Механизмы

SolidWorks содержит набор процедур для эффективного геометрического проектирования узлов механизмов. В основе инструментов проектирования, как правило, лежат базы данных, содержащие типовые объекты, а также определяющие их зависимости, с возможностью уточнения согласно требованиям пользователя. Следует отметить, что перечисленные далее модули, по сути, делают работу пользователя более эффективной, а абсолютное большинство результатов могут быть получены посредством базовых возможностей SolidWorks.
Базовый пакет SolidWorks Standard включает инструменты проектирования и анализа кинематических и динамических систем. Базой для них является собственно кинематическая модель сборки SolidWorks, реализуемая посредством сопряжений. После этого доступны три уровня реализации моделей движения: Движение сборки и Физическое моделирование.

Проектирование зубчатых зацеплений

Базовые модели прямозубых цилиндрических колес могут быть взяты из библиотеки SolidWorks ToolBox. Эти упрощенные модели могут быть использованы для компоновки, а также для первичной имитации движения.

Расширенной функциональностью обладает модуль GearTrax, позволяющий получать полноценные геометрические модели различных зубчатых колеc, а также элементов червячных зацеплений, звездочек, шкивов, ступиц и др. В базе данных присутствуют разнообразные стандарты, а расширенный доступ к всевозможным настройкам позволяет получить геометрическую модель в соответствии с отечественными стандартами. Отметим, что GearTrax и упомянутый ниже модуль GearTeq не содержат процедур для прочностного проектирования, являясь, по сути, геометрическими моделировщиками.

Несмотря на то, что GearTrax предназначен для проектирования именно кинематических пар, он синтезирует в SolidWorks модели отдельных деталей, которые должны быть скомпонованы в сборку пользователем. Расширенной функциональностью и интерфейсом обладает модуль GearTeq , который, помимо объектов, доступных в GearTrax, может синтезировать планетарные и, в частности, циклоидные передачи. Также GearTeq обеспечивает визуализацию совокупности конструктивных элементов, являясь, по существу, узкопрофильной системой проектирования. Полученный узел может быть сгенерирован в SolidWorks в виде сборки.

Проектирование кулачковых механизмов

Проектирование кулчаковых механизмов можно осуществлять с помощью SolidWorks ToolBox где можно синтезировать круговые и линейные кулачки с различными типами толкателя, осуществляющие движения по закону циклоиды, гармоническое, двойное гармоническое, синусоидальное, с постоянным ускорением. Поверочный кинематический анализ можно выполнить посредством SolidWorks Motion.
Расширенная номенклатура кулачков и типов движения предоставляется модулем CamTrax, который позволяет не ограничиться получением геометрической модели, но и выполнить расчет и построение эпюр кинематических и силовых характеристик.

Расчет подшипников

Прогноз долговечности или допустимой нагрузки для подшипников в стандартах DIN, ANSI, ISO, JIS, SKF может выполняться посредством SolidWorks ToolBox.

Кинематика и динамика механических систем

В базовом пакете SolidWorks Standard модель сборки SolidWorks с наложенными сопряжениями может быть приведена в движение без привлечения каких-либо дополнительных инструментов посредством команд Переместить компонент и Вращать компонент. Чтобы сборка двигалась самостоятельно, можно подключить Менеджер движения, включить режим Движение сборки и создать виртуальный линейный или двигатель или двигатель вращения. Если необходимо в качестве источников движения использовать силы: тяжести, силу, направленную вдоль линии, включить в сборку пружину растяжения-сжатия, а также разрешить деталям взаимодействовать как жесткое целое с неизвестной границей контакта, то следует перейти на уровень Физическое моделирование.
Полный же набор инструментов для решения задач кинематики и динамики механизмов содержится на уровне Анализ движения, доступном после подключения модуля SolidWorks Motion. Помимо возможности задействовать разнообразные объекты, из которых конструируется модель механизма, только на этом уровне доступны численные характеристики движения в виде таблиц, диаграмм, эпюр, траекторий и пр.
В то же время подготовку расчетных моделей можно производить и в базовом пакете SolidWorks Standard, используя панели свойств сопряжений и панель Motion Manager. Введенная информация будет воспринята в расчетном модуле.
После выполнения расчета можно воспроизвести движение механизма, а также создать совокупность движений со всевозможными визуальными эффектами. Для этого также используется панель Motion Manager, в которой реализована функциональность и интерфейсные возможности SolidWorks Animator.
При решении динамических задач следует учитывать тот факт, что если мы имеем дело с механизмом с большими перемещениями, причем преобладающий вклад в податливость вносят именно соединения, то использование SolidWorks Motion наиболее рационально. Если же существенную роль в подвижности сборки играет податливость деталей при относительно малых перемещениях, то более корректно рассматривать объект не как механизм, а как упругую (упруго-пластическую) систему с наличием контактных взаимосвязей. В этом случае рекомендуется использовать конечно-элементную аппроксимацию динамической задачи, реализованную в модуле SolidWorks Simulation Premium.