» ГЛАВНАЯ > К содержанию номера
» Все публикации автора
Журнал научных публикаций
«Наука через призму времени»
Ноябрь, 2017 / Международный научный журнал
«Наука через призму времени» №8 2017
Автор: Оселедец Виктор Александрович, бакалавр
Рубрика: Технические науки
Название статьи: Применение режима параметризации в среде КОМПАС-3D на примере двуступенчатого редуктора с раздвоенной быстроходной передачей
УДК 622.276:004.94
ПРЕМЕНЕНИЕ РЕЖИМА ПАРАМЕТРИЗАЦИИ В СРЕДЕ КОМПАС-3D НА ПРИМЕРЕ ДВУСТУПЕНЧАТОГО РЕДУКТОРА
С РАЗДВОЕННОЙ БЫСТРОХОДНОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ
Оселедец Виктор Александрович
Магистрант 1 курса
Острицов Иван
Владимирович
Магистрант 1 курса
Кадеров Хайдярь Кадерович
кандидат технических наук, доцент
Киреев Сергей Олегович
Доктор технических наук, профессор
Донской государственный технический
университет (ДГТУ), г. Ростов-на-Дону
Аннотация. Каждый
инженер неоднократно сталкивался с задачей, когда необходимо было переделывать
чертеж или модель заново в связи с незначительным отличием от имеющегося
подобного чертежа. Для решения этой проблемы в различных графических системах
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. В
этой статье рассматривается принцип создания компоновочной схемы редуктора в
параметрическом режиме. Это дает возможность многократно использовать единожды
построенную модель, значительно сокращает время на формирование новых ее
модификаций.
Ключевые слова: параметризация,
компоновочная схема редуктора, КОМПАС-3D.
с учетом ограниченности
объема работы, для построения выбран редуктор с раздвоенной быстроходной
косозубой передачей в CAD-системе КОМПАС-3D [9].
Одним из основных составляющих привода машин нефтегазового
промысла является редуктор [7]. Выполнение курсового проекта проходит, как
известно, в несколько этапов:
1.
Сначала проводят расчеты кинематических и
силовых параметров редуктора согласно заданию.
2.
Затем выполняют компоновку редуктора.
3.
После этого конструируют редуктор и представляют
его графическое отображение в виде чертежей и трехмерных моделей [2].
Рекомендуется компоновку редуктора (эскизный проект)
выполнять на миллиметровке карандашом с простановкой размеров [1]. В дальнейшем
компоновку используют для прочностных расчетов валов, подбора их опор –
подшипников. Если расчеты дают неудовлетворительный результат, возникает
необходимость корректировки компоновки, что является трудоемким процессом.
После корректировки конструируют редуктор и представляют его в виде чертежей. В
данной статье нам необходимо:
1.1 Выполнить
параметризованный фрагмент редуктора станка-качалки
1.2 Разработать алгоритм
автоматизации управления указанных параметров.
1.3 Построить параметризованный чертеж редуктора станка – качалки
в соответствии с ГОСТ 24266-94, ГОСТ 16532-70, ГОСТ 25301-95, ГОСТ 23360-78,
ГОСТ Р 50891-96.
Мощность на выходе редуктора P3=[…] кВт., частота
вращения выходного вала привода n3=[…] мин-1.
Чтобы избежать подобного многократного пересчета всех
параметров редуктора и его составных отдельных частей предлагается использовать
параметрическое проектирование в САПР системах типа КОМПАС 3D. Для этого нужно начертить редуктор
и проставить, полученные формулами, все необходимые размеры, после чего
останется менять входные параметры, и чертеж сам будет перестраиваться, что сэкономит
значительное количество времени на создание 3D модели, технической документации или
спецификации [8].
Общие формулы для расчета приведены в таблице 1.
Таблица 1. Размеры зацепления в соответствии с
ГОСТ 16532-70 [4].
Определяем общий КПД привода: |
где: - КПД ременной передачи; - КПД цилиндрической передачи; - КПД пары подшипников; |
Производим
подбор электродвигателя по потребной мощности : |
где: Р3–
мощность двигателя, кВт; - КПД двигателя; |
Определим общее передаточное число привода по
формуле: |
где: - частота вращения выходного вала привода; - фактическая частота вращения вала
электродвигателя; |
Определяем
частоты вращения и угловые скорости валов: |
где: – частота вращения предыдущего вала; - передаточное число кинематической пары; |
Найдем
угловые скорости 1-го, 2-го и 3-го валов: |
|
Определяем мощности, передаваемые каждым валом
привода |
|
Определяем крутящие моменты на валах привода: |
где: - мощность передаваемая валом, кВт; - частота вращения этого вала; |
Проектировочный
расчет ступени |
|
Ориентировочные
значения межосевого расстояния : |
|
Суммарное
число зубьев для косозубых и шевронных: |
|
Определяем значения делительных диаметров: |
|
Находим
диаметры вершин зубьев: |
; ; |
Находим диаметр впадин зубьев: |
|
Находим
делительное межосевое расстояние: |
|
Ширина
колеса / шестерни: |
|
Концы валов
должны быть в соответствии с ГОСТ
12080-66 [3]. Таблица переменных данной
работы показана на рисунке 1.
|
|
|
|
Рис. 1. Таблица переменных в КОМПАС 3D
После изменения параметра мощности на
тихоходном валу (Ppt), угловой скорости на входе (ndv), либо на выходе (nv) будет
перестраиваться полностью чертеж в соответствии с формулами из ГОСТ 16532-70 [4] и по ГОСТ
25301-95 [5]. Шпоночные
пазы выполнены на основе ГОСТ 23360-78 [6].
Рис.
2. Параметризованная компоновка редуктора станка-качалки
В результате получается
единожды построенный фрагмент редуктора, который можно использовать многократно
для решения совершенно разного технического задания.
Список литературы:
1. Решетов, Д. Н. Детали машин / Д.Н.
Решетов. – М. : Машиностроение, 1989.
2. Чернавский, С.А. Проектирование
механических передач /
С.А. Чернавский. – М. : Машиностроение, 1976.
3. ГОСТ
24266-94 Концы валов редукторов и мотор-редукторов. Основные размеры,
допускаемые крутящие моменты
4. ГОСТ
16532-70. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления.
Расчет геометрии.
5. Межгосударственный
стандарт ГОСТ 25301-95 редукторы цилиндрические. Параметры.
6. ГОСТ
23360-78. Основные нормы взаимозаменяемости.
Соединения шпоночные с призматическими шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов.
7. ГОСТ
Р 50891-96 Редукторы общемашиностроительного применения. Общие технические
условия
8. Компас-3D V16 / Руководство
пользователя. Служба технической
поддержки компании Аскон. – Режим доступа: https://support.ascon.ru/library/documentation/items/?dl_id=737
(Дата обращения 15.06.2017)
9. Оселедец, В. А. Оптимальный подбор CAD - системы для создания компоновочной
схемы редуктора станка-качалки в режиме параметризации / В. А. Оселедец, И.В.
Острицов, С.О. Киреев, Х.К. Кадеров // Точная наука. – 2017. – № 10. – С.
116-120.
Комментарии: