Застосування трьохмірного моделювання для оптимізації розмірів пристрою керування зміною швидкості зупинником обертального руху у вигляді замкнутої гідросистеми

Abstract

Метою даної роботи є виконати трьохмірну модель нового пристрою зміни швидкості за допомогою інженерної CAD системи Solidworks. Зокрема, у статті описуються методи комп’ютерної побудови трьохмірної моделі зупинника обертального руху у вигляді замкнутої гідросистеми пристрою для плавного керування змінами швидкості через зубчастий диференціал. Ланкою керування може бути або епіцикл, або водило, або сонячне зубчасте колесо. Розглянуті способи створення нових деталей пристрою, використання виробів зі стандартних бібліотек та узгодження їх розмірів у зборці. Можливість параметризувати розміри дозволяє автоматизувати створення як окремої деталі, так і всього пристрою конкретної конструкції, базуючись на заданих вихідних даних. Накладання спеціальних спряжень для моделювання рухомих та нерухомих з’єднань дозволяє правильно розмістити деталі, контролювати правильність їх зборки, а в подальшому проводити кінематичні та силові дослідження пристрою, анімувати його елементи в русі. Робиться висновок, що використання комп’ютерного трьохмірного моделювання при проектуванні таких зупинників дозволяє: на початковій стадії проектування отримати візуальне уявлення про зупинник обертального руху; за допомогою комп’ютера оглянути створену модель з довільної точки; легко редагувати трьохмірні моделі, тобто вносити необхідні зміни; досягати великої економії часу і витрат на проектування; отримати велике число можливих варіантів проектних рішень, які потрібно детально та глибоко проаналізувати і вибрати раціональний, тобто самий кращий. Створена модель зупинника обертального руху дозволяє вибрати оптимальне місце установки його у зубчастому диференціалі пристрою зміни швидкості з точки зору використання мінімальних розмірів об’єму. Виходячи з цього, комп’ютерне моделювання має передувати конструюванню.

The aim of this work is to create a three-dimensional model of a new speed change control device using an engineering CAD system Solidworks. In particular, the article describes the methods of computer construction of a three-dimensional model of a rotary stopper in the form of a closed-loop hydraulic system of the device for smooth control of speed changes through a gear differential. The control link can be either a ring gear, or a carrier, or a sun gear. Ways of creating new parts ofthe device, use of elements from standard libraries and coordination of their dimensions in assembly have been considered. The ability to parameterize the dimensions allows you to automate the creation of both a single part and the whole device of a particular design, based on the specified source data. The application of special meshes for modeling movable and fixed joints allows you to correctly place the parts, control the correctness of their assembly, and then conduct kinematic and power studies of the device, animate its elements in motion. It has been concluded that the use of computer three-dimensional modeling in the design of such stoppers allows: at the initial stage of design to get a visual idea of the stopper of rotational motion; use a computer to view the created model from any point; easy to edit three-dimensional models, i.e. make the necessary changes; achieve great savings in time and design costs; get a large number of possible design solutions that need to be analyzed in detail and in depth to choose the rational, i.e. the best fit. The created model of the stopper of rotational movement allows to choose the optimal place of its installation in a gear differential of the device of speed change from the point of view of use of the minimum sizes and volume. Based on this, computer simulation must precede design.