Wstawianie połączeń tocznych

Po utworzeniu zespołu i dodaniu co najmniej jednego połączenia standardowego można wstawić inne połączenia (toczne, przesuwne, kontaktowe 2D i łączące) pomiędzy dwoma komponentami, pomiędzy którymi istnieje co najmniej jeden stopień swobody. Połączenia te należy wstawić ręcznie, ponieważ w odróżnieniu od połączeń standardowych, nie można utworzyć ich automatycznie poprzez przekształcenie wiązania . Wszystkie połączenia w tych kategoriach wiążą co najmniej jeden stopień swobody, utworzony przez połączenia standardowe.

 Połączenia toczne, podobnie jak połączenia przesuwne, mogą być używane do zamykania pętli kinematycznych i (oprócz połączeń stożkowych) działać jak komponenty w ruchu 2D względem siebie. Układy współrzędnych połączenia są umieszczane za pomocą oprogramowania w punkcie kontaktu. Ruch połączenia odbywa się w płaszczyźnie zdefiniowanej przez wektory Z 1 (normalny) i X 1 (styczny). Płaszczyzna kontaktu jest definiowana przez wektory X 1 i Y 1 .

Połączenia toczne mogą być tworzone wyłącznie pomiędzy komponentami będącymi we względnym ruchu wobec siebie. Dlatego musi istnieć co najmniej jedno połączenie standardowe w mechanizmie zawierającym dwa komponenty połączenia tocznego. W przypadku połączeń tocznych stosowane jest trwałe wiązanie kontaktowe. Połączenia toczne mogą wykazywać dwa rodzaje zachowania, w zależności od opcji wybranej podczas tworzenia połączenia:

Połączenia toczne (Walec na płaszczyźnie, Walec na walcu, Walec w walcu) zapewniają dostęp do parametru Sprawność. Wartości od 0,001 do 1,0 reprezentują energię wyjściową przekazywaną z przekładni wejściowej do przekładni wyjściowej. Jeśli połączenie toczne jest tworzone automatycznie z przekładni walcowej programu Design Accelerator, parametr Sprawność jest ustawiany automatycznie i nie ma do niego dostępu. Parametr Sprawność znajduje się w polu Właściwości połączenia na karcie Parametry w sekcji Obciążenia.

Pierwsze kroki

Konstrukcja tych połączeń jest podobna, jak w przypadku połączeń przesuwnych.

  1. Otwórz zespół.

    Wskazówki znajdujące się w rozdziale Przygotowywanie zespołów do symulacji dynamicznej zawierają informacje, w jaki sposób można modelować zespół w celu uproszczenia symulacji dynamicznej.

  2. Na wstążce kliknij kartę Środowiska panel Początek Symulacja dynamiczna .
  3. Na wstążce kliknij kartę Symulacja dynamiczna panel Połączenie Wstaw połączenie .
  4. W oknie dialogowym Wstaw połączenie kliknij strzałkę w dół znajdującą się w polu typu połączenia lub kliknij ikonę Wyświetl tabelę połączeń , aby wybrać typ połączenia.

Następnie należy wykonać różne czynności w zależności od typu połączenia tocznego, które ma być dodane. Kliknij znajdujące się poniżej typy połączeń, aby zapoznać się z opisem czynności koniecznych do wstawienia połączenia określonego typu.

Toczne: walec na płaszczyźnie

W przypadku tych połączeń drugi komponent musi posiadać ruch płaski względem pierwszego komponentu.

  1. W menu typu połączenia lub w tabeli połączeń wybierz opcję Toczne: walec na płaszczyźnie.
  2. W oknie dialogowym Wstaw połączenie kliknij jedno wiązanie: toczne lub dwa wiązania: toczne i styczności.

    Wybierz opcję wiązanie połączenia tocznego dla walca na płaszczyźnie, jeśli walec i płaszczyzna są już poprawnie umieszczone, a podczas całej symulacji jest zapewniona styczność. Walec i płaszczyzna są umieszczone poprawnie, jeśli oś Z walca oddalona jest o stałą wartość (równą promieniowi walca) od płaszczyzny.

    Kryteria weryfikacji styczności są surowe. Upewnij się, że komponenty są styczne geometrycznie.

    Wybierz opcję 2 wiązania połączenia tocznego dla walca na płaszczyźnie, aby narzucić i utrzymać styczność pomiędzy walcem i płaszczyzną. Wiązanie styczności generuje obciążenie normalne.

    Ustawienie domyślne to dwa wiązania: toczne i styczności.

  3. W oknie graficznym określ płaszczyznę pierwszego komponentu (płaszczyzna X-Z układu współrzędnych).

    Układ współrzędnych połączenia dla komponentu nie musi być taki sam, jak układ współrzędnych komponentu.

    Oprogramowanie przedstawia wyniki w układzie współrzędnych połączenia płaszczyzny.

    • Określ płaszczyznę X-Y wybierając płaszczyznę kontaktu.
      Wskazówka: Jeśli przy wskazywaniu elementu geometrii pojawiają się problemy, kliknij przycisk , a następnie wybierz komponent w oknie graficznym. Ułatwia to wybór elementu w komponencie.

      Chociaż nie zawsze zachodzi potrzeba wyboru dodatkowych elementów geometrycznych określających układ współrzędnych połączenia, zaleca się, aby układ współrzędnych połączenia był określony tak precyzyjnie, jak to tylko możliwe.

    • Wybierz początek układu współrzędnych połączenia.

      Układ współrzędnych połączenia dla pierwszego komponentu ma swój początek w punkcie połączenia płaszczyzny z walcem.

    • Jeśli wybierzesz płaszczyznę jako pierwszy element, wybierz oś Z, aby zdefiniować normalną do płaszczyzny. Jeśli wybierzesz oś Z jako pierwszy element, wybierz oś X, aby zdefiniować płaszczyznę.
  4. Określ układ współrzędnych połączenia walca.
    • Wybierz walec.
    • Wybierz początek układu współrzędnych połączenia.
  5. Jeśli to konieczne, w oknie dialogowym Wstaw połączenie, kliknij opcję Zamień X/Z, aby zamienić kierunek osi X lub Z układu współrzędnych połączenia dla pierwszego komponentu.
  6. Kliknij przycisk OK.

Toczne: walec na walcu

W przypadku tych połączeń drugi komponent musi posiadać ruch płaski względem pierwszego komponentu.

  1. W menu typu połączenia lub w tabeli połączeń wybierz opcję Toczne: walec na walcu.
  2. W oknie dialogowym Wstaw połączenie kliknij jedno z wiązań: toczne lub dwa wiązania: toczne i styczności.

    Wybierz opcję wiązanie połączenia tocznego dla walca na walcu, jeśli oba walce są już poprawnie umieszczone, a podczas całej symulacji jest zapewniony styk. Oba walce są umieszczone poprawnie, jeśli ich osie Z są od siebie oddalone o stałą wartość (równą sumie długości promieni obu walców).

    Kryteria weryfikacji styczności są surowe. Upewnij się, że komponenty są styczne geometrycznie.

    Wybierz opcję 2 wiązania połączenia tocznego dla walca na walcu, aby narzucić i utrzymać styczność pomiędzy dwoma walcami. Wiązanie styczności generuje obciążenie normalne.

    Ustawienie domyślne to dwa wiązania: toczne i styczności.

  3. W oknie graficznym określ układ współrzędnych połączenia komponentu zawierającego pierwszy walec.

    Układ współrzędnych połączenia dla komponentu nie musi być taki sam, jak układ współrzędnych komponentu.

    Oprogramowanie przedstawia wyniki w układzie współrzędnych połączenia pierwszego komponentu.

    • Wybierz pierwszy walec.
      Wskazówka: Jeśli przy wskazywaniu elementu geometrii pojawiają się problemy, kliknij przycisk , a następnie wybierz komponent w oknie graficznym. Ułatwia to wybór elementu w komponencie.

      Chociaż nie zawsze zachodzi potrzeba wyboru dodatkowych elementów geometrycznych określających układ współrzędnych połączenia, zaleca się, aby układ współrzędnych połączenia był określony tak precyzyjnie, jak to tylko możliwe.

    • Wybierz początek układu współrzędnych połączenia.

      Układ współrzędnych połączenia dla pierwszego komponentu ma swój początek w punkcie jego połączenia z drugim komponentem.

    • Wybierz oś X.
  4. Powtórz krok 3 dla komponentu zawierającego drugi walec.
  5. Jeśli to konieczne, w oknie dialogowym Wstaw połączenie kliknij opcję Zamień X, aby zamienić kierunek osi X jednego z komponentów.
  6. Kliknij przycisk OK.

Jeśli wstawione zostanie połączenie z jednym wiązaniem, a walce nie będą się stykać, w programie zostanie wyświetlone ostrzeżenie, że odległość pomiędzy dwiema osiami nie równa się sumie promieni.

Jeśli wstawione zostanie połączenie z dwoma wiązaniami, a walce będą się stykać, oprogramowanie wyświetli ostrzeżenie, że mechanizm zawiera jeden stopień nadmiarowości.

Toczne: walec w walcu

W przypadku tych połączeń drugi komponent musi posiadać ruch płaski względem pierwszego komponentu.

  1. W menu typu połączenia lub w tabeli połączeń wybierz opcję Toczne: walec w walcu.
  2. W oknie dialogowym Wstaw połączenie kliknij jedno wiązanie: toczne lub dwa wiązania: toczne i styczności.

    Wybierz opcję 1 wiązanie połączenia tocznego dla walca w walcu, jeśli oba walce są już poprawnie umieszczone, a podczas całej symulacji styk jest zapewniony. Oba walce są umieszczone poprawnie, jeśli oś Z walca wewnętrznego oddalona jest o stałą wartość (równą długości promienia walca wewnętrznego) od wewnętrznej powierzchni walca zewnętrznego.

    Kryteria weryfikacji styczności są surowe. Upewnij się, że komponenty są styczne geometrycznie.

    Wybierz opcję 2 wiązania połączenia tocznego dla walca w walcu, aby narzucić i utrzymać styczność pomiędzy dwoma walcami. Wiązanie styczności generuje obciążenie normalne.

    Ustawienie domyślne to dwa wiązania: toczne i styczności.

  3. W oknie graficznym, określ układ współrzędnych połączenia komponentu zawierającego walec zewnętrzny.

    Układ współrzędnych połączenia dla komponentu nie musi być taki sam, jak układ współrzędnych komponentu.

    Oprogramowanie przedstawia wyniki w układzie współrzędnych połączenia pierwszego komponentu.

    • Wybierz walec zewnętrzny.
      Wskazówka: Jeśli przy wskazywaniu elementu geometrii pojawiają się problemy, kliknij przycisk , a następnie wybierz komponent w oknie graficznym. Ułatwia to wybór elementu w komponencie.

      Chociaż nie zawsze zachodzi potrzeba wyboru dodatkowych elementów geometrycznych określających układ współrzędnych połączenia, zaleca się, aby układ współrzędnych połączenia był określony tak precyzyjnie, jak to tylko możliwe.

    • Wybierz początek układu współrzędnych połączenia.

      Układ współrzędnych połączenia dla pierwszego komponentu ma swój początek w punkcie jego połączenia z drugim komponentem.

    • Wybierz oś X.
  4. Powtórz czynność 3 dla komponentu zawierającego walec wewnętrzny.
  5. Jeśli to konieczne, w oknie dialogowym Wstaw połączenie kliknij opcję Zamień X, aby zamienić kierunek osi X jednego z komponentów.
  6. Kliknij przycisk OK.

Jeśli wstawione zostanie połączenie z jednym wiązaniem, a walce nie będą się stykać, oprogramowanie wyświetli ostrzeżenie, że odległość pomiędzy dwiema osiami nie równa się sumie promieni.

Jeśli wstawione zostanie połączenie z dwoma wiązaniami, a walce są już styczne, ponieważ zapewnia to pozostała część łańcucha kinematycznego, oprogramowanie wyświetli ostrzeżenie, że mechanizm zawiera jeden stopień nadmiarowości.

Toczne: krzywa walca

W przypadku tych połączeń drugi komponent musi posiadać ruch płaski względem pierwszego komponentu.

  1. W menu typu połączenia lub w tabeli połączeń wybierz opcję Toczne: krzywa walca.
  2. W oknie graficznym określ układ współrzędnych połączenia komponentu zawierającego krzywą.

    Układ współrzędnych połączenia dla komponentu nie musi być taki sam, jak układ współrzędnych komponentu.

    Oprogramowanie przedstawia wyniki w układzie współrzędnych połączenia pierwszego komponentu.

    • Wybierz powierzchnię krzywej, krawędź lub zamkniętą pętlę znajdującą się na szkicu.
      Wskazówka: Jeśli przy wskazywaniu elementu geometrii pojawiają się problemy, kliknij przycisk , a następnie wybierz komponent w oknie graficznym. Ułatwia to wybór elementu w komponencie.

      Chociaż nie zawsze zachodzi potrzeba wyboru dodatkowych elementów geometrycznych określających układ współrzędnych połączenia, zaleca się, aby układ współrzędnych połączenia był określony tak precyzyjnie, jak to tylko możliwe.

    • Wybierz krawędź krzywej.
  3. W oknie graficznym określ układ współrzędnych połączenia komponentu zawierającego walec.
    • Wybierz walec.
    • Wybierz początek układu współrzędnych połączenia.
  4. Kliknij przycisk OK.

Pas

W przypadku tych połączeń osie obrotu dwóch komponentów muszą być położone równolegle. Oznacza to, że połączenie funkcjonuje pomiędzy dwoma kołami pasowymi, które znajdując się w tej samej płaszczyźnie. Połączenie pasowe może funkcjonować wyłącznie w przypadku, jeśli odległość pomiędzy środkami dwóch walców jest stała.

  1. Wybierz opcję Pas, która dostępna jest z menu typu połączenia lub z tabeli połączeń.
  2. W oknie dialogowym Wstaw połączenie wybierz opcję Pas prosty lub Pas skrzyżowany.

    Domyślnie zaznaczona jest opcja Pas prosty.

  3. W oknie graficznym określ układ współrzędnych połączenia komponentu zawierającego pierwszy walec.

    Układ współrzędnych połączenia dla komponentu nie musi być taki sam, jak układ współrzędnych komponentu.

    Oprogramowanie przedstawia wyniki w układzie współrzędnych połączenia pierwszego komponentu.

    • Wybierz pierwszy walec.

      Osią walca musi być oś Z układu współrzędnych tego połączenia.

      Wskazówka: Jeśli przy wskazywaniu elementu geometrii pojawiają się problemy, kliknij przycisk , a następnie wybierz komponent w oknie graficznym. Ułatwia to wybór elementu w komponencie.

      Chociaż nie zawsze zachodzi potrzeba wyboru dodatkowych elementów geometrycznych określających układ współrzędnych połączenia, zaleca się, aby układ współrzędnych połączenia był określony tak precyzyjnie, jak to tylko możliwe.

    • Wybierz początek układu współrzędnych połączenia.

      Układ współrzędnych połączenia dla pierwszego komponentu ma swój początek w punkcie jego połączenia z drugim komponentem.

    • Wybierz oś X.
  4. Powtórz czynność 3 dla komponentu zawierającego drugi walec.
  5. Jeśli to konieczne, w oknie dialogowym Wstaw połączenie kliknij opcję Zamień X, aby zamienić kierunek osi X.
  6. Kliknij przycisk OK.

Toczne: stożek na płaszczyźnie

W przypadku tego połączenia stożek musi być umieszczony stycznie do płaszczyzny. Aby utrzymać styczność podczas symulacji, użyj innych połączeń.

  1. W menu typu połączenia lub w tabeli połączeń wybierz opcję Toczne: stożek na płaszczyźnie.
  2. W oknie graficznym, wybierz płaszczyznę.
    Wskazówka: Jeśli przy wskazywaniu elementu geometrii pojawiają się problemy, kliknij przycisk , a następnie wybierz komponent w oknie graficznym. Ułatwia to wybór elementu w komponencie.

    Oprogramowanie przedstawia wyniki w układzie współrzędnych połączenia płaszczyzny.

  3. Wybierz stożek.

    Oprogramowanie automatycznie umieszcza dwa układy współrzędnych połączenia.

  4. Kliknij przycisk OK.

Toczne: stożek na stożku

W przypadku tego połączenia drugi stożek musi być umieszczony stycznie do pierwszego stożka. Aby utrzymać styczność podczas symulacji, użyj innych połączeń.

  1. W menu typu połączenia lub w tabeli połączeń wybierz opcję Toczne: stożek na stożku.
  2. W oknie graficznym wybierz pierwszy stożek.

    Jeżeli wybrany komponent nie zawiera stożka, Symulacja dynamiczna automatycznie go utworzy, a jego podstawa i promień (R1) staną się wybranymi wartościami. Wierzchołek znajduje się na przecięciu osi Y układów współrzędnych dwóch komponentów.

    Układ współrzędnych połączenia dla komponentu nie musi być taki sam, jak układ współrzędnych komponentu.

    Oprogramowanie przedstawia wyniki w układzie współrzędnych połączenia pierwszego komponentu.

    • Wybierz oś Y lub stożek.
      Wskazówka: Jeśli przy wskazywaniu elementu geometrii pojawiają się problemy, kliknij przycisk , a następnie wybierz komponent w oknie graficznym. Ułatwia to wybór elementu w komponencie.

      Chociaż nie zawsze zachodzi potrzeba wyboru dodatkowych elementów geometrycznych określających układ współrzędnych połączenia, zaleca się, aby układ współrzędnych połączenia był określony tak precyzyjnie, jak to tylko możliwe.

    • Wybierz początek układu współrzędnych połączenia.
  3. Wybierz oś Y układu współrzędnych połączenia komponentu, który zawiera drugi stożek.
  4. Jeśli to konieczne, w oknie dialogowym Wstaw połączenie, kliknij opcję Zamień Y, aby zamienić kierunek osi Y.
  5. Kliknij przycisk OK.

Toczne: stożek w stożku

W przypadku tego połączenia stożek wewnętrzny musi być umieszczony stycznie do stożka zewnętrznego. Aby utrzymać styczność podczas symulacji, użyj innych połączeń.

  1. W menu typu połączenia lub w tabeli połączeń wybierz opcję Toczne: stożek w stożku.
  2. W oknie graficznym określ układ współrzędnych połączenia komponentu zawierającego stożek zewnętrzny.

    Jeżeli wybrany komponent nie zawiera stożka, Symulacja dynamiczna automatycznie go utworzy, a jego podstawa i promień (R1) staną się wybranymi wartościami. Wierzchołek znajduje się na przecięciu osi Y układów współrzędnych pierwszego i drugiego komponentu.

    Układ współrzędnych połączenia dla komponentu nie musi być taki sam, jak układ współrzędnych komponentu.

    Oprogramowanie przedstawia wyniki w układzie współrzędnych połączenia pierwszego komponentu.

    • Wybierz oś Y.
      Wskazówka: Jeśli przy wskazywaniu elementu geometrii pojawiają się problemy, kliknij przycisk , a następnie wybierz komponent w oknie graficznym. Ułatwia to wybór elementu w komponencie.

      Chociaż nie zawsze zachodzi potrzeba wyboru dodatkowych elementów geometrycznych określających układ współrzędnych połączenia, zaleca się, aby układ współrzędnych połączenia był określony tak precyzyjnie, jak to tylko możliwe.

    • Wybierz początek układu współrzędnych połączenia.
  3. Wybierz oś Y układu współrzędnych połączenia dla stożka wewnętrznego.
  4. Jeśli to konieczne, w oknie dialogowym Wstaw połączenie, kliknij opcję Zamień Y, aby zamienić kierunek osi Y.
  5. Kliknij przycisk OK.

Śruba

Podobnie, jak w przypadku innych połączeń tocznych, połączenia śrubowe funkcjonują pomiędzy komponentami, między którymi istnieją relatywne stopnie swobody. Połączenie śrubowe łączy obrotowy stopień swobody i równoległy stopień swobody. Domyślnie, podczas tworzenia połączenia, oprogramowanie tworzy połączenie walcowe, zapewniające dwa stopnie swobody pomiędzy dwoma komponentami przed utworzeniem połączenia śrubowego.

  1. Wybierz opcję Śruba, która dostępna jest z menu typu połączenia lub z tabeli połączeń.
  2. Kliknij opcję Utwórz połączenie walcowe dostępną w oknie dialogowym Wstaw połączenie, jeśli oprogramowanie ma najpierw utworzyć pomiędzy dwoma komponentami połączenie walcowe.

    Przed wstawieniem połączenia śrubowego pomiędzy dwoma komponentami musi być połączenie walcowe.

  3. W oknie graficznym określ układ współrzędnych połączenia pierwszego komponentu.

    Układ współrzędnych połączenia dla komponentu nie musi być taki sam, jak układ współrzędnych komponentu.

    Oprogramowanie przedstawia wyniki w układzie współrzędnych połączenia pierwszego komponentu.

    • Wybierz oś Z, czyli oś równoległego i obrotowego stopnia swobody.
      Wskazówka: Jeśli przy wskazywaniu elementu geometrii pojawiają się problemy, kliknij przycisk , a następnie wybierz komponent w oknie graficznym. Ułatwia to wybór elementu w komponencie.

      Chociaż nie zawsze zachodzi potrzeba wyboru dodatkowych elementów geometrycznych określających układ współrzędnych połączenia, zaleca się, aby układ współrzędnych połączenia był określony tak precyzyjnie, jak to tylko możliwe.

    • Wybierz początek układu współrzędnych połączenia.

      Układ współrzędnych połączenia dla pierwszego komponentu ma swój początek w punkcie jego połączenia z drugim komponentem.

    • Wybierz oś X.
  4. Powtórz czynność 3 dla drugiego komponentu.
  5. Jeśli to konieczne, w oknie dialogowym Wstaw połączenie, kliknij opcję Zamień Z, aby zamienić kierunek osi Z lub opcję Zamień X, aby zamienić kierunek osi X.
  6. Podaj podział śruby.
  7. Kliknij przycisk OK.

Przekładnia ślimakowa

Podobnie jak w przypadku innych połączeń tocznych, połączenia przekładni ślimakowej funkcjonują pomiędzy komponentami, między którymi istnieją względne stopnie swobody. Połączenie przekładni ślimakowej łączy dwa obrotowe stopnie swobody, które ustawione są prostopadle względem siebie.

  1. Wybierz opcję Przekładnia ślimakowa, która dostępna jest z menu typu połączenia lub z tabeli połączeń.
  2. W oknie graficznym określ układ współrzędnych połączenia komponentu zawierającego przekładnię.

    Układ współrzędnych połączenia dla komponentu nie musi być taki sam, jak układ współrzędnych komponentu.

    Oprogramowanie przedstawia wyniki w układzie współrzędnych połączenia pierwszego komponentu.

    • Wybierz oś Z.
      Wskazówka: Jeśli przy wskazywaniu elementu geometrii pojawiają się problemy, kliknij przycisk , a następnie wybierz komponent w oknie graficznym. Ułatwia to wybór elementu w komponencie.

      Chociaż nie zawsze zachodzi potrzeba wyboru dodatkowych elementów geometrycznych określających układ współrzędnych połączenia, zaleca się, aby układ współrzędnych połączenia był określony tak precyzyjnie, jak to tylko możliwe.

    • Wybierz początek układu współrzędnych połączenia.

      Układ współrzędnych połączenia dla pierwszego komponentu ma swój początek w punkcie połączenia przekładni ze śrubą.

    • Wybierz oś X.
  3. Określ układ współrzędnych połączenia dla komponentu zawierającego śrubę.
    • Wybierz oś Z.
    • Wybierz początek układu współrzędnych połączenia.
    • Wybierz oś X.
  4. Jeśli to konieczne, w oknie dialogowym Wstaw połączenie, kliknij opcję Zamień Z, aby zamienić kierunek osi Z lub opcję Zamień X, aby zamienić kierunek osi X.
  5. Podaj podział śruby.
  6. Kliknij przycisk OK.

Pokaż, w jaki sposób utworzyć połączenie toczne walcowe

Temat nadrzędny: Ręczne wstawianie połączeń