметризации 2D и 3D-моделей.
В настоящее время в мире разработано огромное количество различных CAD-пакетов. Рассмотрим некоторые из них.
T-FLEX CAD
Система параметрического проектирования и черчения T-FLEX CAD является разработкой российской фирмы "Топ Системы". Система обладает следующими основными возможностями: параметрическое проектирование и моделировании; проектирование сборок и выполнение сборочных чертежей; полный набор функций создания и редактирования чертежей; пространственное моделирование, базирующееся на технологии ACIS; параметрическое трёхмерное твёрдотельное моделирование; управление чертежами; подготовка данных для систем с ЧПУ; имитация движения конструкции.
КОМПАС 3D
Один из лидирующих российских продуктов. CAD-система, предназначенная для широкого спектра проектно-конструкторских работ, лёгкая в освоении, удобная в работе и при этом имеющая стоимость, приемлемую для комплексного оснащения российских предприятий, в том числе средних и малых. Позволяет осуществлять двумерное проектирование и конструирование, быструю подготовку и выпуск разнообразной чертёжно-конструкторской документации, создание технических текстово-графических документов.
AutoCAD
2- и 3-мерная система автоматизированного проектирования и черчения, разработанная компанией Autodesk. AutoCAD является наиболее распространённой САПР в мире благодаря средствам черчения.
THINK3
Система автоматизированного проектирования для машиностроения среднего уровня. Обеспечивает двумерное проектирование, трёхмерное поверхностное и твердо-тельное моделирование, проектирование изделий из листовых материалов, ассоциативность двумерного чертежа с трёхмерной моделью, фотореалистичное представление проекта.
1.3 Характеристика возможностей использованной CAD-системы
В своей работе я использую CAD-систему Компас-3DV11. Мы часто сталкиваемся с задачей создания чертежа или модели на основе уже существующего, когда детали не очень различаются, но перерисовывать необходимо все заново. Для решения этой проблемы в системе КОМПАС-3D имеются средства параметризации, посредством которых можно задать определенные связи между отдельными элементами графического компонента, позволяющие при последующей разработке типовых конструкций не переделывать всю модель (чертеж), а изменить лишь несколько параметров. Это дает возможность многократно использовать единожды построенную модель, значительно сокращает время на формирование новых ее модификаций и т.п.
Существует два типа параметризации трехмерной модели в KОMПAC-3D – вариационная и иерархическая, сочетание которых позволяет широко варьировать параметры создаваемой модели, не изменяя ее топологию.
Вариационная параметризация имеет два проявления: параметризация графических объектов в эскизе и сопряжение между собой компонентов сборки.
Иерархические параметрические связи возникают автоматически по мере выполнения команд создания элементов модели.
Кроме этого для Компас-3D создана богатая база данных стандартных элементов редукторов, что позволяет создавать чертежи компоновок редукторов, пользуясь стандартными элементами (зубчатые колеса, валы, болты, подшипники).