Vložení valivých spojů

Jakmile vytvoříte sestavu a přidáte jeden nebo více standardních spojů , můžete vložit další spoje (valivý, posuvný, 2D dotykový a silový) mezi dvě komponenty, mezi nimiž se nachází jeden nebo více stupňů volnosti. Tyto spoje je nutné vložit ručně. Na rozdíl od standardních spojů totiž ostatní spoje nelze vytvořt automaticky pomocí převodu vazeb . Všechny spoje v těchto kategoriích vymezují jeden nebo více stupňů volnosti, které jsou vytvořeny standardními spoji.

 Valivé spoje, tak jako posuvné spoje, mohou uzavírat kinematické smyčky a s výjimkou kuželových spojů mohou pracovat v případě komponent se vzájemným 2D pohybem. Aplikace umístí souřadnicové systémy spojů do bodu dotyku. Pohyb spoje je v rovině definován vektory Z 1 (normálový) a X 1 (tangenciální). Rovina dotyku je definována vektory X 1 a Y 1 .

Valivé spoje lze vytvořit pouze mezi součástmi ve vzájemném relativním pohybu. Proto musí v mechanismu, který obsahuje dvě komponenty valivého spoje, existovat alespoň jeden standardní spoj. Valivé spoje uplatňují trvalou dotykovou vazbu. V závislosti na možnostech, které byly vybrány v průběhu vytváření spoje, mohou mít valivé spoje dva druhy chování.

U valivých spojů – válec na rovině, válec na válci a válec ve válci – je možný přístup k parametru účinnosti. Hodnoty od 0,001 do 1,0 představují energetický výstup ze vstupního ozubeného kola do výstupního ozubeného kola. Pokud je valivý spoj vytvořen z čelního ozubeného kola aplikace Design Accelerator, parametr účinnosti je nastaven automaticky a přístup je zakázán. Parametr účinnosti se nachází na kartě Parametry vlastností spoje v části Zatížení.

Přípravné kroky

Konstrukce těchto spojů je shodná s konstrukcí posuvných spojů.

  1. Otevřete sestavu.

    Tipy obsažené v části Příprava sestav na dynamickou simulaci nabízejí návod, jak lze modelovat sestavu pro snadnou dynamickou simulaci .

  2. Přejděte na pás karet a klikněte na kartu Prostředí panel Začátek Dynamická simulace. .
  3. Přejděte na pás karet a klikněte na kartu Dynamická simulace panel Spoj Vložit spoj .
  4. V dialogu Vložit spoj klikněte buď na šipku dolů v poli typů spojů, nebo klikněte na ikonu Zobrazit tabulku spojů a vyberte typ spoje.

Zbývající kroky se liší podle typu valivého spoje, který je přidáván. Kliknutím na následující typ spoje zobrazíte kroky potřebné k vložení tohoto určitého typu spoje.

Valivé: Válec na rovině

U těchto spojů musí mít druha komponenta rovinný pohyb vzhledem k první komponentě.

  1. V nabídce typů spojů nebo v tabulce spojů vyberte možnost Valivé: Válec na rovině.
  2. V dialogu Vložit spoj klikněte na možnost 1 vazba: valení nebo 2 vazby: valení a tečnost.

    Spoje typu válec na rovině s jednou vazbou valení jsou vkládány tehdy, jsou-li válec a rovina již ve správné poloze a v průběhu celé simulace je zajištěna tečnost. Válec a rovina jsou ve správné pozici tehdy, jestliže má osa Z válce (poloměr válce) pevnou vzdálenost od roviny.

    Kritérium tečnosti je přísné. Komponenty musí být geometricky tečné.

    Chcete-li vynutit a zachovat tečnost mezi válcem a rovinou, vložte spoje typu válec na rovině se dvěma vazbami valení. Vazba tečnosti vytváří kolmé zatížení.

    Výchozí možnost je 2 vazby: valení a tečnost.

  3. V grafickém okně určete rovinu na první komponentě (rovinu X-Z souřadnicového systému).

    Souřadnicový systém spoje komponenty se nemusí shodovat se souřadnicovým systémem komponenty.

    Software vyjadřuje výsledky v souřadnicovém systému spoje roviny.

    • Výběrem roviny dotyku určete rovinu X-Y.
      Tip: Pokud nelze vybrat geometrickou entitu, klikněte na ikonu a vyberte komponentu v grafickém okně. Tato funkce usnadňuje výběr entity v komponentě.

      I když není výběr dalších geometrických entit určujících souřadnicový systém spoje vždy vyžadován, doporučuje se určit souřadnicový systém spoje s nejvyšší možnou přesností.

    • Vyberte počátek souřadnicového systému spoje.

      Souřadnicový systém spoje první komponenty má svůj počátek v bodě, kde se rovina stýká s válcem.

    • Vyberete-li tuto rovinu jako první entitu, vyberte osu Z a určete kolmici k rovině. Vyberete-li jako první entitu osu Z, definujte rovinu výběrem osy X.
  4. Určete souřadnicový systém spoje válce.
    • Vyberte válec.
    • Vyberte počátek souřadnicového systému spoje.
  5. V případě potřeby klikněte v dialogu Vložit spoj buď na možnost Přepnout na X, nebo Přepnout na Z a obraťte směr osy X nebo Z souřadnicového systému spoje pro první komponentu.
  6. Klikněte na tlačítko OK.

Valivé: Válec na válci

U těchto spojů musí mít druhá komponenta rovinný pohyb vzhledem k první komponentě.

  1. V nabídce typů spojů nebo v tabulce spojů vyberte možnost Valivé: Válec na válci.
  2. V dialogu Vložit spoj klikněte na možnost 1 vazba: valení nebo 2 vazby: valení a tečnost.

    Spoje typu válec na válci s jednou vazbou valení jsou vkládány tehdy, jsou-li dva válce již ve správné poloze a v průběhu celé simulace je zajištěna tečnost. Oba válce jsou ve správné pozici tehdy, když mají osy Z obou válců pevnou vzdálenost (součet poloměrů obou válců) jedna od druhé.

    Kritérium tečnosti je přísné. Komponenty musí být geometricky tečné.

    Spoje typu válec na válci se dvěma vazbami valení lze vložit k vynucení a zachování tečnosti mezi dvěma válci. Vazba tečnosti vytváří kolmé zatížení.

    Výchozí možnost je 2 vazby: valení a tečnost.

  3. V grafickém okně určete souřadnicový systém spoje komponenty, který obsahuje první válec.

    Souřadnicový systém spoje komponenty se nemusí shodovat se souřadnicovým systémem komponenty.

    Software vyjadřuje výsledky v souřadnicovém systému spoje první komponenty.

    • Vyberte první válec.
      Tip: Pokud nelze vybrat geometrickou entitu, klikněte na ikonu a vyberte komponentu v grafickém okně. Tato funkce usnadňuje výběr entity v komponentě.

      I když není výběr dalších geometrických entit určujících souřadnicový systém spoje vždy vyžadován, doporučuje se určit souřadnicový systém spoje s nejvyšší možnou přesností.

    • Vyberte počátek souřadnicového systému spoje.

      Souřadnicový systém spoje první komponenty má svůj počátek v bodě, kde se tato komponenta stýká s druhou komponentou.

    • Vyberte osu X.
  4. Opakujte krok 3 s komponentou obsahující druhý válec.
  5. V případě potřeby klikněte v dialogu Vložit spoj na možnost Přepnout na X a obraťte směr osy X libovolné komponenty.
  6. Klikněte na tlačítko OK.

Vložíte-li spoj s jednou vazbou a válce nejsou tečné, aplikace zobrazí upozornění, že se vzdálenost mezi oběma osami nerovná součtu poloměrů.

Vložíte-li spoj s dvěma vazbami a válce jsou tečné, upozorní software na skutečnost, že mechanismus má jeden stupeň nadbytečnosti.

Valivé: Válec ve válci

U těchto spojů musí mít druhá komponenta rovinný pohyb vzhledem k první komponentě.

  1. V nabídce typů spojů nebo v tabulce spojů vyberte možnost Valivé: Válec ve válci.
  2. V dialogu Vložit spoj klikněte na možnost 1 vazba: valení nebo 2 vazby: valení a tečnost.

    Vložte spoje valivého válce ve válci s jednou vazbou tehdy, když jsou oba válce ve správné pozici a v průběhu celé simulace je zajištěna tečnost. Dva válce jsou ve správné poloze tehdy, jestliže osa Z vnitřního válce určuje pevnou vzdálenost (poloměr vnitřního válce) od vnitřní plochy vnějšího válce.

    Kritérium tečnosti je přísné. Komponenty musí být geometricky tečné.

    Chcete-li vynutit a zachovat tečnost mezi dvěma válci, vložte spoje typu válec ve válci se dvěma vazbami valení. Vazba tečnosti vytváří kolmé zatížení.

    Výchozí možnost je 2 vazby: valení a tečnost.

  3. V grafickém okně určete souřadnicový systém spoje komponenty, která obsahuje vnější válec.

    Souřadnicový systém spoje komponenty se nemusí shodovat se souřadnicovým systémem komponenty.

    Software vyjadřuje výsledky v souřadnicovém systému spoje první komponenty.

    • Vyberte vnější válec.
      Tip: Pokud nelze vybrat geometrickou entitu, klikněte na ikonu a vyberte komponentu v grafickém okně. Tato funkce usnadňuje výběr entity v komponentě.

      I když není výběr dalších geometrických entit určujících souřadnicový systém spoje vždy vyžadován, doporučuje se určit souřadnicový systém spoje s nejvyšší možnou přesností.

    • Vyberte počátek souřadnicového systému spoje.

      Souřadnicový systém spoje první komponenty má svůj počátek v bodě, kde se tato komponenta stýká s druhou komponentou.

    • Vyberte osu X.
  4. Opakujte krok 3 s komponentou obsahující vnitřní válec.
  5. V případě potřeby klikněte v dialogu Vložit spoj na možnost Přepnout na X a obraťte směr osy X libovolné komponenty.
  6. Klikněte na tlačítko OK.

Vložíte-li spoj s jednou vazbou a válce nejsou tečné, upozorní software na skutečnost, že vzdálenost mezi oběma osami není shodná se součtem poloměrů.

Vložíte-li spoj s dvěma vazbami a válce jsou již tečné (protože tuto tečnost zajišťuje zbytek kinematického řetězu), upozorní software na skutečnost, že mechanismus má jeden stupeň nadbytečnosti.

Valivé: Křivka válce

U těchto spojů musí mít druhá komponenta rovinný pohyb vzhledem k první komponentě.

  1. V nabídce typů spojů nebo v tabulce spojů vyberte možnost Valivé: Křivka válce.
  2. V grafickém okně určete souřadnicový systém spoje komponenty, která křivku obsahuje.

    Souřadnicový systém spoje komponenty se nemusí shodovat se souřadnicovým systémem komponenty.

    Software vyjadřuje výsledky v souřadnicovém systému spoje první komponenty.

    • Vyberte zakřivenou plochu, hranu nebo uzavřenou smyčku na náčrtu.
      Tip: Pokud nelze vybrat geometrickou entitu, klikněte na ikonu a vyberte komponentu v grafickém okně. Tato funkce usnadňuje výběr entity v komponentě.

      I když není výběr dalších geometrických entit určujících souřadnicový systém spoje vždy vyžadován, doporučuje se určit souřadnicový systém spoje s nejvyšší možnou přesností.

    • Vyberte hranu křivky.
  3. V grafickém okně určete souřadnicový systém spoje komponenty, který obsahuje válec.
    • Vyberte válec.
    • Vyberte počátek souřadnicového systému spoje.
  4. Klikněte na tlačítko OK.

Řemen

U těchto spojů musí být osy rotace obou komponent paralelní. Jinak řečeno, spoj pracuje mezi dvěma řemenicemi, které jsou ve stejné rovině. Řemenový spoj je funkční pouze tehdy, jestliže existuje pevná vzdálenost mezi středy obou válců.

  1. V nabídce typů spojů nebo v tabulce spojů vyberte možnost Řemen.
  2. V dialogu Vložit spoj klikněte na možnost Přímý řemen nebo Křížený řemen.

    Výchozí hodnota je Přímý řemen.

  3. V grafickém okně určete souřadnicový systém spoje komponenty, který obsahuje první válec.

    Souřadnicový systém spoje komponenty se nemusí shodovat se souřadnicovým systémem komponenty.

    Software vyjadřuje výsledky v souřadnicovém systému spoje první komponenty.

    • Vyberte první válec.

      Osa válce musí tvořit osu Z souřadnicového systému spoje.

      Tip: Pokud nelze vybrat geometrickou entitu, klikněte na ikonu a vyberte komponentu v grafickém okně. Tato funkce usnadňuje výběr entity v komponentě.

      I když není výběr dalších geometrických entit určujících souřadnicový systém spoje vždy vyžadován, doporučuje se určit souřadnicový systém spoje s nejvyšší možnou přesností.

    • Vyberte počátek souřadnicového systému spoje.

      Souřadnicový systém spoje první komponenty má svůj počátek v bodě, kde se tato komponenta stýká s druhou komponentou.

    • Vyberte osu X.
  4. Pro komponentu obsahující druhý válec opakujte krok 3.
  5. V případě potřeby klikněte v dialogu Vložit spoj na možnost Přepnout na X a obraťte směr osy X.
  6. Klikněte na tlačítko OK.

Valivé: Kužel na rovině

U těchto spojů musí být kužel tečný k rovině. V průběhu simulace zajišťujte tečnost pomocí jiných spojů.

  1. V nabídce typů spojů nebo v tabulce spojů vyberte možnost Valivé: Kužel na rovině.
  2. Vyberte v grafickém okně rovinu.
    Tip: Pokud nelze vybrat geometrickou entitu, klikněte na ikonu a vyberte komponentu v grafickém okně. Tato funkce usnadňuje výběr entity v komponentě.

    Software vyjadřuje výsledky v souřadnicovém systému spoje roviny.

  3. Vyberte kužel.

    Software oba souřadnicové systémy spoje umístí automaticky.

  4. Klikněte na tlačítko OK.

Valivé: Kužel na kuželu

U těchto spojů musí být druhý kužel tečný k prvnímu kuželu. V průběhu simulace zajišťujte tečnost pomocí jiných spojů.

  1. V nabídce typů spojů nebo v tabulce spojů vyberte možnost Valivé: Kužel na kuželu.
  2. Vyberte v grafickém okně první kužel.

    Pokud vybraná komponenta kužel neobsahuje, vygeneruje nástroj Dynamická simulace kužel, jehož základna a poloměr (R1) se stanou výběrem. Vrchol je průsečíkem os Y souřadnicových systémů obou komponent.

    Souřadnicový systém spoje komponenty se nemusí shodovat se souřadnicovým systémem komponenty.

    Software vyjadřuje výsledky v souřadnicovém systému spoje první komponenty.

    • Vyberte osu Y nebo kužel.
      Tip: Pokud nelze vybrat geometrickou entitu, klikněte na ikonu a vyberte komponentu v grafickém okně. Tato funkce usnadňuje výběr entity v komponentě.

      I když není výběr dalších geometrických entit určujících souřadnicový systém spoje vždy vyžadován, doporučuje se určit souřadnicový systém spoje s nejvyšší možnou přesností.

    • Vyberte počátek souřadnicového systému spoje.
  3. Vyberte osu Y souřadnicového systému spoje komponenty, který obsahuje druhý válec.
  4. V případě potřeby klikněte v dialogu Vložit spoj na možnost Přepnout na Y a obraťte směr osy Y.
  5. Klikněte na tlačítko OK.

Valivé: Kužel v kuželu

U těchto spojů musí být vnitřní kužel tečný k vnějšímu kuželu. V průběhu simulace zajišťujte tečnost pomocí jiných spojů.

  1. V nabídce typů spojů nebo v tabulce spojů vyberte možnost Valivé: Kužel v kuželu.
  2. V grafickém okně určete souřadnicový systém spoje komponenty, který obsahuje vnější kužel.

    Pokud vybraná komponenta kužel neobsahuje, vygeneruje nástroj Dynamická simulace kužel, jehož základna a poloměr (R1) se stanou výběrem. Vrchol je průsečíkem os Y souřadnicových systémů první a druhé komponenty.

    Souřadnicový systém spoje komponenty se nemusí shodovat se souřadnicovým systémem komponenty.

    Software vyjadřuje výsledky v souřadnicovém systému spoje první komponenty.

    • Vyberte osu Y.
      Tip: Pokud nelze vybrat geometrickou entitu, klikněte na ikonu a vyberte komponentu v grafickém okně. Tato funkce usnadňuje výběr entity v komponentě.

      I když není výběr dalších geometrických entit určujících souřadnicový systém spoje vždy vyžadován, doporučuje se určit souřadnicový systém spoje s nejvyšší možnou přesností.

    • Vyberte počátek souřadnicového systému spoje.
  3. Vyberte pro vnitřní kužel osu Y souřadnicového systému spoje.
  4. V případě potřeby klikněte v dialogu Vložit spoj na možnost Přepnout na Y a obraťte směr osy Y.
  5. Klikněte na tlačítko OK.

Šroub

Stejně jako posuvné spoje, tak i šroubové spoje fungují mezi komponentami, které již mezi sebou mají ustanovené vzájemné stupně volnosti. Šroubový spoj sdružuje rotační i translační stupeň volnosti. Ve výchozím nastavení vytváří software v průběhu vytváření spojů nejdříve válcový spoj, aby tak před vytvořením šroubového spoje mezi oběma komponentami zajistil oba stupně volnosti.

  1. V nabídce typů spojů nebo v tabulce spojů vyberte možnost Šroub.
  2. Chcete-li, aby software nejdříve vytvořil mezi oběma komponentami válcový spoj, klikněte v dialogu Vložit spoj na možnost Vytvořit válcový spoj.

    Než bude možné vložit šroubový spoj, musí být mezi oběma komponentami válcový spoj.

  3. V grafickém okně určete souřadnicový systém spoje první komponenty.

    Souřadnicový systém spoje komponenty se nemusí shodovat se souřadnicovým systémem komponenty.

    Software vyjadřuje výsledky v souřadnicovém systému spoje první komponenty.

    • Vyberte osu Z – osu translačních a rotačních stupňů volnosti.
      Tip: Pokud nelze vybrat geometrickou entitu, klikněte na ikonu a vyberte komponentu v grafickém okně. Tato akce usnadňuje výběr entity v komponentě.

      I když není výběr dalších geometrických entit určujících souřadnicový systém spoje vždy vyžadován, doporučuje se určit souřadnicový systém spoje s nejvyšší možnou přesností.

    • Vyberte počátek souřadnicového systému spoje.

      Souřadnicový systém spoje první komponenty má svůj počátek v bodě, kde je tato komponenta spojena s druhou komponentou.

    • Vyberte osu X.
  4. Pro druhou komponentu opakujte krok 3.
  5. V případě potřeby klikněte v dialogu Vložit spoj buď na možnost Přepnout na Z, nebo Přepnout na X a obraťte směr osy Z nebo osy X.
  6. Zadejte stoupání šroubu.
  7. Klikněte na tlačítko OK.

Šnekové ozubené kolo

Stejně jako valivé spoje, tak i spoje šnekového ozubeného kola fungují mezi komponentami, které již mezi sebou mají vzájemné stupně volnosti. Spoj šnekového ozubeného kola sdružuje dva rotační stupně volnosti, které jsou kolmé jeden na druhý.

  1. V nabídce typů spojů nebo v tabulce spojů vyberte možnost Šnekové ozubené kolo.
  2. V grafickém okně určete souřadnicový systém spoje pro komponentu, která obsahuje ozubené kolo.

    Souřadnicový systém spoje komponenty se nemusí shodovat se souřadnicovým systémem komponenty.

    Software vyjadřuje výsledky v souřadnicovém systému spoje první komponenty.

    • Vyberte osu Z.
      Tip: Pokud nelze vybrat geometrickou entitu, klikněte na ikonu a vyberte komponentu v grafickém okně. Tato funkce usnadňuje výběr entity v komponentě.

      I když není výběr dalších geometrických entit určujících souřadnicový systém spoje vždy vyžadován, doporučuje se určit souřadnicový systém spoje s nejvyšší možnou přesností.

    • Vyberte počátek souřadnicového systému spoje.

      Souřadnicový systém spoje první komponenty má svůj počátek v bodě, kde se ozubené kolo stýká se šroubem.

    • Vyberte osu X.
  3. Určete souřadnicový systém spoje pro komponentu, která obsahuje šroub.
    • Vyberte osu Z.
    • Vyberte počátek souřadnicového systému spoje.
    • Vyberte osu X.
  4. V případě potřeby klikněte v dialogu Vložit spoj buď na možnost Přepnout na Z, nebo Přepnout na X a obraťte směr osy Z nebo osy X.
  5. Zadejte stoupání šroubu.
  6. Klikněte na tlačítko OK.

Názorná ukázka vytváření otočných válcových spojů

Nadřazené téma: Ruční vkládání spojů