10.9 板計算器

  板計算器是使用曲面上均勻分布的載荷或集中在中心處的載荷來計算圓形、方形和矩形 的平板。根據(jù)Inventor的規(guī)則，此計算器只適用于薄板，當板厚和板大小之間的比例大約是1/10時，“消息摘要”區(qū)域中會顯示錯誤消息，提示用戶板太厚。此類板的結(jié)果不是非常準確。

  此外，如果變形量太大（薄板和大載荷），則也會發(fā)生類似情況。在工具面板中點擊按鈕，將彈出“板計算器”對話框，參見圖11-70。
     

  要進行板計算，首先要選擇強度計算類型，然后選擇板的形狀，在“載荷”區(qū)域輸入工 況。載荷類型有兩種：表面上的均勻分布載荷和中心處的集中載荷。在“尺寸”區(qū)域輸入板的尺寸，在“材料”區(qū)域選擇板的材料。最后點擊“計算”，計算結(jié)果將顯示在“結(jié)果”區(qū)域。

     10.10 制動機械零件計算器

  使用這些計算器可以設計和計算錐形閘、盤式閘、鼓式閘和帶閘。用于計算制動轉(zhuǎn)矩、力、壓力、基本尺寸以及停止所需的時間和轉(zhuǎn)數(shù)。計算中只考慮恒定的制動轉(zhuǎn) 矩。

  對于這幾種計算的操作方法基本一致，現(xiàn)在就以“鼓 式閘瓦計算器”為例來介紹大概的操作過程。

  在工具面板中點擊按鈕，將會彈出“鼓式閘瓦計算器”對話框。

  在“力”區(qū)域有四個參數(shù)：摩擦系數(shù)、制動轉(zhuǎn)矩、輸入力、外徑。通過下拉框選擇計算方法，可以通過以上四 個參數(shù)中的三個計算的四個參數(shù)。參見圖11-71。
        

  在“壓力”區(qū)域，使用下拉框選擇計算方法，輸入其 他參數(shù)來計算最大制動壓力、閘瓦的寬度和角度。

  在“能量”區(qū)域，可以分別計算制動時間t或者制動 轉(zhuǎn)矩T。參見圖11-72。
      

      11. 聯(lián)合設計-齒輪和軸

  一個簡單的初步設計實例：一對動力傳動齒輪，速比1.6、主動軸扭矩100牛.米、軸支撐跨距300mm、懸伸60mm，轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分，要設計齒輪和主動軸；軸在工作載荷下，最 大變形不大于0.02mm。

     11.1 幾何參數(shù)設置和求解

  使用圓柱齒輪生成器生成齒輪。在“設計”選項卡中，在“設計向?qū)А边x擇計算方法“模數(shù)和齒數(shù)”，輸入期望數(shù)據(jù)，單擊“計算”，參見圖11-73。
     
   由信息提示看出齒數(shù)呈倍數(shù)的關系，這樣會造成誤差不易均化、磨損不利的結(jié)果。這也是“知識”足夠?qū)�業(yè)和充足的例證。將速比修改成1.7，將能明確解決這個問題，結(jié)果參見圖11-74。這1/10的速比誤差，對動力傳動是可以容忍的，因此帶來齒數(shù)比得更為合理，也是值得的。至于模數(shù)，就按現(xiàn)在的2.75，這是在載荷計算之后，合理的較小值。
    

     11.2 強度與齒面接觸校核

  然后進入“計算”選項卡，對齒輪進行強度校核，選擇強度計算方法為“根據(jù) ISO”, 在“載荷”區(qū)域輸入設計實例給出的工況并把齒輪的材料設置好，參見圖11-75�？梢姡�這里的材料就比較專業(yè)和完整了… 按下“計算”按鈕，所有的參數(shù)結(jié)果將顯示出來，一般說 來，我們關心是否通得過。參見圖11-76左的局部界面，可見合格。如果沒有通過校核，將 是圖11-76右面的結(jié)果了。
  
    

     11.3 創(chuàng)建零件模型

  可以創(chuàng)建全部齒輪，也可以只創(chuàng)建其中之一。

  當然，如果用戶認為軟件計算得到的模數(shù)與自己經(jīng)驗中的不一致，也可以在此基礎上， 將“設計”選項卡中的“設計向?qū)А蹦Ｊ礁某蔀椤褒X數(shù)”，輸入期望的模數(shù)、齒寬來調(diào)整齒數(shù)。

  對于這個設計，筆者在軟件推薦的參數(shù)基礎上，調(diào)整了一些設計數(shù)據(jù)，然后讓軟件重新作各個項目的校核計算，結(jié)果是合格的。

  其中，需要記住重新計算之后的載荷校核結(jié)果，參見圖11-77。這些數(shù)據(jù)與初步設計的 結(jié)果有些不同了，這些數(shù)據(jù)在后期軸的設計校核中，是原始的條件之一。結(jié)果模型，同樣可 以在選定后返回設計加速器，調(diào)整原始設計條件后更新。
     

     11.4 創(chuàng)建齒輪上的孔和鍵槽

  孔和鍵槽根據(jù)齒輪受力條件而定。

  例如對于小齒輪，在圖11-78的結(jié)果中已經(jīng)有了原始條件，剩下的事情就是依據(jù)這些條件，利用軟件相關專業(yè)知識，完成選型的設計及過程。在設計加速器中啟用“平鍵聯(lián)接生成 器”，進行孔和鍵槽的設計計算�！拜d荷計算方法”選定“功率、速度——>轉(zhuǎn)矩”。
      

  按n=500 P=5.2，軸徑為22輸入原始條 件，結(jié)果如圖11-78。

  雖然這個結(jié)果可用，考慮到圖11-78箭頭 所指的兩個參數(shù)的關系，應適當加大鍵槽和軸 的尺寸，于是調(diào)整軸徑到 30mm，以留出足夠 的安全系數(shù)。最后，可創(chuàng)建鍵槽特征。同樣， 將大齒輪的孔設置成 40mm，并創(chuàng)建相關的結(jié) 構(gòu)，結(jié)果參見圖11-79。
        

     11.5 設計齒支持軸承

  在設計加速器中啟用“軸承生成器”，并 將“載荷狀態(tài)”中按齒輪設計結(jié)果輸入工況。 參見圖11-80。齒輪軸的最小直徑是40mm，因 此可以到“設計”選項卡中，檢索軸承內(nèi)孔為40mm的軸承。檢索出來的軸承將被添加到“計 算”選項卡的列表中，點擊“計算”，會計算 出滿足工況要求的每個軸承的使用壽命。如圖11-81所示.
       
      

   將計算類型改變?yōu)椤靶：擞嬎恪�，選擇列表中的軸承進行校核計算。若沒有紅色數(shù)據(jù)表 示軸承可用，選擇其中一個，點擊確定即可在裝配中插入軸承。