Понятие об автоматизированном проектировании зубчатых передач - Оптимизация параметров двухступенчатого цилиндрического редуктора
Развитие новых технологий постоянно ужесточает требования, предъявляемые к инженеру-конструктору. На первое место в современном конструировании выходят скорость и динамичность выполнения проектов (чертежей) в графическом редакторе, а также возможность быстрого внесения в них изменений без какого бы то ни было влияния на качество выполняемых работ или проектируемого объекта. Наверное, каждый инженер неоднократно сталкивался с задачей создания чертежа или модели на основе уже существующего, когда детали вроде бы и не очень различаются, но перерисовывать необходимо все заново. Для решения проблемы в различных графических системах имеются средства параметризации, посредством которых можно задать определенные связи между отдельными элементами графического компонента, позволяющие при последующей разработке типовых конструкций не переделывать всю модель (чертеж), а изменить лишь несколько параметров. Это дает возможность многократно использовать единожды построенную модель, значительно сокращает время на формирование новых ее модификаций и т. п.
Иногда одних средств параметризации недостаточно, если проектируемые новые 3D-модели хотя и схожи с эталоном, но имеют различия, не позволяющие использовать параметрические зависимости при построении. Иногда расчетные параметры модели изменяются дискретно или не связаны аналитически ни с одним другим параметром. В этом случае на помощь приходят инструментальные средства разработки дополнительных модулей (прикладных библиотек) для этих графических сред и редакторов, которые позволяют использовать всю мощь программирования совместно с функциями редакторов для создания очень гибких и функциональных приложений.
Начальным этапом проектирования является разработка технического задания редуктора, которое устанавливает их основное назначение и технико-экономические показатели. Исходными данными при проектировании служат: общее передаточное отношение, передаваемые нагрузки, числа оборотов входного или выходного валов, необходимая долговечность, условия работы, технологические факторы изготовления, требования к компоновке агрегата в целом.
Синтез редуктора основывается на решении двух основных задач. Первая - структурный синтез, т. е. построение схемы редуктора, включающее выбор числа ступеней и схемы взаимного расположения зубчатых колес. Если схема передачи не определена в техническом задании, следующим и основным этапом проектирования является ее определение. В данной работе представлено решение второй задачи параметрического синтеза, когда конструктор распределяет общее передаточное отношение по ступеням, выбирает относительную ширину зубчатых колес, подбирает коэффициенты смещения и т. д. с дальнейшим расчетом зубчатых колес на прочность.
В блоках 2-4, соответствующих этапу эскизного проектирования, получаются результаты, дающие представления о структуре и технико-экономических показателях редуктора. После анализа и утверждения полученных результатов производится уточненный расчет зубчатых передач, валов, подшипников и соединений и выдача результатов, необходимых для разработки рабочей документации. В противном случае корректируются исходные данные для блока 2 и процесс повторяется до утверждения эскизного проекта.
Анализ результатов уточненного расчета элементов редуктора может показать, что нарушены технические ограничения, вследствие чего потребуется корректировка исходных данных для блока 3 и повторение расчетов. После утверждения результатов, полученных в блоке 5, разрабатывается и оформляется техдокументация, часть которой может быть получена с помощью чертежно-графических автоматов или других технических средств получения твердой копии.
Рисунок. 1. Схема процесса автоматизированного проектирования редуктора с помощью ПЭВМ
Начальным этапом разработки метода структурно-метрического синтеза редуктора с помощью ЭВМ (блоки 2 и 3) является математическое моделирование, т. е. построение формального описания многоступенчатой передачи, позволяющего однозначно воспроизвести ее схему, условия работы и другие признаки. Это наиболее сложная и ответственная задача, так как достоверность представления модели зависит от достоверности математических соотношений. Необходимо правильно выбрать уровень детализации и степени точности описания соотношений параметров редуктора.
Редуктор можно представить большим числом математических моделей, построенных с различной степенью точности. При их разработке возникают два противоречивых желания: с одной стороны, как можно точнее отобразить в модели реальные процессы и соотношения, с другой - построить модель достаточно простую, обеспечивающую получение результатов с необходимой точностью, что возможно при использовании итерационного метода, предлагающего получение решения посредством последовательности моделей.
Вначале строится модель первого уровня" отличающаяся простым математическим описанием. На основе опыта ее применения создается модель следующего уровня, являющаяся более сложной и полной по сравнению с предыдущей. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет получена наиболее адекватная модель.
На первом этапе построения математической модели редуктора определяется информация, необходимая для решения задачи, в состав которой входят качественные и количественные исходные данные, зависимости между ними и промежуточные переменными, определяемые из принятой методики расчета зубчатых передач на прочность.
По любой конкретной кинематической схеме редуктора в зависимости от принятого соотношения размеров образующих ее звеньев можно построить множество различных механизмов.
Существует ряд независимых конструктивных параметров, которые не могут быть вычислены однозначно по другим независимым параметрам. С их помощью можно определить остальные параметры редуктора.
Анализ задачи автоматизации проектирования редуктора показывает, что в его математическую модель можно ввести большое число независимых переменных. Наибольший интерес представляют те из них, которые оказывают существенное влияние на величину технико-экономических показателей редуктора. В адекватной модели не должно быть пропущено ни одного существенного параметра.
Похожие статьи
-
Для создания наиболее совершенных и экономичных механизмов и машин важно получить оптимальный вариант входящих в них редукторов (МЗП). Показатель, на...
-
Инженеры часто сталкивались с задачами, когда на основе уже существующих необходимо создать новые чертежи и модели. Каждый раз их приходилось...
-
В основе алгоритма лежит численное исследование пространства управляемых параметров редуктора. Процесс поиска оптимального решения выполняется за четыре...
-
Редукторы получили широкое распространение во всех отраслях народного хозяйства, поэтому важно их рациональное проектирование. Уменьшение веса...
-
Анализ результатов расчетов - Оптимизация параметров двухступенчатого цилиндрического редуктора
Таблица 1. Исходные данные к расчету цилиндрической передачи Название Обозначение Величина Крутящий момент на входном валу I, Н-м 300 Частота вращения на...
-
Задача многокритериальной оптимизации формально представляется как задача нелинейного программирования, включающая: процедуру анализа, выбор управляемых...
-
Возрастающая сложность современных автоматизированных систем управления и повышение требовательности к ним обуславливает применение эффективных...
-
Заключение, Литература - Оптимизация параметров двухступенчатого цилиндрического редуктора
В ходе выполнения данного курсового проекта сделаны выводы о проделанной оптимизации заданного двухступенчатого цилиндрического редуктора. Было проведено...
-
Математическое и программное обеспечение (МО, ПО)- совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач...
-
Важнейшим вопросом при создании САПР после формализации процесса проектирования является вопрос отображения проектно-конструкторской деятельности...
-
Создадим структурную схему САУ при помощи пакета Simulink. На рисунке представлена разомкнутая система. Рис. 2 Далее, следуя методическим указаниям,...
-
Подпрограмма пользователя представляет собой проблемно-ориентированный модуль следующего вида: Program FUNC; Var T, Imax, bmax, hmax: integer; N1, n11,...
-
Основные принципы построения САПР - Состав систем автоматизированного проектирования
Разработка САПР представляет собой крупную научно-техническую проблему, а ее внедрение требует значительных капиталовложений. Накопленный опыт позволяет...
-
Различные возможности и границы применения вычислительной техники для автоматизации проектирования определяются уровнем формализации научно-технических...
-
Системы автоматизированного проектирования - Теоретические основы информационных технологий
Близкими по своей структуре и функциям к системам автоматизации научных исследований оказываются системы автоматизированного проектирования (САПР). САПР...
-
При создании или при классификации информационных систем неизбежно возникают проблемы, связанные с формальным - математическим и алгоритмическим...
-
Заключение - Проектирование автоматизированной информационной системы
В любой компании возникает проблема такой организации управления данными, которая обеспечила бы наиболее эффективную работу. Проектирование рациональных...
-
Специфика информационного обеспечения САПР - Состав систем автоматизированного проектирования
В комплекс средств автоматизированного проектирования входит информационное обеспечение, которое представляет собой совокупность документов, описывающих...
-
Понятие о компьютерном математическом моделировании Модель - материальный объект, система математических зависимостей или программа, имитирующая...
-
Методы и средства проектирования - Автоматизированные системы обработки экономической информации
Проектирование - процесс создания проекта-прототипа, прообраза предполагаемого или возможного объекта, его состояния. Современная технология создания АИС...
-
Цель создания САПР - Состав систем автоматизированного проектирования
Под автоматизацией проектирования понимают систематическое применение ЭВМ в процессе проектирования при научно обоснованном распределении функций между...
-
Стадии создания САПР - Состав систем автоматизированного проектирования
Создание и развитие САПР осуществляется самой проектной организацией с привлечением (при необходимости) других организации-соисполнителей, в том числе...
-
Классификация математических моделей - Теоретические основы информационных технологий
К классификации математических моделей можно подходить по-разному, положив в основу классификации различные принципы. 1) Классификация моделей по...
-
Структурная схема терминов Структуру АИС составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами. АС состоит из двух подсистем:...
-
После разработки рисунка ПП его необходимо проверить на соответствие исходной принципиальной схеме и соблюдение технологических ограничений. Для это...
-
АРМ - это рабочее место, которое оснащено вычислительной техникой и другими инструментальными средствами, обеспечивающими автоматизацию большей части...
-
Этапы жизненного цикла БД включают: -Планирование БД - определяются принципы, задачи создания БД. -Проектирование БД. -Материализация БД -...
-
ПО развивается исходя из требований других подсистем. ПО при обработке данных является связующим звеном между комплексом технических средств и другими...
-
Экономическое обоснование необходимости разработки информационной системы "Учет посещаемости в детском саду" В современных условиях хозяйствования...
-
Основные стадии создания АИС - История создания и развития автоматизированных информационных систем
Структурная схема терминов Целью создания любой АИС является повышение эффективности производственно-хозяйственной деятельности предприятия за счет...
-
Передача параметров с переменной скоростью - Вокодеры с линейным предсказанием
Большая часть разговорной речи содержит паузы. Кроме того информация, необходимая для точного представления исходного речевого сигнала, существенно...
-
Информационное обеспечение - совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных...
-
Целью дипломного проекта "Калькулятор коммунальных услуг" является разработка программного средства "Calculation. exe". Для достижения цели дипломного...
-
Этапы компьютерного моделирования при исследовании термодинамических процессов в композиционных материалах Композиционные материалы, состоящие из...
-
Отчет представляет собой полученный на принтере выходной документ, предназначенный для конечного пользователя. Отчет - наилучшее средство для...
-
Жизненный цикл (ЖЦ) - одно из базовых понятий методологии проектирования ИС. Это непрерывный процесс, который начинается с момента принятия решения о...
-
Входная информация разделяется на условно-постоянную и оперативно-учетную информацию. - Условно-постоянная информация включает в себя справочные данные о...
-
Этапы проектирования и создания БД - Система управления базами данных
При разработке БД можно выделить следующие этапы работы. I этап. Постановка задачи. На этом этапе формируется задание по созданию БД. В нем подробно...
-
Возможности системы Широкую известность и заслуженную популярность еще в середине 80-х годов приобрели интегрированные системы для автоматизации...
-
На стадии технического проектирования разрабатываются основные положения создаваемой системы, формулируются основные принципы ее функционирования и...
Понятие об автоматизированном проектировании зубчатых передач - Оптимизация параметров двухступенчатого цилиндрического редуктора