Материал: Системы компьютерной поддержки инженерных решений. методические указания к выполнению лабораторных работ. Демидов А.В

Лабораторная работа №4

Тема: «Автоматизированный расчет сопротивления усталости вала»

Цель: приобретение практических навыков проектирования механических передач в компьютерной среде.

Задачи:

1. Научиться в автоматизированном режиме проводить расчёты на прочность и жесткость детали типа «Вал».

Теоретические сведения:

Расчет вала на прочность на ЭВМ выполняется после этапа конструирования. Расчет выполняют по программе АРМ WinMachine в следующей последовательности. Для ускорения процесса расчета студентам настоятельно рекомендуется самостоятельно познакомиться с примером расчета, изложенным в справочном пособии к программе.

Исходные данные.

1.Эскиз или чертеж вала.

2.Усилия, действующие в зубчатом зацеплении и на консолях вала.

3.Крутящий момент, передаваемый валом и его частота вращения.

4.Материал и ресурс вала.

Ход работы:

1. Загрузить в программе АРМ WinMachine (рис. 4.1) инженерный анализ и раздел АРМ Shaft (расчет, анализ и проектирование валов и осей) и вычертить в произвольной форме (без размеров) конфигурацию вала (рис. 4.2).

2. Придать каждому участку вала размеры, соответствующие его чертежу. Для этого подвести курсор к нужному

21

участку вала и правой кнопкой мыши вызвать меню «секция вала». Внести необходимые размеры по длине и диаметру и нажать кнопку «ОК». Система выполнит необходимые изменения (рис. 4.3). Продолжить изменения по другим участкам вала.

3. Используя инструменты программы нанести на перестроенный эскиз вала фаски, галтели и шпоночные пазы согласно чертежу (рис. 4.3, 4.4). Длину шпоночного паза назначить по исходному чертежу самостоятельно, а параметры сечения вызвать из «базы данных» для призматических шпонок (рис. 4.4).

Рис. 4.1. Запуск программы

Рис. 4.2. Эскиз вала

22

а

б

Рис. 4.3. Вычерчивание вала по размерам

Рис. 4.4. Применение базы данных для шпоночных пазов

23

а

б

Рис. 4.5. Нанесение шпоночных пазов

4. Нанести по оси вала опоры и действующие нагрузки. Опоры устанавливают по центру тела качения подшипника, причем одна из них должна быть шарнирная, а другая – жест-

кая (рис. 4.6, 4.7).

24

Рис. 4.6. Нанесение опор

Рис.4.7. Вал с опорами и шпоночными пазами

Приложить крутящий момент: с одной стороны он должен быть положительным, а с другой – отрицательным. Крутящие моменты прикладывают посредине шпоночных пазов.

25