С использованием программы Autodes Inventor

В программе Autodes Inventor предусмотрена возможность проведения различного вида расчетов, в том числе и прочностных. Для это включен Мастер проектирования, содержащий заготовки различных стандартных деталей, таких как валы, шестерни, подшипники, болтовые и штифтовые соединения, кулачки, различные ременные передачи и т.п.

 

Для вызова мастера проектирования необходимо запустить программу Autodesk Invento r и выполнить следующие действия.

1) Создать → Дважды щелкнуть по кнопке Обычный (мм).iam / Standart (mm).iam → Сохранить как … (сохранить файл под своим именем в своей папке).

Запустить тот вид проектирования, который вам нужен.

 

Рассмотрим проектирование валов.

 

Запуск генератора компонентов вала

1. Проектирование → Вал → Сохранить сборку в своей папке → щелкнуть на рабочем поле для закрепления вала.

Откроется окно генератора компонентов вала.

Параметры → Предварительный просмотр проекта в 2D активировать Всегда показывать → ОК.

В диалоговом окне представлен эскиз вала по умолчанию, содержащий различные элементы.

Проектирование вала осуществляется путем изменения, удаления и добавления его сечений (рис. 10).

 

 

 

Рис. 10. Запуск генератора валов

 

 

Назначение элементов вала выполняется на вкладке Модель. Вкладка Расчет позволяет выполнить расчет спроектированного вала на прочность.

Для предварительного просмотра вала на вкладк е Модель нажмите на кнопку Параметры. Откроется окно параметры (рис. 11), на котором в окне Предварительный просмотр в области 2D поставить флажок Всегда показывать. ОК. Динамический просмотр возможен в окне Графики.

Рис. 11. Окно Параметры

Добавление элементов вала производится в окне Генератора компонентов вала (рис. 12).

Рис. 12. Вставка компонентов вала: шестигранника

Изменение размеров сечений вала производится следующим образом: дважды щелкнуть на сечении вала (например на цилиндрическом), откроется диалоговое окно Цилиндр (рис. 13).

Рис. 13. Диалоговое окно Цилиндр

В этом окне можно отредактировать размеры участка.

Длину участка можно изменить с помощью команды 3D ручки. Надо дважды щелкнуть на 3D ручке (красная стрелка в разные стороне) и в открывшемся диалоговом окне ввести изменения в размеры участка. Можно просто потянуть за эту ручку и изменить дину участка (рис.14).

Рис. 14. Использование команды 3D ручки для изменения длины участка

Можно добавить поперечное отверстие командой на окне Генератора компонентов вала командой Добавить сквозное отверстие (рис. 15). И на валу добавится сквозное отверстие (рис. 16).

Рис. 15. Добавление сквозного отверстия

Рис. 16. Добавленное отверстие на валу

Созданный вал (рис. 17) можно сохранить в библиотеке шаблонов.

Рис. 17. Спроектированный вал

 

Для этого необходимо выполнить следующие операции (рис. 18): в окне Генератора компонентов вала нажать на кнопку Дополнительные параметры, в окне Описание шаблона дать имя шаблона и нажать ОК. Шаблон будет добавлен в библиотеку.

Рис. 18. Сохранение вала, как шаблона

 

Прочностной расчет вала

 

Вкладка Расчет

 

Вкладка Расчет (рис. 19)диалогового окна Генератор компонентов вала предназначена для проведения прочностного расчета вала.

 

 

 

Рис. 19. Вкладка Расчет

Добавление опор

Опоры представлены треугольниками. В раскрывающемся меню в области Нагрузки и опоры выбрать Опоры. Удерживая ЛКМ перетащить опору в нужное место. Можно скорректировать ее точное положение на валу в динамическом окошке с координатой по оси вала или дважды щелкнув по опоре ЛКМ и в открывшемся окне изменить расстояние от середины сечения (рис. 20).

Рис. 20. Задание расположения опор вала

 

Назначим тип опоры: свободная и фиксированная (рис.21).

Рис. 21.Типы опор

Определение нагрузок

В меню Нагрузки и опоры выберете Нагрузки. Приложите нагрузки к валу (рис. 22).

Рис. 22. Добавление нагрузок

Расчет

Вызвать команду Расчет. Для просмотра результатов выберите вкладку Графики. В открывшемся окне можно увидеть эпюры изгибающего момента, эпюры различных напряжений и т.п (рис. 23). Здесь же дается и идеальная форма вала (вычисляется диаметр круглого сечения), которая приводит к равному напряжению в 50 МПа в каждой точке вала (рис. 24). График не зависит от выбранного материала вала.

 

Рис. 23. Просмотр результатов расчета

 

Рис. 24. Идеальное сечение

Завершение проекта вала

В окне Генератор компонентов вала выбрать вкладку Именование файла (в правом верхнем углу) (рис. 25). Поставить флажок Всегда именовать файл. В этом окне можно задать отображаемое имя и имя файла.

 

 

 

Рис. 25. Задание имени файла

 

Далее надо вставить готовый вал в сборку; в окне Генератор компонентов вала нажать ОК, щелкнуть в графическом окне для размещения вала (рис. 26).

 

Рис. 26. Спроектированный вал

 

Для редактирования вала надо выбрать вал и щелкнуть ПКМ. Выберите команду Редактировать с помощью мастера проектирования (рис. 27). Далее внести необходимые изменения и повторить расчет.

 

 

Рис. 27. Редактирование вала

Пример расчета вала на статическую прочность с использованием программы Autodesk Inventor

 

Задание:

1. Создать модель вала

2. Провести статический расчет вала.

3. Определить размеры вала в опасном сечении.

4. Оформить отчет

Основная часть

1. Создание модели вала.

В программе Autodesk Inventor выполнить модель вала в соответствии с чертежом:

 

Запустить программу Autodesk Invento r

Создать → Дважды щелкнуть по кнопке Обычный (мм).iam / Standart (mm).iam → Сохранить как … (сохранить файл под своим именем в своей папке).

Запуск генератора валов

Проектирование → Вал → Сохранить сборку в своей папке → щелкнуть на рабочем поле для закрепления вала.

Откроется окно генератора компонентов вала.

Параметры → Предварительный просмотр проекта в 2D активировать Всегда показывать → ОК.

Проектирование вала осуществляется путем изменения, удаления и добавления его сечений.

1 участок: Цилиндр D=60, L=50

На первом участке (слева) в сечении выбираем

левое сечение – без элемента,

центр – цилиндр,

правое сечение – без элемента

(стрелка на синем квадратике) не добавлять

в цилиндре вводим новые значения значения D=60, L=50.

2 участок: Цилиндр D=68, L=110 со шпоночным пазом

На втором участке (слева) в сечении выбираем

левое сечение – без элемента,

центр – цилиндр,

правое сечение – без элемента

(стрелка на синем квадратике) добавить шпоночный паз с размерами 20´ 5´ 56, х=30

в цилиндре вводим новые значения значения D=68, L=110.

 

3 участок: Цилиндр D=75, L=126, поперечное отверстие

На третьем участке (слева) в сечении выбираем

левое сечение – без элемента,

центр – цилиндр,

правое сечение – без элемента

(стрелка на синем квадратике) добавить сквозное отверстие d_hole=20, a=90^о, х=63

в цилиндре вводим новые значения значения D=75, L=126.

4 участок (слева): Цилиндр D=60, L=50

в сечении выбираем

левое сечение – без элемента,

центр – цилиндр,

правое сечение – без элемента

(стрелка на синем квадратике) не добавлять

в цилиндре вводим новые значения D=60, L=50.

Расчет вала

1. В генераторе компонентов вала нажать на вкладку Расчет.

2. Модуль упругости (модуль Юнга) Е = 206000 МПа.

3. Модуль жесткости G = 80000 МПа,

плотность r = 7860 кг/м³.

 

Режим приведенного напряжения НМН

Определение опор

1. В окне нагрузки опоры выбрать Опоры.

2. Свободную опору поставить на середину первого участка слева.

3. Перетащить опору (тип фиксированной опоры) вправо на расстояние 206 мм от края (в середине 4-го участка)

 

Определение нагрузки

1. В окне нагрузки опоры выбрать Нагрузки.

2. Радиальная сила: Сила по оси х=0

Сила по оси y = 1000 H

Силу передвинуть на середину шпоночного паза.

3. Осевую силу убрать.

4. Изгибающий момент: момент по оси X и Y

по оси x ввести 0

по оси y ввести -1500 Нм

Момент передвинуть на ось поперечного отверстия третьего участка.

5. Крутящий момент

М кр = 100 Нм, приложить в середине шпоночного паза,

М кр = -100 Нм, приложить в крайнем правом сечении

Расчет

1. В окне свойства расчета не стоит галочка Использовать плотность, т.е. расчет будет проведен без учета веса вала.

2. Нажать на кнопку Рассчитать (внизу окна генератора компонентов вала, рис.28).

3. Нажать на кнопку Графики (рис.29).

 

 

Рис. 28. Положение кнопки Рассчитать и Графики

Рис. 29. Результаты расчета

 

Скопировать (начертить) эпюры:

изгибающий момент в плоскости YZ,

напряжения при изгибе в плоскости YZ,

приведенное (эквивалентное) напряжение,

идеальное сечение.

По идеальному сечению выбрать новые размеры вала. Сравнить с исходными.

Выполнить расчет с учетом веса вала.

Скопировать эпюры:

изгибающий момент в плоскости YZ,

напряжения при изгибе в плоскости YZ,

приведенное (эквивалентное) напряжение,

идеальное сечение.

Сравнить идеальное сечение вала с учетом веса и без учета веса.

Содержание отчета

Расчет вала на статическую прочность с использование программы Autodesk Inventor

Цель работы: изучить автоматизированный расчет вала на прочность

Содержание работы:

1. Создать модель вала.

2. Провести статический расчет вала.

3. Определить размеры вала в опасном сечении.

4. Оформить отчет

Основная часть

1. Создание модели вала.

В программе Autodesk Inventor выполнена модель вала в соответствии с чертежом и приложены заданные нагрузки.

2. Проведен расчет вала с исходными данными:

 

поперечная сила Р = 1000 Н,

Изгибающий момент М_изг = - 1500 Н× м,

Крутящий момент М_кр = 100 Нм.

 

а) Вал без учета собственного веса.

Эпюра Мизг в плоскости YZ

Эпюра σ _изг в плоскости YZ

 

 

Эпюра s_экв (приведенное напряжение)

 

 

Рекомендованные размеры вала

Рассчитать размер вала в опасном сечении для материала Ст.3 с [s_Т]=225 МПа используя формулы:

- для круглого вала с

отверстием,

- для вала с одиночной

шпоночной канавкой ( - ширина канавки, - глубина канавки),

- для круглого вала

диаметром и поперечным отверстием диаметром .

 

б) Вал с учетом собственного веса.

Рассчитать размер вала в опасном сечении.

 

Вопросы для самоконтроля

 

1. Как выполняются назначения элементов вала в программе Autodesk Invento r?

2. Как задаются опоры вала и как прикладываются внешние нагрузки в программе Autodesk Invento r?

3. Как редактируется вал, созданный в программе Autodesk Invento r?

4. Как провести проверочный расчет на прочность вала программе Autodesk Invento r?

5. Как расшифровать результаты расчета?

 

РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

НА ПРОЧНОСТЬ

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Алгоритм формирования техники двигательных действий легкоатлетических упражнений. Характеристика и технология обучения технике легкоатлетического вида из школьной программы (по выбору).
2. Анализ прибыли и рентабельности с использованием международных стандартов
3. Анализ результатов экспериментального исследования по реализации программы педагогического сопровождения молодой семьи
4. Анализ формирования и выполнения производственной программы
5. АППРОКСИМАЦИЯ ДАННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ
6. АССЕМБЛИРОВАНИЕ И ВЫПОЛНЕНИЕ ПРОГРАММЫ
7. Аэробика с использованием оборудования
8. Визирование программы для исполнения в очередном учебном году
9. Вопрос 49. Натуралистическая и антинатуралистическая исследовательские программы
10. Вопрос 6. Как оценивается эффективность Государственной программы « Информационное общество» и ее результаты?
11. Вопрос № 6: Как оценивается эффективность Государственной программы «Информационное общество» и ее результаты?
12. Вы Можете Быстро Сбросить Лишние Килограммы С Помощью Уникальной Программы Похудения.