.:رویال آی تی:.

طراحی گیربکس های سه سرعته و نوشتن برنامه ای جامع جهت انجام مراحل متنوع طراحی

مقدمه

در شروع بهتر است توضیح دهیم که گیربکس چیست و چرا ما به گیربکس نیاز داریم:

تعریف گیربکس:گیربکس ماشینی است که برای انتقال توان مکانیکی از یک منبع تولید توان به یک مصرف کننده وهچنین برآورده ساختن گشتاور و سرعت دورانی  مورد نیاز مصرف کننده به کار می رود.

گیربکس در واقع یک واسطه بین منبع توان و مصرف کننده توان می باشد که بین منبع توان و مصرف کننده توان یک انعطاف پذیری بر قرار میکند.

به دلیل عدم هماهنگ بودن گشتاور و سرعت دورانی منبع تولید توان با مصرف کننده نیاز به ماشینی که بتواند این هماهنگی را به صورت یک واسطه برقرار کند امری ضروری به نظر می رسد دستگاهی که این خواسته ها را میتواند تامین کند گیربکس نام دارد.

منبع تولید توان مهم نیست که با چه نوع سوخت یا منابع انرژی توان را تولید میکند بلکه این مهم است که در شفت ورودی به  گیربکس توان تولید شده را به صورت گشتاور به گیربکس منتقل کند دستگاههایی که میتوانند توان مورد نیاز گیربکس را تامین کنند شامل:

موتورهای الکتریکی ، موتورهای دیزل ، موتور های بنزینی ، موتورهای گاز سوز، توربین های بخار ، توربین های گاز،توربین های آبی، توربین های بادی ، موتورهای جت ، و منابع تولید توانی که انرژی خود را از خورشید تامین میکنند می باشند.

مصرف کننده میتواند هر نوع ماشینی باشد فقط کافی است که مصرف کننده بتواند توان خروجی از گیربکس را بصورت گشتاور دریافت کند.  به عنوان مثال میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

خودروها، پمپها، هلیکوپترها، هواپیماها، کشتی ها ، ماشین های تراش و…

در دستگاههایی که برای آنها تنوع سرعت اهمیت ندارد بلکه افزایش سرعت وکاهش گشتاور  یا کاهش سرعت و افزایش گشتاور اهمیت دارد از گیربکسی که بتواند این کاهش یا افزایش گشتاور را در یک مرحله یا چند مرحله انجام دهد استفاده می کنیم  این نوع از گیربکس ها  گیربکس یک سرعته نام دارند مثل گیربکسی که در بعضی از انواع آسانسورها بکار میرود.

در بعضی از ماشین آلات و دستگاهها ما در عین حال که نیازبه افزایش یا کاهش سرعت دورانی داریم  نیاز به یک تنوع سرعت نیز داریم مثلا خودروها وقتی از سر بالایی میخواهند بالا روند بیشتربه گشتاور بالاتر نیاز دارند تا سرعت بیشتر تا بتوانند از سر بالایی ، بالا روند و وقتی که در اتوبان ها حرکت میکنند بیشتر نیاز به سرعت بیشتر دارند تا گشتاور بالا،لذا برای تامین این تنوع سرعت ها و گشتاورها از گیربکسی که بتواند این تنوع سرعت ها را برآورده سازد استفاده می شود به این نوع از گیربکس ها که می تواند این تنوع سرعتها وگشتاورهای مورد نیاز را برآورده سازد گیربکس چند سرعته گفته میشود پس حالا ما متوجه شدیم که چرا به گیربکس چند سرعته نیاز داریم با توجه به کاربردهای فراوانی که گیربکس دارد نیاز به برنامه ای کامپیوتری که بتواند محاسبات پیچیده مربوط به ساخت یک گیربکس را انجام بدهد و بتواند بهینه ترین گیربکس را طراحی کند امری  ضروری به نظر میرسد از آنجا که انجام این محاسبات در زمان و توانایی انسان نمیگنجد همین امر ما را بر آن داشت تا جهت نوشتن برنامه ای که بتواند این محاسبات را انجام دهد اقدام کنیم واسلوب و چارچوبی را بنا کنیم که با توجه به این چارچوبها بتوان برنامه را در آینده بسط وگسترش داد و بتوان با توجه به این چارچوبها و تجربیات برنامه را برای گیربکس هایی با تنوع سرعت بیشتر وتوان های بیشتر نوشت.  به طوری که با این اسلوبی که ساخته شده در آینده میتوان با توجه به همین الگوریتم ها برنامه را میتوان برای انواع متنوعی از چرخدنده ها مثل چرخدنده های مارپیچ و حلزونی و حتی ترکیبی از انواع متفاوتی از چرخدنده نوشت.

البته لازم به ذکر است که تنها یک مهندس مکانیک یا کسی که به طراحی اجزا ماشین تسلط لازم را داشته باشد و به یکی از زبان های برنامه نویسی مسلط باشد قادر به ادامه کار یا تا حدودی قادر به درک برنامه های نوشته شده میباشد و درک کامل برنامه با مشاهده برنامه و چند بار خواندن برنامه میسر نخواهد گشت به دلیل اینکه حجم برنامه و پیچیدگی برنامه بشدت بالاست پیشنهاد میشود شخص علاقه مند با توجه به چارچوبهای گفته شده و با کمک گرفتن از برنامه ها سعی در نوشتن یکی از این برنامه ها که گیربکس سه سرعته ساده ترین آنهاست برآید تا با روند کار و خطاها و مشکلاتی که در نوشتن برنامه پیش می آید آشنا شود و مواردی که در درس و دانشگاه و کتابها به آن ذکر نشده با گرفتن این خطاها ومشکلات و با بررسی آنها سعی دریافتن علت بروز خطاها و حل این خطاها سعی در افزودن تجربه خود و بالا بردن کیفیت و کمیت برنامه برآید.

برنامه نوشته شده با گرفتن اطلاعات ورودی زیر و با استفاده از روابط طراحی که به تفصیل توضیح داده خواهد شد مشخصات گیربکس را به صورت خروجی ها ی زیر ارائه میدهد.

چارچوبهای پروژه:

_ ورودی ها که عبارتند از:

توان  و تعداد سرعت ها ومحدوده سرعت ها،

_ خروجی ها که عبارتند از:

ابعاد و تعداد چرخدنده ها ( چرخدنده ها از نوع ساده Spur )

طراحی شفت ها

محاسبات و انتخاب یاتاقان های غلتشی (یاتاقان ها از نوع Deep groove ball bearings )

طراحی پوسته گیربکس ( شامل آببندی و پله های مربوط به کاسه نمد)

ارائه نقشه ساخت قطعات ومحورهاوپوسته گیربکس با ذکر تلرانس ها

بهینه سازی گیربکس از نظر سایز و اندازه

اهداف پروژه:

بالا بردن سطح دانش فرد در خصوص اطلاعات عمومی مربوط به گیربکس و کلیه قطعات وابسته به آن

نوشتن برنامه ای که بتواند بهترین گیربکس را از نظر اندازه وتوزیع سرعت طراحی کند

تامین خواست و نظر مشتری به گونه ای که برنامه بتواند چندین نوع از بهترین گیربکس ها را در اختیار مشتری قرار دهد تا مشتری فقط انتخاب کند

برنامه بتواند بهترین گیربکس را از تمام لحاظ انتخاب کند

بالا بردن سطح دانش فرد در خصوص توانهای متفاوت و سرعتهای متفاوت و رابطه آن با سایز گیربکس

بالا بردن سطح دانش فرد در خصوص فرمولها و روابط تئوریک و بررسی صحت آنها

آشنایی با یکی از زبان های برنامه نویسی و ارتقا سطح اطلاعات در مورد برنامه هدف

آشنایی با نرم افزارهای نقشه کشی و ارتقا سطح اطلاعات در خصوص این نوع از نرم افزارها

آشنایی با نحوه لینک کردن و ارتباط بین نرم افزارهای متفاوت وانتقال اطلاعات از یک نرم افزار به یک نرم افزار متفاوت

مهمترین هدف پروژه که در بالا نیز ذکر شد نوشتن برنامه ایست که بتواند از پس این محاسبات سنگین که از حد و حدود توان انسان خارج است بر آید.

توضیحات :

انتخاب زبان برنامه نویسی کاملا دلخواه است و می توان از زبانهای C وC++ وvisual basic وvisual C وvisual C++ ونرم افزارهای دیگر برنامه نویسی مثل matcad وmatlab نیز استفاده کرد.

زبان های C,C++ زبان های پیچیدهای میباشند و پیشنهاد میشود از این زبان ها در نوشتن برنامه استفاده نشود.

نرم افزارmatcad نیز بنظر نمی رسد قدرت خوبی در برنامه نویسی داشته باشد و پیشنهاد می شود از این نرم افزار در نوشتن برنامه استفاده نشود

نرم افزار دیگر نرم افزار matlab است که یک نرم افزار کاملا توسعه یافته و قدرتمند وسطح بالا از تمام لحاظ مثل گرافیکی و برنامه نویسی است و از آنجا که زبان مطلب همان زبان ماتریس هاست و در نوشتن برنامه های طراحی گیربکس به شدت نیاز به ماتریسها و توابعی که بتوانند عملیات های متنوعی را بر روی ماتریسها انجام احساس می شود پیشنهاد می شود در نوشتن این نوع از برنامه ها از این نرم افزاراستفاده شود.

لازم به ذکراست که نوشتن برنامه با هر نرم افزاری که باشد به تجربه هیچ تاثیری در افزایش سرعت اجرای برنامه ندارد.

و برنامه طراحی گیربکس با الگوریتمی که برنامه بر اساس آن نوشته شده است  باعث شده است که برنامه های نوشته شده برنامه هایی به شدت کند باشند به طوری که ممکن است شما مجبور باشید بعد از اجرای برنامه روزها منتظر به اتمام رسیدن برنامه باشید و ممکن است به جواب برسید وحتی ممکن است به جواب نرسید واین یک ضعف در این برنامه میباشد  و پیشنهاد میشود کسی که متقاضی ادامه این کار میباشد خود به فکر الگوریتم های سریعتر باشد چرا که با این الگوریتم های سریعتر و اجرای آنها می توان به اطمینان خاطر و آرامش خاطردست یافت که برنامه های نوشته شده درست میباشند.

 فهرست     

فصل یک ۳

مقدمه

فصل دو ۱۰

مراحل طراحی گیربکس

فصل سه ۳۱

شمای گیربکس های در نظر گرفته شده

فصل چهار ۴۶

طراحی سینماتیکی و تحلیل نیروها و گشتاورها

فصل پنج ۷۲

طراحی اجزای گیربکس

فصل شش ۸۸

نحوۀ اجرای برنامه و فایلهای جانبی

فصل هفت ۹۶

ذکر چند مثال

فصل هشت ۱۱۴

نقشه های کلی از گیربکس های طراحی شده

فصل نه ۵۱۳

متن برنامه

فصل ده ۱۶۹

مراجع

۱۵۰ صفحه Word

شما هم اکنون با داشتن رمز دوم کارت عابر خود و پرداخت اینترنتی می توانید بلافاصله پس از پرداخت این فایل را دریافت کنید و مطالعه این محصول با ارزش را شروع کنید .