KURZUS: Gépszerkezetek számítógépes tervezése

MODUL: Összeszerelés I.

5.2. lecke: Mechanizmusok összeszerelése

Cél: A mechanizmuskészítés megismerése egy forgattyús mechanizmus felépítésével.

Követelmények: Ön akkor sajátította el a tananyagot, ha:

  • tud csap (Pin) kényszerrel csuklós mechanizmust létrehozni,
  • tud golyóscsap (Ball) kényszerrel csuklós mechanizmust létrehozni,
  • tud merev befogás (Rigid) kényszerrel csuklós mechanizmust létrehozni,
  • tud sík (Planar) kényszerrel csuklós mechanizmust létrehozni,
  • tud az általános mechanizmus kényszerrel (General) csuklós mechanizmust létrehozni,
  • tud dugattyú (Cylinder) kényszerrel mechanizmust létrehozni,
  • tud több kényszer szettet készíteni,
  • tud kiinduló pozíciót definiálni.

Kulcsfogalmak

  • mechanizmus,
  • kényszer szett,
  • kiinduló pozíció.

Időszükséglet: 40 perc

1. Mechanizmusok a Creo szoftveren belül

A mozgó, mozgatható szerkezetek összeállítását, kezelését kiemelten kezeli a program. A felépítést az összeállítási fájl, környezet biztosítja, illetve a vizsgálatok egy részét is, de a kiemelt felhasználására egy külön beépített alkalmazás áll rendelkezésünkre (Applications Mechanism).

A kezdetek tehát a sima összeállítás készítésben vannak. A mechanizmus logikába beletartozik, hogy összegyűjtsük az egymáshoz képest állónak feltételezhető, vagy az együtt mozgó alkatrészeket, és azokat egy külön statikus (normál) részösszeállításba összeszereljük, ha azok kapcsolódó alkatrészek. Még akkor is célszerű az összeszerelést megtenni, ha az ellentmond a valós összeszerelés sorendjének bármely szempontból. A következő példában a dugattyú és a hajtórúd összeszerelése történik csuklós kényszerrel. A valós összeszerelés során a csapszeg behelyezése a hajtórúd után következik, most azt a biztosító gyűrűvel együtt előre összeszereljük a dugattyúval, amint a hajtórúd is perselyestül, csavarostul egyben van.

2. Mechanizmus kényszerek

A normál összeszerelésben a sima kényszerekhez képest vannak előre kiformált mechanizmus kényszer típusok, amelyek ráadásul kinematikai, dinamikai tulajdonságokkal is rendelkeznek. A mozgó alkatrészt tartalmazó szerkezetben célszerű ezek használata. A felhasználásra jellemző, hogy egy mechanizmus kényszeren belül előre definiáltan, szettbe szedve megtaláljuk, hogy miknek az összerendelése szükséges (ekkor a STATUS a Connection Definition Complete üzenetet mutatja).

Mechanizmus kényszerek az összeállításban
1. ábra

Az összeállítási környezetben adható mechanizmus kényszereket az 1. ábra mutatja be, ahol a zöld kerettel kiemelt területen láthatók azok. Kiemelten fontosak a jelen tananyag szempontjából az alábbiak:

Főbb mechanizmus kényszerek leírása
Mechanizmus kényszerSzükséges összerendelésekLeírás
Pinegy tengelypár, és egy síkpárcsap kényszer, síkbeli csukló, ahol hengeres felületek érintkeznek, és csúsznak egymáson, tengely irányú mozgás nélkül
Ballkét pontgömb kényszer, térbeli csukló, ahol gömbfelületek érintkeznek, és csúsznak egymáson
Rigidtetszőleges elempárok, amennyi a teljes megfogást biztosítjaegy statikus rögzítő eszköz, ami a teljes megfogás esetén válik definiálttá
Planarkét síksík kényszer, ahol síkfelületek érintkeznek, és csúsznak egymáson, kétirányú mozgás, és a síkra merőleges tengely körüli forgás is lehetséges
Generaltetszőleges elempárokegy általános eszköz, ami a kijelölt elemek szerint hagy mozgási lehetőséget
Cylinderkét tengelyhenger kényszer, ahol hengeres felületek érintkeznek, és csúsznak egymáson, tengely irányú mozgás lehetséges

1. táblázat

Csuklós mechanizmus (Pin)

Csuklós mechanizmus esetén a csuklók közül a gömbcsukló, és a csapos szerkezet az alap kialakítások. A gömbhöz a szoftverben két pontot kell összerendelni, és a Ball Constraint nevet viseli. A csaposhoz egy tengely összerendelés, és egy síkkapcsolat szükséges, és Pin-nek hívják.

A videó alapján készítse el a dugattyú és a hajtórúd csuklós összeszerelését!

  • töltse le egy külön mappába a dugattyu_ossze.asm és a hajtorud_ossze.asm összeállítási fájlokat, valamint az azokat felépítő alkatrész fájlokat (dugattyu.prt , dugattyu_csapszeg.prt , biztosito_gyuru.prt , hajtorud.prt , csavar.prt , hajtorud_persely.prt ),
  • törölje ki a belső memóriát (Erase Not Displayed), nehogy az azonos nevű fájlok keveredjenek,
  • tanulmányozza a dugattyu_ossze.asm összeszerelés kényszereit, amiben a dugattyúhoz statikusan mereven vannak kényszerezve a csapszeg, és a csapszeg biztosító huzalgyűrűk,
  • (érdemes kipróbálni, hogy egyénileg is össze tudja-e szerelni azokat; a kényszerezés végénél a STATUS a Fully Constrained-et kell hogy mutassa!),
  • tanulmányozza a hajtorud_ossze.asm fájlt, ami az előző leckében is szerepelt, ott a hajtórúdhoz statikusan mereven rögzülnek a hajtórúd perselyek, és a csavarok,
  • az ossze_dugattyu_hajtorud.asm fájlba a dugattyu_ossze.asm részösszeállítás kerüljön Default kényszerrel, a hajtorud_ossze.asm részösszeállítás pedig PIN kényszerrel,
  • a PIN kényszerhez rendelje össze a csapszeg külső hengeres felületét, és a dugattyú csapszegfuratának belső hengeres felületét, valamint a hajtorud_ossze ASM_FRONT síkját, az ossze_dugattyu_hajtorud ASM_RIGHT síkjával,
  • ellenőrizze a hajtórúd relatív mozgathatóságát a dugattyúhoz képest!
Dugattyú és hajtórúd részösszeállítása
2. ábra

ossze_dugattyu_hajtorud.mp4

Forgattyús mechanizmus

A belsőégésű motor forgattyús mechanizmusában a dugattyúk alternáló mozgása alakul a hajtórúd segítségével a forgattyús tengely forgómozgásává.

A valós szerelési sorrendet figyelmen kívül hagyva az összeszerelt dugattyú és hajtórúd részösszeállítást fogjuk itt a főtengelyre, valamint a motorblokkba kényszerezni.

Motorblokk (Rigid)

Egy olyan alkatrészt jelent jelen esetben, ami a valós blokkból a forgattyúház hengereit, és a főcsapját tartalmazza csupán, mivel csak a kényszerezésnél van szerepe, a mozgásban csak támasztó jelleggel van jelen. Sőt, nincsen szükség test készítésre sem, csak segéd síkokra a hengerek felező síkjain, és azok középvonalán haladó segéd tengelyekre, valamint a főcsap középvonalán haladó segéd tengelyre. Az alábbi ábra bal oldali részén látható testet tehát nem készítjük el, csak a jobb oldalon látható síkokat használjuk fel.

Motorblokk szükséges elemei
3. ábra

Beszerelését tekintve ez egy álló alkatrész, ami biztosítja a többi alkatrész mozgását, tehát itt alkalmazandó a Rigid kényszer. A Rigid kényszerhez pedig az alapkoordináta rendszerek kijelölése javasolt, mint legrövidebb út a teljes megfogásig.

Készítse el a motorblokk beszerelését!

  • Hozzon létre egy forgattyus_mechanizmus.asm összeszerelési fájlt!
  • A motorblokk.prt-t Rigid kényszerrel szerelje be!
Motorblokk beszerelése Rigid kényszerrel
4. ábra

motorblokk_rigid.mp4

Forgattyús tengely beszerelése (Planar, General)

A forgattyús tengely forgó mozgást végez. Ezen alkatrész esetében több megoldás közül a Planar és a General kényszer szett alkalmazása kerül felhasználásra.

A videó alapján szerelje be a forgattyus_tengely.prt alkatrészt a forgattyus_mechanizmus.asm összeállításba:

  • Planar kényszerrel fogja össze a forgattyús tengely 1_FOCSAP_JOBB síkját, és a motorblokk 1_FOCSAP_JOBB síkját!
  • Kattintson a NEW SET szövegre a Placement fülön belül!
  • General kényszerrel csatlakoztassa a forgattyús tengely FOCSAP_KOZEP_TENGELY segéd tengelyét, a motorblokk FOCSAP_TENGELY segéd tengelyével!
  • Ellenőrizze a forgattyús tengely mozgathatóságát!
Forgattyús tengely beszerelése
5. ábra

forgteng_szereles.mp4

A dugattyú és hajtórúd beszerelése (Cylinder)

A dugattyú alkatrészt a hajtórúddal való részösszeállításában szereljük be Cylider mechanizmus kényszerrel. Itt két tengely, vagy két hengeres felület kijelölése szüksége. A hengeres felületeknek nem szükséges azonos átmérőjűeknek lenniük, ugyanis azoknak a tengelyük fog majd egybe esni. A kényszer folyamán a tengely irányú eltolás, és a tengely körüli forgás a lehetséges mozgás.

Szerelje be az ossze_dugattyu_hajtorud.asm részösszeállítást a forgattyus_mechanizmus.asm összeállításába!

  • Alkalmazza a Cylinder kapcsolatot, a dugattyú alkatrész A_1-es tengelyét, a motorblokk alkatrész 1_HENGER_TENGELY segéd tengelyével kösse össze!
  • Nyomjon a NEW SET szövegre a Placement ablak alján!
  • Egy újabb Cylinder kapcsolatban a hajtórúd perselyének belső felületét kapcsolja össze az első forgattyús csap felületével
  • Szerelje be az ossze_dugattyu_hajtorud.asm részösszeállítást a második, harmadik és negyedik forgattyús csapra is!
  • Ellenőrizze a szerkezet mozgását!
Dugattyú és hajtórúd beszerelése
6. ábra

dugattyu_szereles.mp4

Kiinduló pozíció definiálása (Regeneration position value)

A későbbi mechanizmus elemzések miatt egy kiinduló pozíció készítése fontos feladat, aminek eredménye folytán, az elforgatott, kimozdított, azaz tetszőleges helyzetben lévő szerkezetünket egy adott szöghelyzetbe tudjuk vinni a Regenerate (CTRL+g) paranccsal.

A forgattyús tengely beszerelését Planar és General kapcsolatokkal szereltük be. Maga a sík kényszer folyamán az alkatrész még síkbeli eltolást, és egy forgást enged, amik közül a General-lal a síkbeli eltolást fogjuk meg.

Egy kapcsolatban vannak szükségesen kijelölendő elemek, például a Planar esetén egy síkpár. Ha azokat kijelöljük, akkor további lehetőség nyílik a síkbeli elmozdulás azonosítására. Ehhez láthatunk a Placement fülön a Planar kapcsolatonbelül sárga pöttyel jelölt opciós sorokat. Ezek kitöltése nem kötelező, de ahhoz, hogy a program értelmezni tudja a szöghelyzetet, meg kell adni két síkot, aminek a bezárt szögét már ki tudja számolni a szoftver. A két síkot a Planar kapcsolaton belül a Rotation axis-hoz kell kijelölni.

Állítsa be a forgattyús tengely kiinduló pozíciójának az 5°-os helyzetet!

  • Lépjen vissza az alkatrész beszerelésébe, a kijelölés, majd Edit definition paranccsal, amit a jobb egérgombbal előhívott helyi menüben talál!
  • A Planar kapcsolaton belül a Rotation axis sorra kattintson!
  • Jelölje ki a forgattyús tengely FRONT síkját, és a forgattyus_mechanizmus.asm ASM_FRONT segéd síkját
  • Írja be a 0°-ot, aminek folyamán az első forgattyús csap a felső holtpontban legyen!
  • Írja be az 5°-ot, majd nyomja meg a Placement fülön a szöget tartalmazó ablak melletti duplanyílhegy gombot, ami után a Regen Value ablakban szintén megjelenik az 5 szám.
  • Pipálja ki az Enable regeneration jelölő ikont!
  • Ellenőrizze, hogy kimozdítás után a Regenerate parancsra visszaáll a beállított pozíció!
Kiinduló pozíció definiálása
7. ábra

regen_value.mp4

Önellenőrző kérdés

Készítsen kettősinga mechanizmus összeszerelést!

  • Az inga mindkét tagjának a rud.prt alkatrészt használja!
rud.prt méretei
  • A kettősinga összeszerelésénél mechanizmus kényszereket alkalmazzon!
  • Állítsa be az alábbi ábrán látható pozíciót kiinduló pozíciónak, amit a Regenerate parancs kiadása után felvesz az összeállítás!
Kettősinga feladat

Több kényszerezési megoldással is célt lehet érni, de az elkészült munkának a következő videón látható módon kell működnie:

kettosinga.mp4