Inventor динамические зависимости в изделиях

Динамические зависимости в изделиях

На этом занятии мы познакомимся с динамическими зависимостями Autodesk Inventor. Они позволяют проверять правильность работы механизмов и наглядно демонстрировать движение.

По материалам компании Autodesk

Но разве не все сборочные зависимости служат для того же самого: для скоординированной работы деталей изделия?

Да, большинство из них. Однако существуют зависимости, которые ограничивают движение лишь частично. Лучше сказать, что они управляют движением деталей, а не ограничивают его. Они придуманы специально для моделирования движения механизмов. На этом уроке мы разберем два типа зависимостей: зависимость «Зубчатая передача», которая предназначена для моделирования зубчатых колес и шкивов, и зависимость «Реечная передача», которая предназначена для моделирования реечных передач. На следующем занятии мы расскажем о зависимости, предназначенной для моделирования кулачковых механизмов.

1. Загрузите ZIP-файл и раскройте его содержимое в отдельную папку. Файл изделия BF-02-Disks.iam можно открывать в Inventor 5 или последующих версиях.

2. Запустите Autodesk Inventor и откройте файл изделия BF-02-Disks.iam. Изделие изображено на рис. 1.

3. Нажмите кнопку «Зависимости» на инструментальной палитре. Открывается диалоговое окно «Зависимости в изделии».

4. Перейдите на вкладку «Динамические» и нажмите правую кнопку в группе «Вариант». После этого диалоговое окно должно выглядеть как на рис. 2.

5. Щелкните на цилиндрической поверхности большого диска, затем малого. После этого изображение должно выглядеть как на рис. 3.

Примечание: Значение в текстовом поле «Соотношение» автоматически изменяется на 2,00 бр, так как диаметр большого диска равен двум единицам рисунка, а диаметр малого — одной. Autodesk Inventor автоматически рассчитывает соотношение диаметров.

6. В диалоговом окне нажмите кнопку «Применить», затем «Отмена».

7. Разместите курсор в пределах большого диска.

8. Удерживая нажатой левую кнопку мыши, перемещайте курсор по кругу.

9. Вращайте большой диск с помощью мыши, перемещая курсор вокруг его центра.

Обратите внимание на то, что малый диск также вращается, выполняя два оборота при одном обороте большого. А что произойдет при вращении малого диска? Попробуйте сами.

Сохраните изменения или не закрывайте файл — к этому файлу мы еще вернемся.

1. Откройте файл изделия BF-02-Gears.iam. Нам предстоит задать динамическую зависимость между двумя зубчатыми колесами.

2. Выполните операции 3 и 4 предыдущего упражнения.

3. Вначале щелкните на отверстии большого колеса, затем малого. При необходимости используйте последовательный выбор элементов. См. рис.4

4. Значение в текстовом поле «Соотношение» выделяется подсветкой. Введите 39/20, задавая отношение зубьев. Вы должны задать передаточное число вручную — Inventor не может рассчитать диаметр делительной окружности зубчатых колес.

Примечание: Первым необходимо выбирать зубчатое колесо большего диаметра. Если первым было выбрано меньшее колесо, то введите соотношение 20/39.

5. Нажмите кнопку «Применить», затем «Отмена». Мы наложили зависимость «Зубчатая передача».

6. Попробуйте повернуть одно из зубчатых колес с помощью мыши. Убедитесь в том, что другое колесо также вращается с соблюдением передаточного числа.

Примечание: Программа не производит автоматического зацепления зубьев. Правильное положение зубьев следует задавать до наложения зависимости. Если результат упражнения неудовлетворителен:

Подавите зависимость «Зубчатая передача».
Отмените подавление обеих зависимостей угла.
Подавите эти зависимости.
Отмените подавление зависимости «Зубчатая передача».

Итак, мы познакомились с основами применения динамических зависимостей. Несколько важных замечаний:

В диалоговом окне «Зависимости в изделии» можно выбрать тип передачи: зубчатая или реечная.
Детали, на которые накладывается зависимость, не обязательно должны соприкасаться. Они могут размещаться радиально или соосно.
Свойства динамической зависимости, как и любой другой, можно изменять. Для редактирования щелкните на значке зависимости в браузере и выберите «Редактировать» из контекстного меню. Можно изменить передаточное число, тип передачи и даже выбрать другие детали, связанные этой зависимостью.

Реечная передача

Вернитесь к файлу изделия BF-02-Disks.iam. На этот раз мы применим динамическую зависимость для моделирования реечной передачи.

1. Нажмите кнопку «Зависимости» на инструментальной палитре. Открывается диалоговое окно «Зависимости в изделии».

2. В диалоговом окне перейдите на вкладку «Динамические». Нажмите правую кнопку в группе «Тип». Будет использоваться зависимость «Реечная передача».

3. Поместите курсор на цилиндрическую поверхность большего диска. Вы увидите символ, как показано на рис. 5. Щелкните на цилиндрической поверхности, и ее цвет изменится на голубой.

Примечание: Для этой зависимости вы должны указать элемент вращения первым.

4. Выберите верхнее дальнее ребро рейки, как изображено на рис. 6.

Примечание: Вы должны выбрать именно ребро рейки. При выборе грани зависимость будет работать неправильно. Выберите ребро на той стороне рейки, на которую указывала стрелка, появлявшаяся при выборе диска.

После выбора кромки рейки список «Расстояние», расположенный на вкладке «Динамические», автоматически выделяется подсветкой. Этот список содержит величины расстояния, на которое перемещается рейка при каждом повороте диска. По странному совпадению, это расстояние всегда кратно 3.1415927…

5. Нажмите кнопку «Применить», затем «Отмена».

6. Поверните диск с помощью курсора. Вы можете видеть, что рейка перемещается вперед или назад. Это результат наложения динамических зависимостей на три объекта модели.

Рулевой механизм

Проведем эксперимент с другим файлом изделия и посмотрим, что еще можно сделать с помощью динамических зависимостей.

1. Откройте файл изделия BF-02-Steering.iam. Механизм изображен на рис. 7.

2. Поверните рулевое колесо с помощью курсора и посмотрите на работу всего механизма.

3. Переместите зубчатую рейку с помощью курсора вперед и назад. Обратите внимание, что при этом вращаются карданы и рулевое колесо.

4. Восстановите исходное положение всех деталей механизма (приблизительно).

5. Щелкните правой кнопкой мыши на последнем элементе браузера. Это подавленная зависимость «Угол». На рис. 8 этот элемент выделен красным цветом.

6. Выберите «Вариация зависимости» из контекстного меню. Открывается диалоговое окно «Вариация зависимости».

7. Нажмите кнопку «Вперед» в этом диалоговом окне. На экране демонстрируется работа механизма.

8. Нажмите «Отмена».

Продолжим исследование механизма.

При наложении зависимостей на зубчатые колеса мы видели, что Autodesk Inventor не вычисляет автоматически соотношение для реечной передачи, даже если известен диаметр делительной окружности. Это соотношение было введено вручную.
Inventor не выполняет автоматическое зацепление зубьев колеса и рейки. Эти элементы я расположил корректно до наложения зависимости. Для корректного расположения элементов можно дополнительно наложить временные вспомогательные зависимости. После расположения элементов я наложил зависимость «Реечная передача», а затем подавил временные зависимости. Для наглядности я не удалили их из модели, а просто подавил. Выполните следующую последовательность действий, если результат упражнения неудовлетворителен:
- Подавите зависимость «Реечная передача».
- Отмените подавление зависимостей «Заподлицо» и «Угол» для детали «Bearing Block 1».
- Снова подавите эти зависимости.
- Отмените подавление зависимости «Реечная передача».
Наложение динамических зависимостей между компонентами сборки

Используйте команду «Зависимость», чтобы указать планируемые коэффициенты движения между компонентами сборки.

Динамическая зависимость определяет вращательное или вращательно-поступательное движение между компонентами. Коэффициент можно ввести вручную или указать, выбрав геометрию.

Для указания отношения для вращающихся компонентов выберите круговую грань или ребро для каждого компонента. Для вычисления отношения на основе относительного размера выберите цилиндрическую грань для каждого компонента.

Для указания расстояния между компонентами с вращением и перемещением выберите круговую грань или ребро вращающегося компонента и линейное ребро перемещающегося компонента. Расстояние вычисляется на основе окружности и длины. Выберите цилиндрическую грань вращающегося компонента и линейное ребро или эскизную линию перемещающегося компонента.

Прежде всего необходимо вставить компоненты, на которые требуется наложить зависимость, в файл сборки.
1. Выберите на ленте вкладку «Сборка» панель «Взаимосвязи» Зависимость .
2. В диалоговом окне щелкните вкладку «Динамические».
3. Выберите параметр «Зубчатая передача» или «Реечная передача».
4. Выберите первый компонент в графическом окне. Выберите круговую грань или ребро для указания отношения или расстояния. Для вычисления коэффициента или расстояния выберите цилиндрическую грань.
5. Выберите второй компонент в графическом окне. Выберите цилиндрическую грань или линейное ребро. Отношение или расстояние рассчитываются автоматически с подстановкой в поле.
6. Для изменения направления движения выбрать «Встречно» или «Согласованно» (если применимо).
7. Задать относительное движение компонентов одним из следующих способов:
  - Для зависимости вращения примите расчетное отношение или введите другое отношение для указания движения компонентов относительно друг друга.
  - Для зависимостей вращения/перемещения примите рассчитанное расстояние или введите расстояние, на которое перемещается второй компонент при каждом вращении первого компонента.
8. Для того чтобы наложить зависимость, не закрывая диалогового окна, нажать «Применить». Для того чтобы наложить зависимость и закрыть диалоговое окно, нажать «ОК».
- Перед наложением зависимости временно отключите видимость. Для этого следует выбрать компонент, щелкнуть правой кнопкой мыши и снять флажок «Видимость» в контекстном меню.
- В диалоговом окне установите флажок «Начать с выбора детали», затем щелкните компонент, на который необходимо наложить зависимость. Чтобы восстановить прежний режим выбора, флажок следует снять.
Применение Динамических зависимостей для визуализации работы зубчатого зацепления в Autodesk Inventor Series

1. Собираем сборку с применением статических зависимостей (совмещение и вставка).
В сборку входят: крышка (базовый неподвижный элемент), два вала, два подшипника, два зубчатых колеса.
Для упрощения сборки не показаны компоненты: корпус, верхняя крышка, шпонки, крепеж и т.д. (Рисунок 1.)

2. Предварительно визуально выставляем руками (с помощью мыши), чтобы не было взаимного пересечения колес, т.е. зуб попадал в паз ответной части.
Это нужно для визуальной иммитации вращения колёс, тут Вы не получите картины реального зубчатого зацепления, AIS — НЕ программа для расчета кинематики.
Открываем закладку динамических зависимостей в изделии. Выбираем первое зубчатое колесо, потом — второе, затем выбираем вариант вращения в разные стороны, при этом не обращая внимание на то, что визуально направление красных стрелок на шестернях не изменилось.
Передаточное отношение оставляем 1, т.к шестерни одинаковые. (Рисунок 2.)

3. То же самое проделываем с подшипниками, но передаточно число ставим 0.5, чтобы визуально создалось впечатление вращения подшипников разного диаметра. (Рисунок 3.)

4. Накладываем статическую зависимость по углу между плоскостью YZ на неподвижной крышке и плоскостью XZ подвижного вала. (Рисунок 4.)

5. Теперь посмотрим, что получилось. В браузере правой кнопкой мыши выбираем Вариацию зависимости
на статической зависимости по углу. В появившемся окне выставляем параметры представления и нажимаем Play. (Рисунок 5.)

Можно показать начальнику принцип работы шестеренного насоса 🙂

Динамические зависимости в Autodesk Inventor

3D-проектирование требует от конструктора или дизайнера свободного владения специализированным программным обеспечением. Только в этом случае будет достигнуто реальное сокращение сроков разработки и запуска в серийное производство новых изделий. Одной из лучших систем параметрического проектирования считается Autodesk Inventor, позволяющая полностью автоматизировать все этапы работ от проектирования до составления технологических карт и изготовления полного комплекта КД.

Важным достоинством пакета Autodesk Inventor, ознакомиться с основными возможностями которого можно на сайте официального дистрибьютора по адресу https://www.pointcad.ru/product/autodesk-inventor,является возможность наложения различных сборочных ограничений на элементы проектируемого изделия. Программой предусмотрены три вида таких зависимостей:
- статические, определяющие взаимное расположение деталей;
- динамические, описывающие взаимное перемещение деталей;
- управляющие, задающие взаимосвязь между гранью одной детали и смежными гранями другой при перемещении.
Всего три типа зависимостей определяют бесконечное многообразие взаимодействий отдельных узлов и деталей механизма любой сложности.

Особенности динамических зависимостей

Именно наложение динамических зависимостей позволяет создавать цифровые модели узлов, передающих вращательное или поступательное движение между отдельными деталями сборки. Программа Autodesk Inventor, приобрести которую можно в компании «ПОИНТ», допускает наложение динамических зависимостей при взаимодействии линейных, плоских, цилиндрических и конических элементов. Определяющими параметрами наложенной динамической зависимости являются направление и передаточное число, в соответствии с которыми и будут двигаться связанные ею детали.

Типы динамических зависимостей

В программе Autodesk Inventor предусмотрены два типа динамических зависимостей:
- зубчатая передача – для моделирования работы систем шкивов и зубчатых колёс с заданным передаточным числом;
- реечная передача – для моделирования поступательного движения одного компонента в зависимости от вращения другого или наоборот.
Порядок наложения динамических зависимостей

Все типы зависимостей накладываются при вызове диалогового окна «Зависимости в изделии». Следует учесть, что динамические зависимости рекомендуется устанавливать после определения статических. Выберите вкладку «Динамические» и задайте тип, направление вращения или движения ведущей детали и передаточное число, после чего нажмите кнопку «Применить». Если результат наложения зависимостей не устраивает можно их отменить и установить другие параметры.

Популярные статьи
2401.17

Интерьер гостиной 18 кв м фото в панельном доме Начиная ремонт в гостиной, необходимо точно понимать, какие стилевые. 1

2001.17

Гостиная спальня в одной комнате 20 кв м фото Не у каждой семьи есть возможность жить в квартирах с большой. 0

2401.17

Дизайн кухни гостиной 13 кв м — фото интерьеров Возможно ли создать уютную и модную кухню-гостиную, сохранив. 0
Похожие публикации: