Модуль расчета и проектирования валов и осей
APM Shaft
Валы служат опорой вращающихся деталей и передают вращающие моменты. Они относятся к числу наиболее ответственных деталей машин, поэтому к ним предъявляются высокие требования по точности изготовления, прочности, жесткости, устойчивости и характеру колебаний. Модуль АРМ Shaft позволяет выполнить весь цикл проектирования валов и осей, начиная от разработки конструкции и заканчивая статическим и динамическим расчетом.
Функциональные возможности APM Shaft
С помощью APM Shaft можно рассчитать и построить:
- реакции в опорах валов;
- эпюры моментов изгиба и углов изгиба;
- эпюры моментов кручения и углов закручивания;
- деформированное состояние вала;
- напряженное состояние при статическом нагружении;
- коэффициент запаса по усталостной прочности;
- эпюры распределение поперечных сил;
- собственные частоты и собственные формы вала.
Результаты расчета можно сохранить во внутреннем файле, а также в файле с расширением *.rtf, который при необходимости легко редактируется.
Специализированный графический редактор
Модуль APM Shaft имеет специализированный графический редактор для задания геометрии валов и осей. Редактор предоставляет в распоряжение пользователя гибкие и удобные средства, обеспечивающие:
- задание конструкции вала;
- ввод действующих на вал нагрузок;
- размещение опор, на которых установлен вал.
Отличительной особенностью графического редактора валов модуля APM Shaft является наличие специального набора примитивов — это основные элементы конструкции вала (цилиндрические и конические участки, фаски, галтели, канавки, отверстия, участки с резьбой, шпонки, шлицы и т. д.), действующие на вал нагрузки и опоры, на которых он размещается. Использование таких примитивов значительно упрощает ввод и редактирование геометрии вала и других данных, необходимых для выполнения расчетов.
Методы и критерии расчета
Напряженное и деформированное состояния вала рассчитываются методами сопротивления материалов. Так, деформированное состояние описывается методом Мора, а раскрытие статической неопределимости выполняется методом сил. Статическая прочность оценивается по эквивалентным напряжениям, полученным энергетическим методом. Динамические характеристики, такие как собственные частоты и собственные формы, определяются методом начальных параметров.
Расчет усталостной прочности сводится к нахождению коэффициента запаса в текущем сечении по длине вала, причем как при постоянной внешней нагрузке, так и в случае, когда известен закон ее изменения во времени.
Базы данных
В состав cистемы APM WinMachine входит база данных APM Material Data, в которой размещены все необходимые параметры материалов, такие как модуль Юнга, коэффициент Пуассона, плотность и т. п. Для создания рабочего чертежа используются разделы базы данных APM Mechanical Data.
Создание рабочих чертежей
С помощью АPМ Shaft можно подготовить данные для дальнейшей автоматической генерации рабочего чертежа вала. Чертеж сохраняется в модуле APM Graph в формате *.agr.
Окончательное редактирование чертежа производится с помощью чертежно-графического редактора APM Graph.
