Курсовая работа по дисциплине «Разработка сапр»




Скачать 279.95 Kb.
НазваниеКурсовая работа по дисциплине «Разработка сапр»
страница1/3
Дата публикации11.04.2013
Размер279.95 Kb.
ТипКурсовая
skachate.ru > Математика > Курсовая
  1   2   3
ФГБОУ ВПО "Брянский государственный технический университет"

Кафедра «Компьютерные технологии и системы»


Курсовая работа

по дисциплине «Разработка САПР»

специальности 230104 – Системы автоматизированного проектирования

на тему: Система автоматизированного проектирования конического редуктора
Документы текстовые: ____33______ страниц
Документы графические: ____2______ листов



Руководитель проекта

к.т.н., доц. Беспалов В.А.

«____» _____________ ________ г.

Студент Капшивый А.А.

Группы 08-САПР

«____» _____________ ________ г.


Брянск 2012

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Проектирование любого технологического объекта — создание, преобразование и представление в принятой форме образа этого еще не существующего объекта. Образ объекта или его составных частей может создаваться в воображении человека в результате творческого процесса или генерироваться в соответствии с некоторыми алгоритмами в процессе взаимодействия человека и ЭВМ. В любом случае инженерное проектирование начинается при наличии выраженной потребности общества в некоторых технических объектах, которыми могут быть объекты производства РЭС, промышленные изделия или процессы. 

В условиях интенсивного развития человеческой цивилизации, роста потребностей, растет и конкуренция и объем выпуска продукции среди производителей, что толкает инженеров и ученых разрабатывать средства повышения производительности и качества товара.

В настоящее время активно развивается направление систем автоматизированного проектирования, которые совершили революцию в промышленности, сократив объем ручного труда, повысив точность конструирования, уменьшив количество ошибок, увеличив производительность проектировщиков и улучшив качество проектов. 

Развитие программного обеспечения САПР требует все более значительных затрат высококвалифицированного труда. Стоимость многих промышленных САПР составляет миллионы долларов. Поэтому актуальной становится разработка САПР второго порядка, или прикладных САПР, ориентированных на конкретную задачу предметной области.

Примером такой системы может служить, разработанное в ходе курсовой работы приложение, рассчитывающее одноступенчатый конический редуктор.

  1. Виды САПР.

САПР – организационно техническая система, входящая в структуру проектной организации и осуществляющая проектирование при помощи комплекса средств автоматизированного проектирования.

Из этого определения следует, что САПР — это не средство автоматизации, а система деятельности людей по проектированию объектов. Поэтому автоматизация проектирования как научно-техническая дисциплина отличается от обычного использования ЭВМ в процессах проектирования тем, что в ней рассматриваются вопросы построения системы, а не совокупность отдельных задач. Эта дисциплина является методологической, поскольку она обобщает черты, являющиеся общими для разных конкретных приложений 

Проектирование — это один из наиболее сложных видов интеллектуальной работы, выполняемой человеком. Более того, процесс проектирования сложных объектов не под силу одному человеку и выполняется творческим коллективом. Это, в свою очередь, делает процесс проектирования еще более сложным и трудно поддающимся формализации. Для автоматизации такого процесса необходимо четко знать, что в действительности он собой представляет и как выполняется разработчиками. Опыт свидетельствует, что изучение процессов проектирования и их формализация давались специалистам с большим трудом, поэтому автоматизация проектирования всюду осуществлялась поэтапно, охватывая последовательно все новые проектные операции. Соответственно, поэтапно создавались новые и совершенствовались старые системы. Чем на большее число частей разбита система, тем труднее правильно сформулировать исходные данные для каждой части, но тем легче провести оптимизацию.

Объектом автоматизации проектирования являются работы, действия человека, которые он выполняет в процессе проектирования. А то, что проектируют, называют объектом проектирования.

Как и любая сложная система, САПР состоит из подсистем. Различают подсистемы проектирующие и обслуживающие.

Проектирующие подсистемы непосредственно выполняют проектные процедуры. Примерами проектирующих подсистем могут служить подсистемы геометрического трехмерного моделирования механических объектов, изготовления конструкторской документации, схемотехнического анализа, трассировки соединений в печатных платах.

Обслуживающие подсистемы обеспечивают функционирование проектирующих подсистем, их совокупность часто называют системной средой (или оболочкой) САПР. Типичными обслуживающими подсистемами являются подсистемы управления проектными данными, подсистемы разработки и сопровождения программного обеспечения CASE (Computer Aided Software Engineering), обучающие подсистемы для освоения пользователями технологий, реализованных в САПР.

Структурирование САПР по различным аспектам обусловливает появление видов обеспечения САПР. Принято выделять семь видов обеспечения САПР [1]:

  • техническое (ТО), включающее различные аппаратные средства (ЭВМ, периферийные устройства, сетевое коммутационное оборудование, линии связи, измерительные средства);

  • математическое (МО), объединяющее математические методы, модели и алгоритмы для выполнения проектирования;

  • программное, представляемое компьютерными программами САПР;

  • информационное, состоящее из базы данных, СУБД, а также включающее другие данные, которые используются при проектировании; отметим, что вся совокупность используемых при проектировании данных называется информационным фондом САПР, база данных вместе с СУБД носит название банка данных;

  • лингвистическое, выражаемое языками общения между проектировщиками и ЭВМ, языками программирования и языками обмена данными между техническими средствами САПР;

  • методическое, включающее различные методики проектирования; иногда к нему относят также математическое обеспечение;

  • организационное, представляемое штатными расписаниями, должностными инструкциями и другими документами, которые регламентируют работу проектного предприятия.

Поэтапно выделим все семь видов обеспечения САПР, входящего в состав разрабатываемой курсового проекта.

  1. ^ Математическое обеспечение САПР


Математическое обеспечение САПР представляет собой совокупность математических методов, математических моделей и алгоритмов проектирования. Данный вид обеспечения САПР опирается на специфику объекта проектирования, физические и информационные особенности его функционирования, для выбора последующей иерархической последовательности алгоритма и методов расчета модели.

Математическое обеспечение САПР содержит формулы и алгоритмы нахождения переменных, необходимых для построения параметрической модели сборочной единицы “редуктор”.

Входными, изменяемыми данными являются:

  • мощность на приводном валу;

  • частота вращения привода вала;

  • приближенное значение передаточного отношения редуктора;

  • приближенное значение передаточного отношения гибкой связи.

Постоянными входными данными являются:

  • тип производства – мелкосерийное;

  • срок службы привода – 14000 час.

Алгоритм выполнения расчетов представлен на схеме 1.

Процесс нахождения требуемых для построения параметрической модели переменных, можно разделить на следующие этапы:

  1. Выбор электродвигателя и корректировка передаточных чисел;

  2. Определение частот вращения и крутящих моментов на валах;

  3. Расчет допускаемых контактных напряжений для зубчатых колес;

  4. Проектный расчет конических прямозубых передач;

  5. Расчет размера входного вала;

  6. Выбор подшипников быстроходного вала;

  7. Расчет размера выходного вала;

  8. Выбор подшипников тихоходного вала.

  9. Определение ступеней выходного вала.

На каждом этапе выделяем входные и выходные данные, используемые в процессе решения и определяем , и задаем переменные. После чего определяем последовательность расчетов и порядок передачи данных между этапами вычисления. В приложении 2 представлена в схематическом виде такая последовательность этапов решения математической задачи

Рассмотрим методы, используемые в каждом из пунктов подробнее.

    1. Выбор электродвигателя и корректировка передаточных чисел.

Требуемую мощность электродвигателя определяют по формуле (1).

(1)

Где – мощность на приводном валу; – КПД привода, определяемое по формуле (2).

(2)

где - КПД отдельных элементов привода, ориентировочные значения которых выбираем из диапазона стандартных значений. Пусть ;

;

.

Тогда КПД привода будет равно:

Электродвигатель должен иметь мощностьПо
ГОСТ 19523-81. Выбирается ближайшее большее стандартное значение.

Частоту вращения вала электродвигателя определяют по формуле (3).

(3)

Где uред, uгс – передаточные числа механических передач, входящих в привод, nпр – частота вращения приводного вала.

Причем значение uред должно находиться в диапазоне [1..4] для конической зубчатой передачи, а uгс в диапазоне [1,5..3] для ременной передачи.

После приведения к стандартным значениям передаточных чисел, производится приближенный расчет асинхронной частоты двигателя по формуле (4).

(4)

Находим общее передаточное отношение привода по формуле (5) и уточняем значения передаточного числа редуктора по формуле (6)

(5)

(6)

    1. Определение частот вращения и крутящих моментов на валах.

Частота вращения на выходном (тихоходном) валу редуктора определяем по формуле (7).

(7)

Частота же вращения входного (быстроходного) вала редуктора равна частоте двигателя. Крутящий момент на валу электродвигателя рассчитывается по формуле (8).

(8)

За счет потерь на муфте, крутящий момент на входном валу редуктора определяют по формуле (9).

(9)

Крутящий момент на ведущей звездочке цепной передачи (на тихоходном валу редуктора) рассчитывается по формуле (10).

(10)

    1. Расчет допускаемых контактных напряжений для зубчатых колес.

Расчет проводят в следующей последовательности.

1. Назначают материал колес, вид термической обработки и твердость зубьев в зависимости от типа производства и требований к габаритам, массе и стоимости передачи. При увеличении твердости увеличиваются допускаемые контактные напряжения.

2.Допускаемые контактные напряжения вычисляют по формуле (11).

(11)

где предел выносливости по контактным напряжениям, - коэффициент запаса (безопасности); КHL – коэффициент долговечности, определяемый по формуле (12).

(12)

Причем значение КHL изменяется в интервале 1..2,4 включительно.

NHE – эквивалентное число циклов нагружения, рассчитываемое по формуле (13).

(13)

Где t – расчетный ресурс редуктора, nпр – частота вращения колеса,Ti/Ti– относительное значение крутящего момента на ступени графика нагрузки, ti/ti– относительная продолжительность действия крутящего момента. Так как t, Ti/Ti, ti/tiпостоянны, тогда их значения можно рассчитать и использовать как константу.

NHО – эквивалентное число циклов нагружения, рассчитываемое по формуле (14).

(14)

Тип производства постоянен, причем мелкосерийный. Для данного типа производства назначается вид термообработки – улучшение, следовательно значения NHО для шестерни и колеса будут постоянны:

  • для шестерни NHO1=20530252,4;

  • для колеса NHO2=17067789,4.

Также будет постоянным коэффициент запасаSH=1,1.

σHlimb – предел выносливости по контактным напряжениям. Для термообработки – улучшение, рассчитываемый по формуле (15).

(15).

Следовательно, для расчетов, значения пределов выносливости по контактным напряжениям шестерни и колеса будут постоянны :

σHlimb1=610;

σHlimb2=570.

Так как для прямозубых колес [σH]p=[σH]min, то можно сделать вывод, что допускаемым контактным напряжением для расчетов [σH]p будет всегда равно допускаемым контактным напряжениям для колеса [σH]1.

    1. Проектный расчет конических прямозубых передач.

Проектный расчет конического редуктора выполняем по ГОСТ 21354-75 в следующей последовательности.

1. Диаметр внешней делительной окружности колеса , находится по формуле (16).

(16)

где Т2 – крутящий момент на колесе; – коэффициент, учитывающий концентрацию нагрузки по длине зуба (при консольном расположении шестерни ориентировочно принимают ); uред – передаточное число редуктора; vH=0,85 – эмпирический коэффициент для прямозубых конических колес; [σH]p – расчетное значение допускаемого контактного напряжения.

Полученное значение приводится к стандартному значению из ряда по ГОСТ 12289-76.

По установленным значениям de2 и uред, производится поиск значения ширины зубчатого колеса b по соответствующему техническому требованию

Расчет диаметра внешней делительной окружности шестерни de1 производят по формуле(17).

(17)

Где z1 – число зубьев шестерни; mte – максимальный окружной модуль прямозубого колеса. Максимальный окружной модуль прямозубого колеса, рассчитываемый по формуле (18).

(18)

С другой стороны передаточное число редуктора вычисляется по формуле (19).

(19)

Используя формулы (18) и (19) преобразуем формулу (17), в результате чего получаем формулу для расчета внешнего делительного диаметра шестерни de1 (20).

(20)

  1   2   3

Похожие:

Курсовая работа по дисциплине «Разработка сапр» iconКурсовая работа по дисциплине: «Разработка управленческих решений»
«Разработка управленческого решения, направленного на повышение эффективности работы предприятия на примере ип «СК»»
Курсовая работа по дисциплине «Разработка сапр» iconКурсовая работа По дисциплине «Современный менеджмент» на тему: «Разработка...
Разработка предложений по эффективному руководству. Значение. Список использованных источников
Курсовая работа по дисциплине «Разработка сапр» iconКурсовая работа по дисциплине «Геометрическое моделирование в сапр»
Прогресс науки и техники, потребности в новых промышленных изделиях обусловливают необходимость выполнения проектных работ большого...
Курсовая работа по дисциплине «Разработка сапр» iconВопросы к экзамену по дисциплине Разработка сапр
Предпосылки автоматизации инженерного труда. Проектирование технического объекта
Курсовая работа по дисциплине «Разработка сапр» icon«Разработка сапр»
«Разработка системы автоматизированного проектирования для расчета и построения цилиндрического редуктора»
Курсовая работа по дисциплине «Разработка сапр» iconКурсовая работа по дисциплине «Маркетинг»
Разработка мероприятий по повышению конкурентоспособности ООО "контур будущего" 33
Курсовая работа по дисциплине «Разработка сапр» iconКурсовая работа по дисциплине «Менеджмент»
Разработка рекомендаций и предложений по стратегическому управлению ООО «ism computers»
Курсовая работа по дисциплине «Разработка сапр» iconКурсовая работа по дисциплине «Экономика предприятия»
Разработка рекомендаций по совершенствованию системы (формы) оплаты труда на предприятии
Курсовая работа по дисциплине «Разработка сапр» iconКурсовая работа по дисциплине: "Экономика автомобильного транспорта"
Разработка мероприятий, направленных на повышение эффективности деятельности атп 38
Курсовая работа по дисциплине «Разработка сапр» iconКурсовая работа по дисциплине «разработка управленческих решений»
Определение оптимальной очередности расстановки оборудования на серийном участке производства 19

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
контакты
skachate.ru
Главная страница