Разработка твердотельных моделей амортизатора и домкрата

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Национальный аэрокосмический
университет им. Н. Е. Жуковского

«Харьковский авиационный институт»

КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА

ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Курсовой проект по дисциплине

«Интегрированные компьютерные технологии проектирования»

на тему:

« Разработка твердотельных моделей амортизатора и домкрата»

Выполнил:

студент группы 133т

Скобляков А.Б.

Проверил:

старший преподаватель каф.104

Хитрых Е.Е.

Харьков - 2013 г



План

Введение

1. Разработка твердотельной модели амортизатора

1.1. Описание конструкции амортизатора

1.2 Разработка твердотельной модели амортизатора

1.2.1 Буфер

1.2.2 Система втулок

1.2.3 Система крышек

1.2.4 Корпус

1.2.5 Пружина

1.2.6 Стандартные детали

1.2.7 Твердотельная сборка амортизатора

2.Разработка твердотельной модели амортизатора

2.1 Описание конструкции амортизатора

2.2 Разработка твердотельной модели амортизатора

2.2.1 Корпус

2.2.2 Система крышек

2.2.3 Система валов

2.2.4 Стандартные детали

2.2.5 Твердотельная сборка

Выводы

Список литературы



Введение

На данном этапе развития производители, регламентируя товар, представляют не только отличительные свойства, но и акцентируют внимание на использовании новый информационных технологий в технологическом процессе его создания.

Перспективность внедрения новых информационных технологий в промышленности , по данным зарубежных компаний, очевидна, основными стимулами при этом называются: стремление сократить сроки разработок и повысить качество выпускаемой продукции. При ручном проектировании проектно-конструкторские разработки составляют 20% от стоимости изделий, а производство 80%. Существенными моментами в процессе создания изделий, влияющими на их стоимость, являются проектирование и доработка после испытаний макетных и опытных образцов. При автоматизированном проектировании вся тяжесть доработок ложиться на проектно-конструкторские работы, а не на производство, и цена доработок в этом случае на три порядка меньше, чем при ручном проектировании. При этом существенно сокращается и время изготовления изделия, поскольку в ряде случаев отпадает необходимость в изготовлении макетов и опытных образцов. Появляется возможность создания математических моделей проектируемых объектов, на которых до момента физической реализации проверяется соответствие проекта техническим требованиям, моделируя процессы сборки и обработки на станках с ЧПУ и т.п. При этом существенно изменяется технология проектирования, происходит переход к проектированию «сверху вниз», т.е. начиная от создания объемной геометрической модели проектируемого объекта и кончая выпуском конструкторско-технологической документации для станков с ЧПУ. При такой технологии разработчики освобождаются от выполнения малопроизводительных, рутинных операций. Весь комплект технической документации создается на базе компьютерной модели объекта.

Геометрическая модель проходит через все этапы жизненного цикла проектируемого объекта, при этом не требуется вводить повторно информацию для технической подготовки производства, изготовления пресс-форм, моделирования процессов обработки на станках ЧПУ и т.п.

Подобные модели создаются с помощью таких пакетов как SolidWorks, AutoCAD и Autodesk Mechanical Desktop, SDRC I-DEAS (сегодня Unigraphics NX) и Pro/ENGINEER и др. На данный момент, благодаря простому интерфейсу, большую популярность приобрела именно SolidWorks.

Очевидными достоинствами системы являются ее полная русификация и поддержка ЕСКД, что выгодно отличает SolidWorks от других зарубежных САПР. В системе SolidWorks поддерживаются все основные стандарты представления и обмена данными. В состав базового пакета SolidWorks входит более 20 трансляторов для экспорта и импорта.

В данном курсовом проекте представлено подробное создание двух сборок: амортизатор и редуктор цилиндрический одноступенчатый.

Амортизатор данной конструкции применяется в автоматических линиях при транспортировке деталей. Деталь, поступающая из загрузочного барабана, ориентируется на транспортирующем устройстве под действием толкателя, который подводит деталь до буфера амортизатора.

Домкрамт (от нидерл. dommekracht) -- это устройство для поднятия различных грузов. Принципиальным отличием домкрата от других подъемных механизмов (лебедок, кранов и т.д.) является то обстоятельство, что домкрат располагается снизу, а не сверху поднимаемого груза, что позволяет обойтись без различных вспомогательных сооружений, цепей и канатов.



1. РАЗРАБОТКА ТВЕРДОТЕЛЬНОЙ МОДЕЛИ АМОРТИЗАТОРА

1.1 ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ АМОРТИЗАТОРА

Амортизаторы появились на автомобилях задолго до широкого внедрения известных сегодня цилиндрических конструкций с перемещающимся поршнем. Первоначально почти повсеместно распространенные рессоры совмещали в себе одновременно и пружину и амортизатор.

Идея разделить функции пружин и демпфирующих устройств была вынужденной. Широкое внедрение независимой подвески, значительно повышающей комфорт и управляемость, подвело к этому чисто конструктивно. С приходом винтовых пружин вместо рессор рядом с ними так и просилось что-нибудь цилиндрическое. К тому же, разболтанную рессору приходилось менять целиком или перетягивать, что по трудоемкости значительно превосходило замену пары амортизаторов, закрепленных двумя гайками каждый.

Рисунок 1 - Амортизатор

Все амортизаторы принято делить на "гидравлические", "газовые" и "поддутые" ( c газом низкого давления). Деление это условно потому, что во всех трех случаях "центральный" узел - клапан остается принципиально неизменным и во всех трех случаях в качестве компенсационного элемента используется газ. Центральный клапан перемещается в центральном цилиндре и отличия начинаются дальше. Гидравлические амортизаторы и поддутые имеют еще и внешний цилиндр, куда перетекает масло через систему нижнего клапана. Газовый амортизатор внешнего цилиндра не имеет и вся его конструкция упакована в одном. Таким образом, амортизаторы логичнее делить на двухтрубные и однотрубные.

Данный амортизатор будем «создавать» используя чертеж указанный на Рисунке 2.

Рисунок 2 - Базовый чертеж

Как видно на чертеже этот амортизатор крепят на раме транспортирующего устройства четырьмя болтами, которые входят в пазы основания корпуса поз. 1. Пружина поз. 7 гасит ударные нагрузки, действующие на буфер поз. 3. Усилие пружины регулируют гайкой поз. 11.

1.2 РАЗРАБОТКА ТВЕРДОТЕЛЬНОЙ МОДЕЛИ АМОРТИЗАТОРА

1.2.1 БУФЕР

Буфер это силовой элемент амортизатора, который воспринимает нагрузку. В основном изготавливается из стали. Рассмотрим пример создания его модели в SolidWorks.

Выбираем плоскость справа, создаем сложный эскиз



Рисунок 3 - Эскиз буфера

Выделяем созданный эскиз, поворачиваем его с помощью команды «повернутая бобышка».

Рисунок 4 - Буфер

1.2.2 СИСТЕМА ВТУЛОК

Проектируем две втулки. Так же как и для буфера создаем эскизы для втулок.

Рисунок 5 - Эскиз втулка 1



Рисунок 6 - Эскиз втулка 2

Затем создаем детали как описано ранее в пункте 1.2.1.

Рисунок 7 - Втулка 1

Рисунок 8 - Втулка 2

1.2.3 СИСТЕМА КРЫШЕК

Данный амортизатор имеет две крышки. Эти модели создадим с помощью команд: «повернутая бобышка», «вырезать» и «вытянуть».

Создаем два сложных эскиза для крышек.

Рисунок 9 - Эскиз Крышка 1

Рисунок 10 - Эскиз Крышка 2

Полученные эскизы аналогично пункту 1.2.1 используем для команды «повернутая бобышка». Далее выберем верхнюю грань крышек и создадим эскизы отверстий под болты, которые нужно вырезать, одно вырезанное отверстие можно распространить круговым массивом относительно оси в 6 шт.

Верхнюю часть второй крышки можно сделать командой «вытянутая бобышка».

В итоге получим модели как в рисунке 11 и 12.

Рисунок 11 - Крышка 1

Рисунок 12 - Крышка 2

1.2.4 КОРПУС

Проектирование данной детали состоит из нескольких операций. Следующие создаются с использованием команд: «вытянутая бобышка», «фаска», «скругление». С помощью операции вытянутая бобышка создаем деталь, затем командой «вырезать» срезаем ненужные нам части, затем командой «фаска» и «скругление» доводим данную деталь до совершенства.

Рисунок 13 - Корпус

1.2.5 ПРУЖИНА

Пружина -- упругий элемент, предназначенный для накапливания и поглощения механической энергии. Пружина может быть изготовлена из любого материала, имеющего достаточно высокие прочностные и упругие свойства.

Рисунок 14 - Пружина

1.В плоскости справа создаем эскиз, а точнее создаем дополнительную ось с началом в центре координат, на расстоянии от оси создаем окружность.

2.Затем в плоскости сверху создаем окружность диаметра нашей пружины с центром в начале координат. Все готово для создания спирали.

3.Из двух эскизов, используя команду спираль, создаем ее.

4.Далее используем бобышку по траектории, в качестве направляющей выбираем спираль, а в качестве контура окружность из второго пункта. и вытягиваем на нужное расстояние.

Пружину надо срезать. Для этого создаем в плоскости справа два произвольных прямоугольника, сверху и снизу пружины, определяем эскиз.

6.Делаем два выреза контурами этих прямоугольников через всю деталь. Деталь готова.

1.2.6 СТАНДАРТНЫЕ ДЕТАЛИ

Стандартные детали выбираются из библиотеки Solid Works. Для этого нужно открыть библиотеку (в правом диалоговом окне), выбрать стандарт DIN (стандарт аналогичный ГОСТ), выбрать нужную деталь, после нажатия правой клавиши мышки на детали выбрать «создать деталь», слева появится диалоговое окно с соответствующими полями для вставки нужных нам размеров. Вставляем свои размеры и готово. Ниже указаны болт и гайка в сборку так же входит и шпилька.

Рисунок 15 - Болт

Рисунок 16 - Гайка



1.2.7 ТВЕРДОТЕЛЬНАЯ СБОРКА АМОРТИЗАТОРА

С помощью функции «создать сборку» мы имеем возможность собрать все выше описанные детали. С помощью функции взаимосвязи настраиваем взаимное расположение деталей между собой. В меню взаимосвязи доступны такие операции как: совпадение, параллельность, концентричность, перпендикулярность, касательные и заблокировать. При сборке деталей необходимо проверять интерференцию компонентов, ее быть не должно (верхнее главное меню, инструменты, проверить интерференцию компонентов). Если все же интерференция имеет место необходимо проверить некоторые детали и исправить проблему.

Рисунок 17 - Амортизатор



2. РАЗРАБОТКА ТВЕРДОТЕЛЬНОЙ МОДЕЛИ ДОМКРАТА

2.1 ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ДОМКРАТА

Домкрат может использоваться как самостоятельное устройство при выполнении ремонтных или строительных работ, так и в составе более сложных механизмов (кранов, подъемников, прессов и т.д.)

Как правило, домкрат у многих ассоциируется со сменой колес автомобиля. На самом деле он применяется гораздо шире. Домкрат может выполнять как сложнейшие операции, например перемещать пролеты моста, так и более легкие: поднять и держать корпус автомобиля при ремонтных работах. Также с помощью современного домкрата можно натянуть провода на линиях высокого напряжения, сжать мощную пружину, протолкнуть через грунт трубу водопровода, разрушить старое перекрытие в здании и многое другое. Без домкрата невозможен подъем и перемещение крупных блоков или отдельных частей монтируемых сооружений, узлов или деталей оборудования. В отличие от других подобных ему устройств(например, лебедки)он более компактен, прост в обслуживании, надежен в эксплуатации. Еще одно его отличие в том, что при работе домкрат всегда располагается непосредственно под грузом.

По типу привода различают домкраты ручные и электрические. По принципу действия и конструктивным особенностям домкраты делятся на реечные, винтовые, гидравлические (в том числе специальные) и пневматические. Грузоподъемность некоторых домкратов достигает сотен тонн, высота подъема варьируется от нескольких сантиметров до нескольких метров.

Простые и удобные реечные домкраты:

Основной деталью реечного домкрата является грузонесущая стальная рейка с опорной чашкой для груза. Важная особенность реечного домкрата это низкое расположение подъемной площадки. Нижний конец рейки (лапа) имеет прямой угол для подъема грузов с низко расположенной опорной поверхностью. Поднятый на рейке груз удерживается стопорными устройствами.

По типу передаточного механизма реечные домкраты делятся на рычажные и зубчатые. В первом случае рейка выдвигается качающимся приводным рычагом, во втором - шестерней, вращаемой приводной рукояткой. Домкраты грузоподъемностью до 6 тонн имеют одноступенчатую передачу, от 6 до 15 тонн-двухступенчатую, свыше 15 тонн-трехступенчатую.
Домкраты работают как в вертикальном , так и в горизонтальном положении. Эти приспособления простыи удобны в обслуживании, ремонтопригодность их высокая. Еще к их достоинствам относят большой рабочий ход и высоту подъема, компактность, плавность хода, высокий КПД (до 0,85).

Надежные и устойчивые винтовые домкраты:

2.2 РАЗРАБОТКА ТВЕРДОТЕЛЬНОЙ МОДЕЛИ ДОМКРАТА

2.2.1. КОРПУС

Корпус домкрата изготавливается литьем. При проектировании корпуса домкрата используются команда, не описанные выше, а именно: «повернутая бобышка»



Рис.19 эскиз корпуса

Рисунок 20 - Корпус

2.2.2 ВИНТ

В данной сборке присутствует основной винт который служит для по».

Рисунок 24 - Крышки к валу шестерни

Рисунок 25 - Крышки к валу ведомого колеса



Рисунок 26 - Крышка и прокладка для осмотрового отверстия

2.2.3 СИСТЕМА ВАЛОВ

Проектируется два вала: вал-шестерня и вал ведомого колеса.

Так как зубчатые колеса можно достать из библиотеки Toolbox, все сводится к «повернутой бобышке» двух не сложных эскизов. Далее нужно только вырезать шпоночные пазы с помощью команды «вытянутый вырез».

Рисунок 27 - Вал-шестерня

Рисунок 28 - Вал ведомого колеса

2.2.4. СТАНДАРТНЫЕ ДЕТАЛИ

Стандартные детали выбираются из библиотеки Solid Works. Для этого нужно открыть библиотеку (в правом диалоговом окне), выбрать стандарт DIN (стандарт аналогичный ГОСТ), выбрать нужную деталь, после нажатия правой клавиши мышки на детали выбрать создать деталь, слева появится диалоговое окно с соответствующими полями для вставки нужных нам размеров. Вставляем свои размеры, деталь готова.

В данной сборке используются такие стандартные детали: болты, гайки, шайбы, зубчатые колеса, подшипники.

Рисунок 29 - Рым-болт

Рисунок 30 - Шайба

Рисунок 31 - Болт

Рисунок 32 - Болт с буртиком

Рисунок 33 - Гайка

Рисунок 34 - Зубчатое колесо (ведомое)



Рисунок 35 - Конический роликовый подшипник

2.2.5 ТВЕРДОТЕЛЬНАЯ СБОРКА

Аналогично проектированию амортизатора, можем собрать все детали так, как они представлены на исходном чертеже.

Рисунок 36 - Редуктор

Рисунок 37 - Редуктор в разрезе



ВЫВОДЫ

В данной курсовой работе мы разработали твердотельные модели амортизатора и цилиндрического одноступенчатого редуктора. Кроме разработки в данной работе представлено подробное описание всех деталей двух конструкций, создание из них твердотельных сборок. Было рассмотрено множество опций программного пакета SolidWorks.

сборка амортизатор редуктор домкрат



СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

SolidWorks. Практическое руководство. - М.: ООО «Бином-Пресс», 2004 - 448с.: ил.

Эффективная работа: SolidWorks 2005. - СПб.: Питер, 2006. - 816 с: ил.

SolidWorks 2007. Дударева Загайко. М.: ООО «Бином-Пресс», 2008- 502 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru