آموزش سالیدورک قیدهای مکانیکی(Mechanical Mate) + انجام نمونه

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

فهرست مطالب

قیدهای مکانیکی(Mechanical Mate) در سالیدورک

قید مکانیکی بادامک یا CAM در سالیدورک

قید مکانیکی Slot در سالیدورک ویدیو فارسی 

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

باسلام، با مقاله‌ دیگری از مقالات آموزش نرم‌افزار سالیدورک با موضوع  Mechanical Mate یا قیدهای مکانیکی در خدمتتان هستیم (با سونما در تلگرام، اینستاگرام و یوتیوب  همراه باشید!). همانطور که در مقاله‌ی پیشین بیان شد،mate های مکانیکی برای ایجاد مکانیزم های خاص جهت اسمبلی مورد استفاده قرار می‌گیرند. پیش از مشخص کردن قید‌های مکانیکی، لازم است تا درجه آزادی یک مولفه را به گونه‌ای کاهش دهیم که فقط در یک جهت مطلوب قابل حرکت باشد. فرض کنید می‌خواهید یک مکانیزم چرخدنده را در سالیدورک ایجاد کنید، اولین کار برای ایجاد آن این است که قیدی (قید‌های استاندارد و یا پیشرفته) تعریف بشود که چرخدنده‌ی طراحی شده فقط در جهت محوری‌اش بتواند دوران کند. برای کارهایی از این مدل ما از قیدهای مکانیکی استفاده می‌کنیم. 

 

 

 

 

 

 

 

پس از اضافه کردن فایل‌های طراحی شده‌ی خود در نرم افزار سالیدورک، همانند توضیحات مقاله‌ی پیشین (قید‌های استاندارد در اسمبلی سالیدورک) از قسمت Command Manager به قسمت mate ها رفته و طبق تصویر بالا در قسمت Mechanical Mate بر روی آیکون Cam کلیک کنید تا وارد باکس آن شوید، در این بخش از شما درخواست وارد کردن دوبخش مماس بر هم می‌کند که قرار است یک سطح پیرو و سطح دیگر سطح محرک ما باشد (که در تصویر زیر مشاهده می‌کنید). با توجه به توضیحات داده شده وجوه مورد نظر خود را یکی یکی انتخاب کنید؛ تکرار این نکته لازم است که این وجوه بایستی دائما مماس باشند. در انتخاب follower (پیرو) می‌توانید یک گوشه، یک وجه دوار، یا یک وجه صاف را انتخاب کنید. این کار را انجام دهید، بدین ترتیب follower به نزدیک ترین وجهcam  می‌چسبد. حال دوران cam باعث دورانfollower می‌شود. در این مثال، وجوه cam  را یکی یکی انتخاب کنید، برای راحتی انتخاب‌ها شما حتی می‌توانید به سادگی روی هر وجه راست کلیک کنید و با استفاده از گزینه‌ی Select tangency  وجه‌ها و صفحاتی را که شرایط مماس را دارند را یافته و انتخاب کنید. سطح استوانه را نیز به عنوان پیرو انتخاب کنید. حال ساخت mate را تایید کنید؛ در اینجا خواهید دید که با حرکت و دوران قسمت بالایی، پیرو مدنظر نیز مماس بودن خود را با قطعه حفظ کرده و حرکت می‌کند. 

 

 

همانطور که در قسمت بالا توضیح داده شده است، خواهید دید که با چرخاندن پارت بالایی(Cam)، پارت استوانه‌ای نیز بصورت خطی حرکت خواهد کرد.

 

این قید مکانیکی در سالیدورکس که کارکردی کاملا قابل انتظار دارد می‌تواند در ایجاد مکانیزم‌های لولایی مختلفی مورد استفاده قرار گیرد. انتخاب‌ها برای این قید، شامل دو انتخاب Coincident و Concentric می‌باشد. با توجه به توضیحات قیدهای استاندارد در مقاله‌ی پیشین بخش Coincident همانند قید Coincident برای هم محور کردن بخش های استوانه ای شکل لولایی مدنظر و بخش Concentric برای اتصال دو قسمت این مکانیزم لولایی بهم مورد استفاده قرار می‌گیرند. مانند مابقی قید‌ها، پس از ورود به گزینه mate، باید بخش‌های مورد نیاز خود را انتخاب کنید؛ از قسمت property manager ، بخش hinge mate را انتخاب کنید و اجزاء و پارت های خود را برگزینید. بعنوان مثال در تصویر زیر، برای باکس concentric ، وجوه حفره را یکی یکی(به هر ترتیبی) انتخاب کنید، و برای باکس coincident، از سطوح جانبی استفاده کنید. در انتها خواهید دید که مکانیزم لولایی شما تکمیل شده است و قابلیت حرکت دورانی در راستای محور خود را خواهد داشت.

 

 

 

خواهید دید با انتخاب وجوه مناسب و تکمیل باکس‌های این میت، شکل نهایی حاصل می‌شود و اکنون مکانیزم لولایی مورد نظر خود را ساخته اید.

 

در قید مکانیکی Gear، زمانی که شما یک چرخدنده را می‌چرخانید، چرخدنده دیگر نیز با یک gear ratio (نسبت چرخش) مشخص شده می‌چرخد. این Mate در نرم‌افزار سالیدورکز به شما این امکان را می‌دهد تا نسبت دوران و همین طور جهت چرخش چرخدنده‌های خود را تعیین کنید؛ اما این قید نمی‌تواند مانع برخورد قسمت‌های دنده‌ای آن‌ها شود؛ بنابراین اگر دندانه‌های چرخدنده به طور صحیح طراحی نشده باشند، ممکن است هنگام حرکت این ساختار، دو چرخدنده با هم برخورد داشته باشند و مکانیزم طراحی شده شما از لحاظ عملکرد دچار مشکل شود.

در این قید، انتخاب‌ها بسیار ساده است، انتخاب یک وجه یا خطوط لبه که باید بصورت دایره ای شکل باشد که می‌توان از قسمت های مختلف قطعه اول و قطعه دوم انتخاب کرد؛ مانند انتخاب لبه دایره ای قسمت داخلی یا خارجی دنده و یا انتخاب وجه استوانه ای داخل قسمت جای خار که در تصویر مشاهده می کنید. در ضمن در صورت لزوم می‌توانید نسبت دوران را نیز معین کنید (نسبت پیش فرض در اینجا، نسبت قطر دو لبه مدور انتخاب شده یا وجوه استوانه‌ای است). جهت دوران را نیز انتخاب کنید، که می‌توانید از پیش فرض نرم‌افزار (مثل مکانیزم دنده واقعی) یا برعکس آن استفاده کنید.

در این مثال، دو وجه استوانه‌ای محوری چرخدنده‌هااستوانه ای مدور را مطابق شکل انتخاب کرده‌ ایم و مقدار و جهت پیش فرض نرم‌ افزار را نیز تغییر نداده‌ ایم.

 

 

 

همانطور که در بالا بیان شد، اکنون پس از اعمال Gear با چرخاندن هر یک از دو چرخدنده، چرخدنده‌ی دیگر نیز خواهد چرخید.

در صورت اشتباه بودن جهت چرخش نیز می‌توانید با کلیک بر باکس Reverse و فعال کردن آن، این کار را انجام دهید.

انتقال یک جزء در یک جهت خطی ، rack نامیده می‌شود و دیگری که در جهت محوری می‌چرخد،  pinion یا gear نامیده می‌شود. ایجاد این قید مکانیکی را در property manager شروع می‌کنیم، در باکس‌های موجود، یک شیء خطی را به عنوان rack و یک لبه مدور یا یک وجه استوانه ای را به عنوان  pinionیا gear انتخاب کنید.

Mate فوق در solidworks برای حرکت و جابجایی به شما دو گزینه برای انتخاب می‌دهد. 

• قطر گام پینیون (Pinion pitch diameter): که قطر پینیون مورد نظر خود را تعیین کنید (پیش فرض، قطر سطح مدور انتخاب شده است).

• جابجایی یا دوران رک (Rack travel/revolution) : در این گزینه شما می‌توانید فاصله پوشش داده شده بوسیله رک در هر دور پینیون را تعیین کنید (پیش فرض، حاصل ضرب قطر پینیون در عدد پی است).

به مثال زیر و رک و پینیون انتخاب شده در آن توجه کنید.

 

 

پس از اعمال میت Rack and pinion خواهید دید که با حرکت پارت زرد رنگ، چرخدنده سبز نیز با مقیاس تعریف شده‌ی شما شروع به چرخش می‌کند.

توجه: نکته قسمت قبل در مورد مقید کردن پارت‌ها برای جلوگیری از حرکات اضافی در این قید نیز باید رعایت شود تا حرکت مورد نظر ما صورت پذیرد.

 

در این قید، دوران یک جزء، جزء دیگر را با گام مشخص شده‌ای جابجا می‌کند. 

انتخاب قید مکانیکی Screw به این گونه است که باید دو وجه استوانه ای یا لبه های مدور قطعه طراحی شده‌ی خودتان را برگزینید و سپس یکی از گزینه‌های زیر را در ساالیدورکس انتخاب کنید؛

•   چرخش‌ها (Revolutions) (بر حسب میلی ‌متر و یا واحد فایل موجود): در اینجا تعیین می‌کنید که قطعه‌ی اول چند دور بزند تا قطعه‌ی دوم به اندازه‌ی یک واحد طول (یک میلی متر) جابجا شود.

• فاصله یا چرخش (Distance/revolution) : در اینجا تعیین می‌کنید که می‌خواهید به ازای هر چرخش چه فاصله ای پوشش داده شود.

همانند موارد پیشین می‌توانید با انتخاب گزینه‌ی Reverse و جهت جابجایی را معکوس کنید؛ این کار برای thread های (رزوه‌های) راستگرد یا چپگرد انجام می شود.

در اینجا و در مثالی که برای شما آورده‌ایم، در فک متحرک، وجه استوانه‌ایscrew rod  و وجه حفره را انتخاب کنید؛ که خواهید دید با دوران قسمت استوانه‌ای (Screw Rod)، مکانیزم جزء متصل به آن به صورت خطی و با گامی مشخص جابجا می‌شود.

 

 

یا بصورت ساده‌تر در تصویر پیچ و مهره زیر نیز می‌توانید نحوه‌ی پیاده سازی و انتخاب ها در این قید را مشاهده کنید.

 

 

 

 

 

برای ایجاد قید مکانیکی Universal joint، دو محور یا دو وجه استوانه‌ای دو شفت مختلف را معین کنید و یکی از شفت‌ها را حرکت دهید. خواهید دید که این کار باعث چرخش شفت دوم می‌شود. همانطور که در شکل زیر دیده می شود، دو شفت استوانه ای را انتخاب کنید و تایید کنید.

 

 

 

خب دوستان، به پایان یکی دیگر از سری مقالات آموزشی  Solidworks Soonama رسیده ایم؛ امیدواریم از همراهی با سونما تا به اینجای کار راضی بوده باشید و در ادامه نیز در مقالات بعدی ما را همراهی کنید تا بتوانیم باهم به نکات و چالش های طراحی و مدلسازی در محیط نرم‌افزار سالیدورک بپردازیم و آموزش‌های بخش‌های دیگر را نیز فرا بگیریم.

 

 

مطالعه بیشتر در رابطه با این مقاله