Интеллектуальные сапр реферат альбест

Обновлено: 04.07.2024

Интеллектуальные системы автоматизированного проектирования в машиностроении ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Министерство образования и науки Украины Донбасская государственная машиностроительная академия Кафедра компьютерных информационных технологий Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине

студентки группы ИТ-97−1з Лядова С.В.

Задание

студентки группы ИТ-97−1з

Лядовой Светланы Викторовны

По заданному чертежу (узел для объемного параметрического моделирования и прочностных расчетов: узел цилиндрической передачи с зубчатым колесом и звездочкой)

1 Выполнить анализ предметной области, обеспечивающей проектирование заданного узла с описанием принципов расчета и разработкой математической модели.

2 Обосновать и осуществить выбор средств разработки, построить таблицу сравнения базовых программных средств.

Руководитель проекта Пакин А.В.

АННОТАЦИЯ

___ рисунков, ___ таблиц, ___ приложения.

Объект исследования — интеграция систем автоматизированного проектирования со специализированными программными модулями в рамках создания единой системы компьютерной конструкторско-технологической подготовки производства.

Цель исследования — приобрести навыки разработки отдельных компонент единой системы конструкторско-технологической подготовки производства.

При выполнении курсового проекта была построена трехмерная модель узла редуктора и проведена ее частичная параметризация.

SOLIDWORKS, DELPHI, САПР, КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА, АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВНИЯ, ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО, ШЕСТЕРНЯ, ЗВЕЗДОЧКА, ПОДШИПНИК, ШПОНКА

1 АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЙ ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЗЛА ИЛИ ЕГО ЭЛЕМЕНТОВ.

1.1 Определение целей проектирования, вариантов технических решений

1.2 Анализ принципов расчета

1.3 Разработка параметрической модели

1.4 Разработка логики и алгоритма создания узла и его сборки

1.4.1 Создание элементов узла

1.4.2 Создание сборки.

2 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СРЕДСТВ РАЗРАБОТКИ. ТАБЛИЦА

3СРАВНЕНИЯ БАЗОВЫХ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЕ, А ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Основной тенденцией современного рынка САПР является движение в сторону 3D моделирования на ПК. Для многих пользователей, которые уже осуществили такой переход, преимущества существенно превзошли потери от затраченных средств и времени. Пользователи, как правило, довольно быстро начинают получать выгоды от проектирования в 3D.

Эффективность проектирования. Хотя у некоторых проектировщиков, привыкших работать с чертежами, порой возникают трудности, в принципе 3D технология считается более наглядным и интуитивным методом для создания современных все более сложных объектов. При этом по 3D модели можно автоматически получить необходимые чертежи в случае необходимости, и осуществляется это за считанные нажатия на кнопку мыши.

Качество проектирования. 3D моделирование обеспечивает существенно более наглядный способ визуализации проектируемого объекта. Это позволяет снизить вероятность ошибок, особенно в случае сложных сборок. Проектировщик может исследовать внутреннюю структуру сборки, проверить детали на пересекаемость. В случае движущихся механизмов можно с помощью анимации провести кинематические исследования.

Снижение общего времени проектирования. Большинство прикладных программ САПР, таких как подготовка программ для станков с ЧПУ, прочностные расчеты, технологическое проектирование, требуют трехмерной информации о проектируемом объекте. Поэтому использование 3D моделирования позволяет непосредственно интегрироваться со многими приложениями, сокращая лишние операции по подготовке данных.

На сегодняшний день можно выделить четыре системы 3D моделирования среднего класса для ПК, которые активно присутствуют на рынке и отвечают современным требованиям. Это — американские Mechanical Desktop, Solid Edge, SolidWorks и российская T-FLEX CAD. Все эти системы базируются либо на ядре ACIS, либо Parasolid, обладают широким набором функций моделирования отдельных деталей и сборочных конструкций, а также получения по ним чертежей. Каждая система обеспечивает двунаправленную ассоциативность 2D-3D и поддерживает параметрические возможности.

При этом все три американские программы используют параметризатор английской фирмы D-CUBED. T-FLEX CAD основан на собственной параметрической технологии, зарекомендовавшей себя еще в 2D версии. Mechanical Desktop, являющийся по сути расширением системы AutoCAD, и T-FLEX CAD начинали как 2D системы, в отличие от Solid Edge и SolidWorks, и имеют в этой связи определенные достоинства в плане более широкой и отработанной технологии оформления технических чертежей как отдельно, так и в интеграции с 3D. К достоинствам SolidWorks можно отнести интуитивный пользовательский интерфейс. T-FLEX CAD является лидером в области параметризации. Solid Edge известен своими приложениями, а также тесной связью с системой Unigraphics, относящейся к категории больших дорогостоящих систем. Mechanical Desktop привлекает к себе прежде всего последовательных сторонников системы AutoCAD.

1 Анализ предметной области, обеспечивающей проектирование узла или его элементов

1.1 Определение целей проектирования, вариантов технических решений

При разработке различных машины и механизмов, как правило, возникает необходимость передачи крутящего момента от двигателя к конечному механизму. При этом возникает типовая задача — уменьшение числа оборотов в минуту от заданного числа на входе (параметры двигателя) к заданному числу оборотов на выходе. Как правило, это происходит посредством механизмов, называемых редукторами (при фиксированном передаточном отношении) или при помощи коробок передач (при варьируемом передаточном отношении).

1.1 27

1.2 Анализ принципов расчета

При создании узла редуктора изначально даются определенные начальные данные и требования к редуктору, исходя из которых необходимо подобрать и рассчитать конструктивные элементы механизма. В основном это:

? момент на выходном валу;

? частота вращения входного вала;

? частота вращения выходного вала;

? вид передачи на входе;

? вид передачи на выходе;

Расчет начинается с выбора электродвигателя, затем идет расчет основной передачи, затем передач на входе/выходе, валов, подшипников, шпонок. Каждый следующий расчет использует результаты предыдущих, поэтому не рекомендуется изменять их порядок.

После предварительных расчетов узла редуктора необходимо проверить его на работоспособность. Эта проверка осуществляется аналитически при помощи основных зависимостей сопромата. В данном узле, состоящем из звездочки, вала, цилиндрического зубчатого колеса, подшипников, дистанционного кольца, крышки подшипника, шпонок, болтов необходимо произвести следующие расчеты:

Для цилиндрической передачи:

? проектировочный расчет, в котором выбираются материалы колес, рассчитывается межосевое расстояние и геометрические размеры зубчатых колес передачи;

? проверочный расчет контактной выносливости зубьев;

? проверочный расчет изгибной выносливости зубьев;

? проверочный расчет на контактную прочность при действии максимальных перегрузок;

? проверочный расчет на изгибную прочность при действии максимальных перегрузок.

? расчет подшипников на долговечность.

? расчет шпонок на смятие;

? расчет шпонок на срез.

? предварительный расчет диаметров вала;

? проверочный расчет вала на устойчивость;

? проверочный расчет вала на статическую прочность при максимальных перегрузках;

? проверочный расчет вала на жесткость.

? расчет болтов на срез;

? расчет болтов на разрыв.

1.3 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 ["https://referat.bookap.info", 14].

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

Все размеры положительны

1.4 Разработка логики и алгоритма создания узла и его сборки

1.4.1 Создание элементов узла

Узел состоит из элементов-наполнителей, указанных в таблице 1.2.

Таблица 1.2 — Элементы-наполнители узла редуктора Опишем алгоритм создания основных элементов узла при помощи таблицы 1.3.

Таблица 1.3 — Алгоритм создания элементов узла.

Остальные элементы создаются подобным образом.

1.4.2 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.

Продолжение таблицы 1.2

Рисунок 1.5 — Сборочная модель узла с условными обозначениями

2 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 3.1 — Оценка программных сред разработки (по 10-бальной системе).

Читайте также: