Интеллектуальные системы автоматизированного проектирования в машиностроении (стр. 2 из 3)
Для болтов:
расчет болтов на срез;
расчет болтов на разрыв.
Разработка параметрической модели
В некоторых CAD-системах при внесении некоторых корректировок в деталь приходилось перестраивать весь чертеж в целом, а если эта деталь являлась частью некоторого узла то это создавало некоторые трудности при проектировании и отнимало много времени. Поэтому недавно было введено понятие – параметрическая модель. Эта модель описывалась в формульном или ином виде, при внесении корректировок, которая перестраивается и перестраивает весь чертеж в целом.
При выполнении курсового проекта была составлена параметрическая модель вала, служащего для сохранения положения подшипников на своих местах. Вид вала представлен на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 – Вал шестерня
Очевидно, что нет необходимости задавать все размеры детали, необходимые для ее построения, так как многие из размеров находятся во взаимосвязи с другими. Поэтому достаточно выделить определяющие размеры и задавать именно их. Остальные определяются при помощи уравнений
Теперь в зависимости от основных размеров будут меняться и остальные, определенные уравнениями.
Рисунок 1.3 – Основные размеры параметрической модели
Но основные размеры также поддаются некоторым ограничениям, описанным в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Ограничения, наложенные на параметрическую модель
| № | Выражение |
| 1 | Все размеры положительны |
| 2 | D2 >D1, D3<D2,D4<D3,D5<D4 |
| 3 | L1>(L2+L3+L4+L5) |
Разработка логики и алгоритма создания узла и его сборки
Создание элементов узла
Узел состоит из элементов-наполнителей, указанных в таблице 1.2.
Таблица 1.2 – Элементы-наполнители узла редуктора
| Наименование элемента | Кол-во | Модель | |
| Вал | 1 |  | |
| Косозубое колесо | 1 |  | |
| Подшипники роликовые радиально-упорные | 2 |  | |
| Наименование элемента | Кол-во | Модель | |
| Дистанционное кольцо | 1 |  | |
| Крышка подшипника | 1 |  | |
| Шпонка 45х12х10 | 1 |  | |
| Стопорная гайка | 1 |  | |
| Наименование элемента | Кол-во | Модель | |
| Звездочка | 1 |  | |
| Болты | 5 |  | |
Опишем алгоритм создания основных элементов узла при помощи таблицы 1.3.
Таблица 1.3 – Алгоритм создания элементов узла.
| Номершага | Содержание шага | Операция Solid Works | Эскиз | ||||
| Вал | |||||||
| 1 | Создаем и образмериваем эскиз продольного сечения вала | Эскиз, Размер |  | ||||
| 2 | Получаем трехмерную модель вала путем поворота эскиза вокруг оси | Повернутая бобышка/ основание |  | ||||
| Номершага | Содержание шага | Операция Solid Works | Эскиз | ||||
| 3 | Создаем касательную плоскость на поверхности вала, рисуем в ней эскиз шпоночного паза и прорезаем на глубину 6 мм | Плоскость, Эскиз, Вытянутый вырез |  | ||||
| 4 | Создаем резьбу на валу | Винтовая линия резьбы /вырез, профилем по кривой |  | ||||
| Создаем фаски и скругления, получаем окончательный результат | Фаска, Скругление |  | |||||
| Косозубое колесо | |||||||
| 1 | Создаем и образмериваем эскиз поперечного профиля колеса | Эскиз, Размер |  | ||||
| 2 | Получаем трехмерную модель колеса путем поворота эскиза вокруг оси | Повернутая бобышка/ основание |  | ||||
| Номершага | Содержание шага | Операция Solid Works | Эскиз | ||||
| 3 | Создаем касательную плоскость на поверхности колеса, рисуем в ней эскиз и прорезаем отверстия. | Плоскость, Эскиз, Вытянутый вырез |  | ||||
| 4 | Создаем массив прорезов и получаем отверстия | Круговой массив |  | ||||
| 5 | Создаем эскиз зуба, прорезаем массивом, и прорезаем шпоночные пазы, получаем конечный элемент | Эскиз, Вытянутый вырез |  | ||||
Остальные элементы создаются подобным образом.
Создание сборки
После создания деталей переносим их в сборку:
Создаем файл сборки: Файл – Создать – Сборка.
Добавляем в сборку составляющие детали: Вставка – Компонент – Из файла. При этом базовой деталью является вал, и остальные элементы лишаются степеней свободы относительно этой детали.
Проставляем сопряжения между поверхностями и кромками деталей (рисунок 1.4)
Рисунок 1.4 – Сопряжения между деталями сборки
В результате получаем сборочную модель узла, представленную на рисунке 1.5. А на рисунке 1.6 покажем существующие физические взаимосвязи между деталями в узле редуктора. Последовательность сборки показана в
таблице 1.4.
Таблица 1.4 – Последовательность сборки.
| Действие | Модель |
| Ставим шпонки в шпоночные пазы вала |  |
| Садим на вал косозубое колесо |  |
| Ставим дистанционное кольцо |  |
| Действие | Модель |
| Ставим подшипники |  |
| Ставим крышку |  |
| Вставляем болты |  |
Продолжение таблицы 1.2
| Действие | Модель |
| Ставим дистанционное кольцо(2) |  |
| Вставляем в шпоночные пазы шпонки |  |
| Надеваем звездочку |  |
| Действие | Модель |
| Закрепляем звездочку ст. гайкой |  |
Рисунок 1.5 – Сборочная модель узла с условными обозначениями
Обоснование выбора средств разработки. Таблица сравнения базовых программных средств
В качестве средств разработки выбрана среда разработки приложений Delphi 5.0 и система объемного моделирования SolidWorks2001. Выбор данных средств обусловлен широкой функциональностью, распространенностью и хорошей документированностью данных средств.
Оценка средств разработки (по десятибалльной шкале) дана в табл. 3.1 и 3.2.
Таблица 3.5 – Оценка программных сред разработки (по 10-бальной системе).
| Наименование | Delphi 5.0 | Visual Basic | Visual C++ | Весовой коэффициент важности цели ai |
| Визуальные средства RAD разработки | 10 | 7 | 4 | 0,2 |
| Поддержка COM/DCOM | 9 | 8 | 10 | 0,15 |
| Поддержка баз данных | 10 | 7 | 6 | 0,15 |
| Скорость выполнения программ | 8 | 3 | 10 | 0,1 |
| Поддержка объектно-ориентированных средств | 8 | 5 | 10 | 0,2 |
| Наличие доп. Компонент | 10 | 6 | 6 | 0,1 |
| Простота применения | 10 | 8 | 4 | 0,1 |
| Язык программирования | ОPascal | Basic | C++ | Итого: 1 |
Определим общую оценку для каждого программного средства: