Урок 20 Моделирование движения механизма фрикционной передачи

Цель занятия: изучение методов задания ограничений для относительного перемещения нескольких связанных компонентов сборки

Результат занятия: создание механизма фрикционной передачи, состоящего из пяти компонентов: верхнего и нижнего корпуса, быстроходного, промежуточного и тихоходного валов

Порядок проведения занятия:

1. Создать файлы деталей:

   1. твердотельную модель нижнего корпуса:

      1. создать эскиз согласно приведенным на рисунке размерам

      2. в ыдавить эскиз на расстояние 100 мм

      3. на торцевой стенке, согласно размерам приведенным на рисунке, выполнить сквозное отверстие

      4. при помощи инструмента Shell создать пустотелую конструкцию с толщиной стенки 10 мм

      5. сохранить деталь в файле «Корпус нижний»

   2. твердотельную модель верхнего корпуса:

      1. создать эскиз согласно приведенным на рисунке размерам

      2. в ыдавить эскиз на расстояние 100 мм

      3. на торцевой стенке, согласно размерам, приведенным на рисунке, выполнить сквозное отверстие

      4. при помощи инструмента Shell создать пустотелую конструкцию с толщиной стенки 10 мм

      5. сохранить деталь в файле «Корпус верхний»

   3. твердотельную модель вала быстроходного

      1. создать эскиз согласно приведенным на рисунке размерам

      2. п рокрутить эскиз на полный угол

      3. на торце цилиндрической поверхности длиной 50 мм, создать лыску глубиной 2 мм и длиной 20 мм

      4. сохранить деталь в файле «Вал быстроходный»

   4. твердотельную модель вала промежуточного

      1. создать эскиз согласно приведенным на рисунке размерам

      2. п рокрутить эскиз на полный угол

      3. сохранить деталь в файле «Вал промежуточный»

   5. твердотельную модель вала тихоходного

      1. создать эскиз , представляющий собой прямоугольник 12х17 мм и выдавить его на расстояние 315 мм

      2. на обоих торцах поочередно вычертить окружность касательную трем граням прямоугольника и диаметром 12 мм и вырезать лишнее тело на расстояние 100 мм

      3. с охранить деталь в файле «Вал тихоходный»

2. Создание файла сборки:

   1. создать новый файл на основе шаблона Standard.iam

   2. внести в него созданные для сборки компоненты: корпус нижний, вал быстроходный, вал тихоходный и вал промежуточный

   3. п ри помощи инструмента наложения геометрических ограничений сборки Place Constraint добавить:

      1. для совмещения входного вала с нижним корпусом - ограничение Insert для круговых кромок 1 шейки вала входного и отверстий 2 в корпусе под шейки этого вала

      2. для выравнивания промежуточного вала с нижним корпусом – ограничение Insert для круговых кромок 3 шейки вала промежуточного и отверстий 4 в корпусе под шейки валов

      3. для задания параллельности граней вала тихоходного 5 и корпуса нижнего 6 – ограничение Angle

      4. для совпадения осей вала тихоходного 7 и отверстий 8 под шейки вала в нижнем корпусе - ограничение Mate

      5. для обеспечения сопряжения плоскостей прямоугольного торца вала тихоходного 9 и внутренней вертикальной левой плоскости 10 корпуса нижнего - ограничение Mate

      6. д ля полной фиксации вала относительно мировой системы координат (кроме вращения вокруг оси) для кромки 11 лыски вала быстроходного и нижней горизонтальной кромки 12 корпуса нижнего - ограничение Angle

   4. добавить в файл сборки корпус верхний. Добавить ограничение Mate:

      1. для обеспечения контакта посадочных плоскостей 1 и 2

      2. для задания расположения фасадных граней 3 и 4 в одной плоскости

      3. для задания расположения торцевых граней 3 и 4 в одной плоскости

   5. Создание твердотельной модели сборки завершено. Сохранить полученные результаты в файле «Фрикционная передача»

3. Задание опций относительного движения:

   1. для визуализации внутреннего строения механизма сделать крышку верхнюю невидимой

   2. для задания ограничений анимации относительного движения компонентов сборки необходимо щелкнуть по кнопке Place Constraint и в открывшемся одноименном диалоговом окне на вкладке Motion:

      1. для настройки вращательно-поступательного движения промежуточного и тихоходного вала:

         1. в зоне Type выбрать опцию перемещения второй детали в результате поворота первой детали Rotation-Translation

         2. в зоне Solution выбрать опцию вращения в одном направлении Forward

         3. первой указать цилиндрическую поверхность промежуточного вала, как детали, обеспечивающей вращательное движение, а второй указать торцевую поверхность тихоходного вала, как детали, обеспечивающей поступательное движение

         4. в текстовом поле Distance задать расстояние перемещения, которое определяется, как периметр фрикционного диска (3,14х40). После ввода значения щелкнуть по кнопке Apply

      2. для настройки вращательного движения быстроходного и промежуточного валов:

         1. в зоне Type выбрать опцию вращательного движения двух поверхностей Rotation

         2. в зоне Solution выбрать опцию вращения в разных направлениях Reverse

         3. первым указать быстроходный вал, как детали, задающей вращательное движение, а вторым - промежуточный

         4. в текстовом поле Ratio задать передаточное отношение, которое определяется, как отношение диаметров. После ввода значения щелкнуть по кнопке ОК

   3. в дереве браузера появятся объекты, отмеченные символом «i», что означает невозможность последнего заданного движения (вращения). При детальном рассмотрении ограничений, наложенных на быстроходный и тихоходный валы, обнаруживается, что оба валы зафиксированы, поэтому относительное движение между ними невозможно. Для добавления степени свободы можно, например, подавить (в контекстном меню выбрать опцию Suppress) ограничение Mate, наложенное по пункту 2.3.5, что позволит тихоходному валу свободно перемещаться

   4. задание опций относительного движения завершено. Сохранить полученные результаты

4. Задать движение:

   1. в контекстном меню ограничения Angle, заданного между кромкой лыски и кромкой корпуса (по п.2.3.6) выбрать команду управления ограничением Drive Constraint

   2. в открывшемся диалоговом окне, в поле End задать ограничение по вращению полный угол

   3. щелкнуть по кнопке More и открывшейся дополнительной зоне:

      1. задать полное число шагов (total # of steps) равное 10

      2. задать направление движения вперед щелчком по кнопке Forward

   4. для проверки наличия возможных пересечений установить в диалоговом окне флажок Collision Detection, при обнаружении конфликта появится соответствующее сообщение

   5. внести необходимые изменения, например, изменить начальное или конечное положение быстроходного вала

   6. повторить имитацию работы механизма

5. Сохранить результаты в файле сборки

0