Ch−ơng 4 : Ch−ơng trình tính tốn thiết kế và mô phỏng
4.3 H−ớng dẫn sử dụng ch−ơng trình
dùng (hoặc ng−ời thiết kế) mở tệp "BanhRangConLan.exe", giao diện ban đầu của ch−ơng trình khi ch−a khởi tạo tài liệu nh− trên hình 4.3
, ng−ời Để thực thi ch−ơng trình
.
Hình 4.3 : Giao diện chính của ch−ơng trình khi ch−a khởi tạo tài liệu
Để tạo một tài liệu mới chọn trên thực đơn (menu) "Tệp tin" rồi chọn "Mở mới" hoặc chọn biểu t−ợng trên thanh cơng cụ "Cong cu chuan" (hình 4.4). Khi đó
ch−ơng trình sẽ hiển thị hộp thoại chọn ph−ơng án khởi tạo tài liệu mới "Tai lieu moi" nh− trên hình 4.5, trên đó ng−ời thiết kế có thể lựa chọn một trong hai ph−ơn
a. Tạo tài liệu mới qua thiết kế
Với ph−ơng án này, sau khi nhấn nút "Chấp nhận" ở b−ớc tiếp theo sẽ
hiển thị hộp thoại nhập dữ liệu cho quá trình thiết kế "Thong so dong luc hoc
Hình 4.4
-94- va Thiet ke" nh− trên hình 4.6.
Hình 4.5 : Hộp thoại chọn ph−ơng án tạo tài liệu mới
-95-
Trên hộp thoại này ng−ời thiết kế cần nhập các dữ liệu :
1, 2 hoặc 3 ca.
- Đặc tính làm việc : êm, va đập nhẹ hoặc va đập vừa. - Thời hạn phục vụ : Lh (giờ)
- Các trạng thái chịu tải trong một chu kỳ chịu tải cho các tr−ờng hợp bộ truyền làm việc với tải trọng thay đổi, nếu không nhập phần này ch−ơng trình sẽ coi tải trọng tác động lên bộ truyền là tải trọng tĩnh.
Nút "Chấp nhận" trên hộp thoại này chỉ có thể tác động đ−ợc khi đã thực hiện việc tính thiết kế. Để thực hiện tính thiết kế, chọn nút "Tính thiết kế ...", khi đó sẽ bắt đầu q trình tính thiết kế theo các b−ớc :
- Chọn vật liệu : việc chọn vật liệu cho đĩa Cycloid, các con lăn răng
chốt và các con lăn đầu ra đ−ợc thực hiện trên hộp thoại "Chon vat lieu" nh− trên hình 4.7.
- Công suất trên trục chủ động của bộ truyền : P1 (kW) - Số vòng quay trên trục chủ động : n1 (vòng/phút) - Tỉ số truyền yêu cầu : u
- Số ca làm việc :
-96-
Trên hộp thoại này cần chọn nhãn hiệu thép, ph−ơng pháp nhiệt luyện,
độ rắn mặt răng, giới hạn bền và giới hạn chảy cho đĩa Cycloid, con lăn răng chốt và con lăn đầu ra, tuy nhiên để thuận tiện có thể chọn vật liệu giống nhau nếu đánh dầu vào ô "Chọn bánh răng và con lăn cùng loại vật liệu". Kết quả
thu đ−ợc sẽ là ứng suất tiếp xúc cho phép [σH] đối với đĩa Cycloid và các con
lăn. Sau khi chọn vật liệu xong, chọn nút "Tiếp theo >>" để chuyển sang b−ớc tiếp theo.
- Tính và chọn các thơng số cơ bản : b−ớc này đ−ợc thực hiện trên hộp
thoại có giao diện đ−ợc thể trên hình 4.8. ở b−ớc này ng−ời thiết kế cần lựa
chọn một số hệ số nh− :
+ Số đĩa Cycloid z, ch−ơng trình đã tự động xác định các giá trị cho phép của số đĩa Cycloid z và liệt kê trong hộp danh sách xổ xuống, ng−ời thiết kế chỉ v
+ Hệ số bề rộng đĩa Cycloid Xibd (ψbd)
+ Hệ số RAz + Hệ số tải trọng + Hiệu suất sơ bộ
Các hệ số và giá trị khác đ−ợc tra bảng hoặc tính theo cơng thức sẽ đ−ợc ch−ơng trình tự động xác định. Từ đó, theo các cơng thức tính thiết kế đã lập đ−ợc trong ch−ơng 3, xác định đ−ợc xác thơng số hình học cơ bản của bộ truyền :
+ Bán kính vịng trịn qua tâm các con lăn răng chốt : R2
+ Bán kính con lăn răng chốt : rc
+ Khoảng lệch tâm của bộ truyền : A
+ Bề rộng đĩa Cycloid : b
Tuy nhiên ng−ời thiết kế có thể thay đổi các giá trị này để có kết quả tốt hơn và đảm bảo đ−ợc điều kiện độ bền tiếp xúc mà ch−ơng trình đã tự động
xác định v xúc đ−ợc
iệc lựa chọn một trong các giá trị trong đó.
-97-
thoả mãn thì nút "Tiếp theo >>" mới có thể tác động đ−ợc. Khi đã lựa chọn
−ợc c c thô tiếp xúc,
n có thể chọn ật liệu.
đ á ng số hình học phù hợp và thoả mãn điều kiện về độ bền
chọn nút "Tiếp theo >>" để chuyển sang b−ớc kế tiếp. Tuy nhiê nút "<< Trở lại" để quay về b−ớc chọn v
Hình 4.8 : Hộp thoại Tính và chọn các thơng số cơ bản
- Tính trục vào và chọn ổ lăn lắp đĩa Cycloid trên trục : b−ớc này
đ−ợc thực hiện trên hộp thoại có giao diện nh− trên hình 4.9.
Trong b−ớc này ng−ời thiết kế cần xác định đ−ờng kính đoạn trục vào từ
đó tra đ−ợc then lắp giữa đoạn trục vào và bạc lệch tâm rồi xác định đ−ợc đ−ờng kính ngồi của bạc lệch tâm, cũng chính là đ−ờng kính trong của ổ lăn dùng để lắp đĩa Cycloid trên trục. Sau đó chọn ổ lăn và tính kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ. Chỉ khi khả năng tải động của ổ lăn đ−ợc đảm bảo thì nút
-98-
"Tiếp theo >>" mới có thể tác động đ−ợc, khi đó lựa chọn nút này để chuyển
sang b−ớc thiết kế tiếp theo.
Hình 4.9 : Hộp thoại Tính trục vào và chọn ổ lăn lắp đĩa Cycloid trên trục
- Tính trục ra : b−ớc này thực hiện trên giao diện nh− ở hình 4.10.
rong −ớc n
tròn qua tâm các chốt đầu ra trên m các lỗ đầu ra trên đĩa yclo .
T b ày thực hiện :
+ Xác định đ−ợc bán kính vịng
trục ra cũng chính là bán kính vịng trịn qua tâ
C id
+ Lựa chọn số chốt đầu ra z3, các giá trị cho phép của z3 đã đ−ợc
ch−ơng trình xác định và liệt kê trong danh sách xổ xuống, ng−ời thiết kế sẽ
-99-
Hình 4.10 : Hộp thoại Tính trục ra
+ Xác định bán kính chốt đầu ra rchra và chọn bán kính con lăn
đầu ra rp. Từ đó ch−ơng trình kiểm tra điều kiện hình học (3.146) và điều kiện
về độ bền tiếp xúc. Nếu các điều kiện này đ−ợc thoả mãn thì nút "Tiếp theo >>" mới có
+ Xác định sơ bộ đ−ờng kính trục ra.
nút "Tiếp theo >>" để kết thúc quá đã nói ở phần trên, tuy nhiên hộp thoại đó lúc này sẽ nh− trên hình 4.11.
Đến đây, nút "Kết quả ..." và nút "Chấp nhận" trở thành có thể tác động. thể lựa chọn đ−ợc.
Khi các thơng số đã thoả mãn, chọn
trình tính thiết kế bộ truyền bánh răng con lăn, trở về hộp thoại nhập dữ liệu
Ng−ời thiết kế có thể chọn nút "Kết quả ..." để xem lại toàn bộ kết quả q trình tính thiết kế đã thực hiện. Chọn nút "Chấp nhận" để hồn tất q trình tạo tài liệu mới.
-100-
Hình 4.11 : Giao diện hộp thoại nhập dữ liệu sau khi đã tính thiết kế
b. Tạo tài liệu mới với thơng số hình học
Khi lựa chọn ph−ơng án khởi tạo tài này, ch−ơng trình sẽ hiển thị hộp thoại nhập dữ liệu nh− trên hình 4.12. Trên hộp thoại này cần nhập các thông số
vào đ−ợc thực hiện khi chọn nút "Lựa chọn ...", khi đó sẽ hiển thị hộp thoại chọn ổ lăn nh− trên hình 4.13.
Trên hộp thoại nhập dữ liệu "Thay doi thong so hinh học" có nút "Xem tr−ớc ...", khi chọn chức năng này sẽ hiển thị hộp thoại cho phép xem tr−ớc bộ truyền đ−ợc xây dựng từ các thơng số vừa nhập (hình 4.14).
hình học cơ bản của bộ truyền. Việc chọn ổ lăn lắp giữa đĩa Cycloid và trục
Sau khi nhập các thơng số hình học, chọn nút "Chấp nhận" để kết thúc quá trình nhập dữ liệu khởi tạo tài liệu mới.
-101-
Hình 4.12 : Hộp thoại nhập dữ liệu về thơng số hình học
-102-
Hình 4.14 : Hộp thoại xem tr−ớc hình dáng của bộ truyền
bộ truyền. + Thống kê : liệt kê tất cả các thông số, dữ liệu của tài liệu.
+ Thuộc tính : hiển thị một số thơng tin thêm về tài liệu.
Khi tài liệu đ−ợc khởi tạo, giao diện chính của ch−ơng trình sẽ nh− trên hình 4.15. Trên đó có các vùng :
vùng gồm thanh thực đơn và cac thanh cơng cụ, trên đó chứa các chức năng của ch−ơng trình.
1
vùng thể hiện các thơng số, dữ liệu và đặc tính của tài liệu hiện hành. Trên vùng này gồm các trang thể hiện :
+ Hình học : hiển thị các thơng số hình học cơ bản của
2
+ Lực : hiển thị giá trị các lực tác động trong bộ truyền ứng với vị trí hiện thời của trục vào.
-103-
Hình 4.15 :
là một hộp thoại thả nổi trên giao diện, hiển thị biểu đồ giá trị các lực Fr là các lực tác động giữa các con lăn răng chốt với đĩa Cycloid, các lực Fp là các lực tác động giữa các con lăn đầu ra với đĩa Cycloid.
Để quan sát các vector lực trực tiếp trên hình vẽ mơ phỏng chọn chức năng "Bật tắt lực" trong nhóm thực đơn "Cơng cụ", hoặc chọn biểu t−ợng
Giao diện chính của ch−ơng trình khi đã khởi tạo tài liệu
trên thanh công cụ "Thiet dat" khi đó ch−ơng trình sẽ hiển thị nh− trên hình 4.16.
vùng quan sát chính của ch−ơng trình, trên đó gồm cac trang : + Bản vẽ : hiển thị bản vẽ của bộ truyền, trên đó có khung tên, ghi kích th−ớc các kích th−ớc cơ bản của bộ truyền.
+ ình vẽ
3
4
-104- 2 chiều (hình 4.16).
+ Mơ phỏng 3D : mơ phỏng chuyển động của bộ truyền ở dạng hình vẽ 3 chiều (hình 4.17).
Để thực hiện mơ phỏng chọn chức năng "Chuyển động" trên nhóm thực đơn "Mơ phỏng" hoặc chọn biểu t−ợng trên thanh công cụ "Mô phỏng". Để tạm dừng quá trình mơ phỏng và vẫn giữ ngun vị trí hiện thời chọn chức
năng "Tạm dừng" hoặc biểu t−ợng trong cùng nhóm chức năng "Chuyển
động". T−ơng tự để dừng mô phỏng và trở về vị trí mặc định ban đầu chọn chức năng "Dừng" hoặc biểu t−ợng .
+ Báo cáo : hiển thị toàn bộ các thơng số dữ liệu, đặc tính và kết quả về tài liệu và bộ truyền (hình 4.18).
-105-
Hình 4.17 : Giao diện ch−ơng trình với mơ phỏng 3D
-106-
Giới thiệu các cơng cụ chính của ch−ơng trình :
- Nhóm thực đơn "Tệp tin" :
+ Mở tệp ... : mở một tệp tin tài liệu đã đ−ợc tạo và đ−ợc l−u trên các
thiết bị l−u trữ.
+ L−u : l−u tài liệu hiện thời ra tệp tin trên các thiết bị l−u trữ.
+ L−u với tên khác ... : l−u tài liệu hiện thời ra tệp tin trên các thiết bị
l−u trữ nh−ng ln hiển thị hộp thoại để có thể lựa chọn ghi ra tệp tin với một tên mới.
+ In ... : in trang quan sát h ệni thời trong vùng (xem hình 4.15 ).
+ Cài đặt in ... : hiển thị hộp thoại cho phép lựa chọn máy in, khổ giấy và chiều in.
+ Thiết đặt trang in cho báo cáo ... : hiển thị hộp thoại để thay đổi cách
trình bầy cho trang in báo cáo. Chức năng này chỉ thực hiện khi vùng đang
ở phần "Báo cáo" nh− trên hình 4.18.
+ Thốt : kết thúc ch−ơng trình, nếu tài liệu hiện thời đã bị sửa đổi mà ch−a đ−ợc l−u ra tệp tin thì sẽ nhắc nhở.
- Nhóm thực đơn "Soạn thảo" :
+
+ Xem tr−ớc khi in ... : cho phép quan sát tr−ớc kết quả trang giấy sẽ đ−ợc in.
4 4
Dữ liệu hình học ... : hiển thị hộp thoại sửa đồi các thơng số hình học cơ bản của bộ truyền (hình 4.12).
+ Dữ liệu động lực học ... : hiển thị hộp thoại sửa đổi các thông số
động lực học của bộ truyền và có thể thực hiện tính thiết kế lại bộ truyền ứng với thơng số mới sửa đổi (hình 4.6).
+ Các thuộc tính ... : hiển thị hộp thoại thay đổi các thơng tin, thuộc
tí ,
hổ giấy (cho phần bản vẽ), h−ớng của khổ giấy, ngày thiết kế.
nh của tài liệu (hình 4.19) : tên ng−ời thiết kế, đơn vị (cơ quan), tên đề án k
-107-
Hình 4.19 : Hộp thoại sửa đổi thuộc tính của tài liệu
+ Xuất ra AutoCAD ... : xuất mơ hình của tài liệu hiện thời sang
phân mềm AutoCAD, chức năng này chỉ có thể lựa chọn đ−ợc khi vùng
của ch−ơng 2D" (hình
4.16) hoặc "Mơ phỏng 3D" (hình 4.17). Trên hình 4.20 là kết quả chuyển mơ hình 2D sang AutoCAD, cịn trên hình 4.21 là kết quả chuyển mơ hình 3D sang AutoCAD.
+
trình đang ở trang "Bản vẽ" (hình 4.15), "Mơ phỏng
Xuất sang Excel : xuất bản báo cáo của tài liệu sang phần mềm Excel trong bộ phần mềm Microsoft Office. Chức năng này chỉ có thể đ−ợc
lựa chọn khi vùng của ch−ơng trình đang ở trang "Báo cáo" (hình 4.18).
Trên hình 4.22 là kết quả xuất báo cáo sang phần mềm Excel.
+ Xuất báo cáo ra tệp tin văn bản ... : xuất bản báo cáo của tài liệu ra
tệp tin văn bản, tệp tin có phần mở rộng là *.txt. Chức năng này chỉ có thể
đ−ợc lựa chọn khi vùng của ch−ơng trình đang ở trang "Báo cáo" (hình
4.18). Trên hình 4.23 là kết quả xuất báo cáo ra tệp tin văn bản và đ−ợc mở bằng phần mềm NotePad có sẵn của Window.
4 4
-108-
Hình 4.20 : Xuất mơ hình 2D sang AutoCAD
-109-
Hình 4.22 : Xuất Báo cáo sang phần mềm Excel
-110-
- Nhóm thực đơn "Quan sát" : gồm các chức năng bật tắt các thanh
công cụ, hộp thoại "Dac tinh", hộp thoại "Bieu do cac luc" và thanh trạng thái.
- Nhóm thực đơn "Mơ phỏng" : gồm các chứa năng cho mơ hình
chuyển động, dừng, và dịch chuyển mơ hình để quan sát.
- Nhóm thực đơn "Thao tác chuột" : gồm các chức năng chuyển đổi
chức năng của chuột khi thao tác trên các mơ hình thể hiện bộ truyền.
- Nhóm thực đơn "Cơng cụ" : gồm các chức năng thiết đặt thể hiện
của của mơ hình biểu diễn bộ truyền.