Apm WinScrew

—Описание продукта—

Винтовые передачи используются для преобразования вращательного движения винта в поступательное движение гайки. Механизмы такого типа широко используются в станкостроении, робототехнике, приводных механизмах, авиационной технике и других областях современного машино- и приборостроения.

Тем не менее, при проектировании этих объектов возникает много проблем, решение которых возможно с помощью модуля автоматизированного расчета и проектирования винтовых передач APM WinScrew.

Что такое APM WinScrew?

APM WinScrew - это оригинальная программа для расчета винтовых передач. Она позволяет провести комплексный анализ этих передач и рассчитать их основные параметры, а также выбрать оптимальные.

Гистограмма осевых перемещений

Главным преимуществом модуля APM WinScrew является то, что с его помощью можно учесть влияние погрешностей изготовления на параметры винтовой передачи. Это стало возможным благодаря новой теории неидеального контакта, разработанной в Центре АПМ. Она применима для широкого круга элементов машин и механизмов, таких как подшипники качения, винтовые передачи, плоские соединения, направляющие качения и скольжения и т. д. Использование теории неидеального контакта позволяет получить надежные значения контактных перемещений, жесткости, напряжений и других параметров, зависящих от контактных деформаций, таких как долговечность, момент трения, потери мощности и т. д.

Возможности APM WinScrew

С помощью APM WinScrew можно рассчитать следующие параметры:

Вместо расчета единичных параметров - моделирование

Благодаря наличию у контактирующих поверхностей шероховатостей и погрешностей формы, взаимодействие винта, гайки и тел качения носит случайный характер и может быть корректно описано только с привлечением вероятностных методов. Применение APM WinScrew предоставляет пользователю полную и исчерпывающую картину тех процессов, которые происходят при работе винтовой передачи. Фактически модуль WinScrew позволяет смоделировать поведение винтовой передачи в любых, наперед заданных, условиях. Для реализации этого рассчитывается большая серия значений параметров, наглядно показывающая процесс их изменения. По результатам такого моделирования можно определить не только математическое ожидание выходных характеристик, но и максимальные отклонения, поля рассеяния и т. д.

Типы передач

С помощью APM WinScrew могут быть рассчитаны наиболее широко распространенные типы винтовых передач: винтовая передача скольжения, шариковая винтовая передача и планетарная винтовая (роликовая винтовая) передача. Для шариковинтовых передач рассчитываются два подтипа - с одной гайкой и с двумя полугайками (который эксплуатируется с преднатягом).

Жесткость и перемещения - ядро APM WinScrew

Диалоговое окно для демонстрации результатов вычислений

В зависимости от типа винтовой передачи перемещение может иметь до трех компонент - осевую, радиальную и боковую. В модуле АPМ WinScrew рассчитывается массив из 100 возможных положений центра гайки винтовой передачи. С помощью этих данных определяются осевая, радиальная и угловая жесткости при любом возможном варианте внешнего нагружения. Под произвольным внешнем нагружении понимается нагружение осевой и радиальной нагрузками, а также внешним моментом.

Деформационные характеристики представляются рассеянными в одно-, двух- либо трехмерном пространстве.

Ошибки позиционирования винтовой передачи

Представление результатов расчета

Результаты расчета представляются различными способами, в виде:

• таблиц со статистическими характеристиками;

• гистограмм компонент перемещений;

• пространственного поля положений центра гайки;

• анимации движения гайки.

Соответствующие формы представления дают возможность получить исчерпывающую характеристику движения винтовой передачи.

Силы, действующие на тела качения

Силы, действующие на тела качения шариковой винтовой передачи

Существующие в настоящее время подходы к силовому расчету основаны на упрощенных моделях, что оказывает значительное влияние на точность получаемых решений. Метод, используемый в модуле АPМ WinScrew, позволяет получить более реальную картину распределения нагрузок на телах качения и их изменения при повороте, что намного повышает точность расчетов.

Рассчитанные в АPМ WinScrew силы, действующие на тела качения, могут быть отображены двумя способами:

· в виде эпюры;

· в виде графика.

График зависимости момента трения от угла поворота

Трение в винтовой передаче

При помощи APM WinScrew можно определить следующие величины, характеризующие действующие на передачу силы трения:

• момент трения;

• потери мощности;

• тепловыделение;

• коэффициент полезного действия.

Момент трения и потери мощности рассчитываются как массивы из 100 значений, что дает возможность оценить особенности распределения этих параметров. Результаты представляются в виде таблиц, гистограмм или графиков.

Выделение тепла - это интегральный параметр, характеризующий количество тепла, выделившееся в подшипнике в результате действия сил трения за 1 час.

Произвольное нагружение, включая преднатяг

В АPМ WinScrew расчеты могут быть выполнены для любой комбинации осевой и радиальной сил и момента изгиба, а также осевого и радиального преднатяга, допустимых для винтовой передачи рассматриваемого типа. При расчете долговечности внешние нагрузки можно рассматривать переменными во времени, для чего в модуле имеется специализированный графический редактор.

Для проведения расчетов необходимо знание только значений допусков, что позволяет использовать АPМ WinScrew на стадии проектирования нового оборудования. Выполнив серию вычислений, можно подобрать рациональные размеры передачи и значение оптимального предварительного натяга.

Удобный и простой пользовательский интерфейс

АPМ WinScrew работает в среде Windows версии 95/NT и выше. Пользовательский интерфейс модуля отличается наглядностью и последовательностью, он прост и интуитивно понятен даже неподготовленному пользователю.