Валы служат опорой вращающихся деталей и передают вращающие моменты. Они относятся к числу наиболее ответственных деталей машин, поэтому к ним предъявляются высокие требования по точности изготовления, прочности, жесткости, устойчивости и характеру колебаний. Модуль АРМ Shaft позволяет выполнить весь цикл проектирования валов и осей, начиная от разработки конструкции и заканчивая статическим и динамическим расчетом.

Функциональные возможности APM Shaft

С помощью APM Shaft можно рассчитать и построить:

• реакции в опорах валов;
• эпюры моментов изгиба и углов изгиба;
• эпюры моментов кручения и углов закручивания;
• деформированное состояние вала;
• напряженное состояние при статическом нагружении;
• коэффициент запаса по усталостной прочности;
• эпюры распределение поперечных сил;
• собственные частоты и собственные формы вала.

Результаты расчета можно сохранить во внутреннем файле, а также в файле с расширением *.rtf, который при необходимости легко редактируется.

Специализированный графический редактор

Модуль APM Shaft имеет специализированный графический редактор для задания геометрии валов и осей. Редактор предоставляет в распоряжение пользователя гибкие и удобные средства, обеспечивающие:

• задание конструкции вала;
• ввод действующих на вал нагрузок;
• размещение опор, на которых установлен вал.

Отличительной особенностью графического редактора валов модуля APM Shaft является наличие специального набора примитивов — это основные элементы конструкции вала (цилиндрические и конические участки, фаски, галтели, канавки, отверстия, участки с резьбой, шпонки, шлицы и т. д.), действующие на вал нагрузки и опоры, на которых он размещается. Использование таких примитивов значительно упрощает ввод и редактирование геометрии вала и других данных, необходимых для выполнения расчетов.

Методы и критерии расчета

Напряженное и деформированное состояния вала рассчитываются методами сопротивления материалов. Так, деформированное состояние описывается методом Мора, а раскрытие статической неопределимости выполняется методом сил. Статическая прочность оценивается по эквивалентным напряжениям, полученным энергетическим методом. Динамические характеристики, такие как собственные частоты и собственные формы, определяются методом начальных параметров.

Расчет усталостной прочности сводится к нахождению коэффициента запаса в текущем сечении по длине вала, причем как при постоянной внешней нагрузке, так и в случае, когда известен закон ее изменения во времени.

Базы данных

В состав cистемы APM WinMachine входит база данных APM Material Data, в которой размещены все необходимые параметры материалов, такие как модуль Юнга, коэффициент Пуассона, плотность и т. п. Для создания рабочего чертежа используются разделы базы данных APM Mechanical Data.

Создание рабочих чертежей

С помощью АPМ Shaft можно подготовить данные для дальнейшей автоматической генерации рабочего чертежа вала. Чертеж сохраняется в модуле APM Graph в формате *.agr.

Окончательное редактирование чертежа производится с помощью чертежно-графического редактора APM Graph.