MDTطراحي اجزاي ماشين به كمك

Cosmos Design STARو

:فيتأل:د رهروانيحم

)نيقزوياسالمدانشگاه آزاديئت علميعضو ه(

يكشاورز اماميمصطف

Cosmos Design STARوMDTاشين به كمك طراحي اجزاي م:عنوان كتاب

مهندس حميد رهروان، مهندس مصطفي كشاورز امامي:ن يمؤلف

سازمان چاپ و انتشارات دانشگاه آزاد اسالمي:ناشردانشگاه آزاد اسالمي قزوين

يپرويز زارع:ناظر فنيماندانا گورانلو:طرح جلد

ي، افسانه كشاورز اماميفرزانه كشاورز امام:ينيحروفچنتيتاپ پر:يو صحافچاپ

1389:سال انتشار 1389اول، :نوبت چاپ نسخه2000:شمارگان

تومان6500:مت يق978-964- 10-0377-9:شابك

*ناشر محفوظ استيه حقوق چاپ و نشر برايكل*قزويند اسالميقزوين، بلوار نخبگان، دانشگاه آزا: ساختمان مركزي0281-3675787:مركز پخش قزوين021-66973539،66483251،66951646، 66494541:مراكز فروش تهران www.qiau.ac.ir:آدرس سايتspc@qiau.ac.ir:پست الكترونيك

-1358د، يم، حروانره:سرشناسه

رهروان، ديحم:فيتأل/Cosmos Design STARو MDTن به كمك يماشياجزايطراح:عنوان و نام پديدآور.يكشاورز اماميمصطف

.1389، )نيقزو(يدانشگاه آزاد اسالم: تهران:مشخصات نشر

.مصور:.ص272:يمشخصات ظاهر

9-0377-10-964-978:شابك

پايف:يسيفهرست نوت يوضع

كال دسك تاپيمكان:موضوع

يپردازداده--يمهندسيطراح:موضوعيك مهندسيگراف:موضوع

ي، مصطفيكشاورز امام:شناسه افزوده

نيواحد قزو. يدانشگاه آزاد اسالم:شناسه افزوده

41389ط94ر/T353:كنگرهيرده بند620/00420285536:ييويديرده بند

2178818:يمليشماره كتابشناس

نام خداه بگفتارشپي

ن رشته يافزار مربوط به ان نرميبا اوليكشمندان به رشته نقشهان و عالقهيطراحان، مهندسان، دانشجو

. داد، آشنا هستنديآنها انجام ميبرايت خوبيفيكراحت و با سرعت ويليها را خم نقشهيكه ترس

افزار ن نرميگزيجاييازات بااليبا امتيرگيديافزارهار نرمين چند سال اخيخوشبختانه در ا

-افزار نسبت به انجام پروژهن نرميايهاييل عدم تواناين موضوع به دليشده كه ا) AutoCAD(اتوكد

كا، كانادا يمانند آمرياديزيران و در كشورهايافزار در خارج از ان نرمياما هم. باشديميتخصصيها

مشغول به فعاليت هستند مورد ياشرفتهيپيهاوسسه و ارگانكه در مين فنيمتخصصيو هند دارا

مرتبط، دانشگاه و يافزارهاافزار و ساير نرمن نرميآموزش ايكه برايتا حد. باشدياستفاده م

آن هاي تئوري و عملي مربوط بهدر نظرگرفته شده كه بعد از گذراندن دورهيمخصوصيهاآموزشگاه

هاي دانشگاهي در كشور ما ها برابر با دورهدر ضمن مدت اين دوره. شونديمالتحصيل افزار، فارغنرم

.باشدمي

ن آنها يبيشويم كه ارتباط نزديكي، متوجه مرا بررسي كنيميكشنقشهيافزارهانرماگر با ديد فني

مشكالت بوده كه پس از AutoCADافزار برگرفته از نرميافزارها تا حدودن نرميايتمام. وجود دارد

مانند يگريديافزارهاها، نرمها و نقشهاز طرحيانجام بعضييافزار و عدم توانان نرميبوجود آمده در ا

Autodesk Mechanical Desktop1 ،AutoCAD Mechanical،Solidworks ،Autodesk

Inventor ،Catiaهاي متمشترك بوده و در قسيكشاز مطالب نقشهي شده كه در بعضيطراح... و

.باشديمييهاتيو مزيبرتريدارايگرينسبت به دتخصصي طراحي، هركدام

ات آنها يهمراه با جزئيبعدسهيهاجاد مدلياقدام به ايتوان به راحتيكال ميافزار مكانبه كمك نرم

CNCيهاله دستگاهيقطعه مورد نظر را به وسCAMيافزارهانمود و پس از آن با استفاده از نرم

از گذرانده تا ينشيد برنامه اتوكد را به عنوان پين برنامه ابتدا بايايريادگيدر مورد نحوه . د كرديتول

د كه بدون يرسخواهيمجه ين نتيابه قيبا مطالعه و تحقيول. اوليه در مورد آن را داشته باشيماطالعات

ه يل توصين دليبه هم.تاپ را آموختدسككاليمكانافزار توان نرميميگذراندن برنامه اتوكد به سخت

افزار كه ن نرميا. آموخته شودك دوره ييكال طيافزار مكاناز نرمينشيافزار اتوكد به عنوان پشود نرميم

Autodeskافزار نرم-1 Mechanical Desktopكيمكانيدر مهندسيطراحيافزارهان نرمياز مشهورتريكي

افزار با نرميچ تفاوتيآن هيدستورات دوبعدياجرايحت.مي باشدافزار اتوكد در واقع كامل شده نرم

كه يمتفاوت نسبت به اتوكد وارد صنعت شده، به طورييايبا دنيبعداما در مبحث سه. اتوكد ندارد

يصنعتي هادر اكثر شركت. داردييباالييده، توانايچيپيصنعتقطعاتيبعدمات سهيدر انجام ترس

.شوديميفراوانيهاافزار استفادهن نرميداخل و خارج از كشور از ا

با يجالب و كاربرديمطالبيمهندسويفنيهامندان به رشتهعالقهيم كه برايم گرفتين حال تصميبا ا

Autodeskافزار در رابطه با نرميآموزشيهاگر كتابيمتفاوت نسبت به دكامالًيروش آموزش

Mechanical Desktopن كتاب يااز جلد نخستدر فصل اول. مييم نمايه و تنظيتهجلد 2ي در كتاب

م هر ياز جهت ترسيل استفاده دستورات مورد نين امر به دلياشت كه ام ديدستورات را خواهيپراكندگ

در فصل اول شروع به يصنعتها و قطعاتم طرحين كتاب با استفاده از ترسيا. باشديطرح و قطعه م

ن يگزيكوتاه در مورد هر دستور جايهانموده و نكات مهم و پاراگرافياهيدستورات پايمعرف

ساده در ابتدا با ترسيم يك طرح بسيار . در رابطه با دستورات، شده استو گنگيف طوالنيتعار

ر است دكه ممكنيها و قطعاتسپس با طرحنمايد،يافزار من نرمياياهيدستورات پايشروع به معرف

نكه كاربر با يسپس بعد از ا. پردازديميبه شرح موارد و نكات كاربردصنعت با آن برخورد نماييم

از قطعات يكيم يو ترسيافزار آشنا شد، در هر فصل به طراحدستورات نرميراروش اج

) چ ومهرهينگ و پيچ، انواع فنرها، بلبريدنده ساده و مارپ، چرخيبعدو سهيشفت دوبعد(استاندارد

يافزار در امر طراحن نرميايهاييپرداخته تا كاربر را با تواناداردياز به طراحيج در صنعت كه نيرا

به عنوان قطعات استاندارد مي باشند ،البته همانطور كه مي دانيم برخي از اين قطعات.كامالً آشنا سازد

ليكن آشنايي با فرآيند طراحي اين نوع قطعات امري كامالً ضروري مي . و نيازي به طراحي ندارند

.باشد

كه يتا حد،شدهتاليفيقطعات صنعتينحوه طراحبراي ارايهيتخصصصورتكتاب حاضر بهالبته

روي قطعات ل مقاومت مصالح را بر يمسايز و برخي، خينرسيز ممان ايل و آناليه، تحليتجزتوانيم

. ترسيم شده اعمال نماييم

از دستورات ين كتاب اطالعات مختصريشود هنگام مطالعه ايمهيمندان توصدر ضمن به عالقه

از دستورات اتوكد اشاره شده كه به ياز بندها به مواردير بعضالبته د. اموزندياتوكد را بيدوبعد

.استدر كنار هر بند آمدهيادآوريعنوان

COSMOSافزار ديگري به نام در فصل هشتم اين كتاب نرم Design STARايم كـه را معرفي نموده

شده صـنعتي كـاربرد ژهاي مونتاتنش و كرنش قطعات و مجموعه) تجزيه و تحليل(بيشتر در امر آناليز

بـه طـور . بعدي ايجاد نمـود هاي تعيين شده آن ترسيمات دوبعدي و سهتوان در محيطداشته و البته مي

لـذا . كننـد افزار كارتوانند با اين نرمآشنا هستند به راحتي ميSolidWorksافزار كلي افرادي كه به نرم

وان ميسز، (هانزديك است جهت تحليل تنشتا حدودي MDTافزاري كه به محيط تصميم گرفتيم نرم

-با توجه به اينكه در نرم. هاي قطعات صنعتي استفاده كنيمو مقاومت...) و ، تحليل فركانسيتغييرمكان

COSMOSافـزار خيلي مختصر، بخش كوچكي از نرمSolidWorksافزار Design STAR اشـاره

دانشـجويان ) جهت شروع و آشنايي(مثال سادهشده است ولي در اينجا سعي كرديم تا حدودي با چند

افـزار هر چند كـه جهـت پوشـش مطالـب نـرم . را با نحوه مراحل تجزيه و تحليل قطعات آشنا سازيم

COSMOS Design STARبه طور كلي تالش بر اين بـوده كـه در . طلبدفرصت خاص خود را مي

.غافل نشويميز صنعتي، از اصول مهندسي نكشي و طراحيكنار اصول نقشه

كشي پيشرفته، تبديل همچون دستورات نقشهMDTدر جلد دوم به معرفي دستورات پيشرفته در

افزارها و همچنين قطعات صنعتي و بالعكس و ديگر نرمSoliworksبه MDTهاي ترسيمي نقشه

.پرداخته شده است... همچون زنجير و چرخ زنجير، بادامك و

وابستگي به منظور قطعمندراي دانشجويان عالقهبطراحي كشي وقشهچند تمرين نانتهاي كتابدر

هاي ارائه شده به صورت پيشرفته و البته در جلد دوم تمرينات و پروژه.افزار ارايه شده استآنها به نرم

.تر از جلد اول خواهد بودتخصصي

ر، در اين كتاب سعي شده افزابه چاپ رسيده در زمينه طراحي به كمك نرمهاي بر خالف ديگر كتاب

و همچنين تحليل قطعات ، اصول، روش طراحي)افزاردر نرم(كشيموارد اصلي نقشهبيان عالوه بر كه

.شوداز لحاظ مقاومت و رسم نمودارهاي تنش را بيان

از تمامي خوانندگان محترم تقاضا مي شود كه هرگونه پيشنهاد يا نظري براي بهتر شدن اين كتاب

يا hrahrovan@yahoo.comبا ما از طريق پست به نشاني دارند را

kemamim@gmail.comهاي ديگر و در جلد دوم مورد استفاده قرار درميان گذارند تا در چاپ

. گيرد

در خانمه اين كتاب را به پدران و مادران بزرگواري كه فداكارانه هميشه براي پيشرفت و سعادت

. ، تقديم مي كنيمفرزندان اين سرزمين در تالشند

1389آذر

��� ���� �� �������������

فهرست

��������� � �������� ���� �

��� �! "�#$%���& '��(�) �*���+��� �� ,�- ...........................................................................................................................................15MDT..................................................16افزار ط كار نرميبا محييآشنا1- 1Desktop Browser............................................18با صفحه ييآشنا2- 121........................................................................................................اولطرح3- 1

ساخته شدهProflieك يحجم دادن به �يبعدچرخش شكل سه�افزودن و كاستن حجم�يبعدش طرح سهيرايو�يش طرح دوبعديرايو�

32.........................................................................................................دومطرح4- 1New partدستور ياجرا�Extrudeدستور ياجرا�3D Rotateدستور ياجرا�AM Skplnيدستور كاربردياجرا�

/�) �!"���0���� ���-*�) 1�$ ,+�� ��-*+.....................................3940......................................................................شفتيكشاصول نقشه1- 242............كاليافزار مكانبه كمك نرميم شفت دوبعديقه ترسيطر2- 246..........كاليافزار مكانبه كمك نرميبعدم شفت سهيقه ترسيطر3- 2

شفتيبر روCylinderجاد يا�شفتيبر روGearجاد يا�شفتيبر روProfileجاد يا�

/�� �!"���0���� ��&�� � 2)�� 2��) 3�4 ,�5...................................53

54..............................................................................................................ييآشنا1- 354...................................................................هاچرخدندهيكشصول نقشها2- 356........................................................................................هاش چرخدندهينما3- 359.....................كاليطريقه ترسيم چرخدنده ساده در نرم افزار مكان4- 362...................كاليافزار مكانچ در نرميم چرخدنده مارپيقه ترسيطر5- 3

3D Shaft Generatorدستور ياجرا�WorkAxisدستور ياجرا�WorkPlaneدستور ياجرا�WorkPointدستور ياجرا�AM3DPathدستور ياجرا�Sweepدستور ياجرا�

/�64 �!"���0���� ����#! 7���� ,............................................................6768..........................................................................................يفنر فشاريطراح1- 4

انتخاب استاندراد موردنظر�

رشكل فنرييرو و تغيزان نين مييتع�)وارد برفنريهاضربه(و سرعت شوكين تنش برشييتع�بر اساس نمودار گودمنيمحاسبه عمر فنر در اثر خستگ�جينتا�

ر شكل، طول و جنس فنرييرو، تغيزان نيمحاسبه م-يمنيب اي، تنش مجاز و ضريمحاسبه تنش برش-تنشيهاكليو سيعيمحاسبه فركانس طب-

76.........................................................................................يكششفنريطراح2- 484........................................................................................يچشيپفنريطراح3- 4Belleville................................................................................94فنريطراح4- 4

,8#& �! "��* � �9������ �������#�:;(�� <0���........................105106.................................................................مقطع موضوعاتينرسيممان ا1- 5109.............................................................شدهفيمقاطع تعرينرسيممان ا2- 5111..................................................................يزممان و خيهااگراميجاد ديا3- 5

هاگاههين تكييتع�ين بارگذارييتع�)جنس(ن مادهييتع�

119............................................................................ش محاسباتيرايقه ويطر4- 5

,�$ �!"���0���� ���9;* ,�=#....................................................................121122...............................................................................................نگيبلبريطراح1- 6

يكيناميديروين�يكياستاتيروين�يشعاعيروهاين�يمحوريروهاين�محاسبه عمر�

,(� �! "���0���� ��& ,�2�6� � 5..............................................................131132...............................................................................................چيم پينحوه ترس1- 7138.............................................................................................م مهرهينحوه ترس2- 7142..........................................................................................چ و مهرهيپيطراح3- 7143.................................يعه كامل مونتاژك مجموييمراحل انجام طراح4- 7

�7 -4-1�;����150......................................................................چ يپيطراح: ��153....................................................................مهره يطراح: (�/���;�4-2- �7�7 -4-3�;���/�154....................................................................واشر يطراح: ��7 -4-4�;���/155.......................) ....ريدرگيهاورق(صفحاتيطراح: �64157........................................تماس قطعات ين نواحييتع: &8#,���;�4-5- �7159..............................وارده يروهايزان نين نوع و مييتع: $�,���;�4-6- �7162........................................چ يپيزان فرورفتگين مييتع: �),���;�4-7- �7163............................نمودن اتصاالت ن نحوه محكمييتع: �),���;�4-8- �7�7 -3-9�;���,6�164....................................................................................ج ينتا:

�!,(� :?��%�(-#@ '�- . A#� B�..................................................................171172...................................................................................................................................مقدمه

173........................................يدر حالت دوبعد) ورق(ك صفحهيل تنش يتحل:1- 8188.....................................................................................................يكيل استاتيتحل: 2- 8

حاصل شدهVon Misesرسم نمودار تنش �)Displacemant(رمكانييج تغيرسم نمودار نتا�رسم نمودار كرنش �يقراردادDesign Checkرسم نمودار �

202....................................................................................ك شفتيل فركانس يتحل:3- 8224.........................................................................تحليل تنش حرارتي در قطعات: 4- 8229...............................................................................تنش در مقاطع جداره نازك: 5- 8

سطوح فوقانيvon Misesرسم نمودار تنش �سطوح تحتانيvon Misesرسم نمودار تنش �)Displacement(نمودار تغييرمكاننتايج �رسم نمودار كرنش قطعه�)Deformation(نتايج نمودار تغييرشكل�

241..................................................................................................آناليز يك دودكش:6- 8سطوح فوقانيvon Misesرسم نمودار تنش �سطوح تحتانيvon Misesرسم نمودار تنش �)Displacement(نمودار تغييرمكاننتايج �

C�D�����E

�����ر عبور و مرور يو تفسهياست، توجياز به زبان خاصينياجتماعيجاد هر گونه ارتباط در زندگيايبرا

روزمره از اصوات و يز در زندگيرد و مردم نيگيصورت ميو رانندگييله عالئم راهنمايبه وس

گران از زبان ان صنعتيجاد ارتباط ميايب براين ترتيكنند بديگران استفاده ميارتباط با ديكلمات برا

خالصه آنكه دامنه . نديگويميصنعتي كشنقشها يزبان صنعتكه به آن . شوديمخصوص استفاده م

.ز به خود گرفته استينيالمللنياز آن، از مرزها گذشته و جنبه بيبرداربهره

بر قواعد خاص و يرود كه مبتنينقشه به كار ميدكنندگان نوعيان طراحان و توليلذا به منظور ارتباط م

.باشدين ميمعيهاوهيهمراه با عالئم و ش

�� � ����������� ����يبرايا روشيها و ييبايان احساسات و زيبياز هنر برايم به عنوان شكليدور، از ترسيهادر گذشته

م يوار غارها ترسيديوانات را رويه عكس حيبشر اول. شديها استفاده مدهيات و ايارسال و ابالغ نظر

.ديآيجاد نقشه به حساب ميخلق و ايبرايان خود مقدمهيكرد كه ايم

م افكار خود يم و تفهيترسيح بشر آموخت كه برايالد مسيسال قبل از م2000بعد از گذشت قرنها در

.ها از پوست آهو استفاده كندوار غارها و سنگيديبه جا

-ر سـه يخود از تصاويهاشدن طرحيعمليز براينييايتاليهنرمند و نقاش مشهور اينچيلئوناردو داو

ده شده كـه يكشيهان نقشهيد اوليشا. كرده استياستفاده ميشيو آزمايت كروكو نما به صوريبعد

ده شده است و هم اكنـون يسنگ كشك تختهييباشد كه بر روين كلدانيدر دست است مربوط مهندس

.شوديميدارس از آن نگهيدر موزه لوور پار

يهـا ن نقشهيغالبا ا. شدنديده ميكشيبعدر سهيها به صورت تصاوزدهم و چهاردهم، نقشهيدر قرن س

ا از چـپ يـ ر از جلو يباال با تصاوياز نمايبيهمراه داشتند كه تركز به يمه نير ضميك تصوي، يبعدسه

ر يرو با گذشـت زمـان دو تصـو نيار سخت و مشكل بود، از ايها بسن نوع نقشهيالبته خواندن ا. بودند

. كردنديرا هم به آن اضافه مير سوميتصواوقاتيبعضيگر جدا و حتيكديب شده از يترك

ييهـا له نقشـه يها به وسكارخانهيازهايه سفارشات و نيل قرن هفدهم كليدر اواخر قرن شانزدهم و اوا

يشـد ولـ ياس استفاده نميها از مقن نقشهيبود، اما در ايامروزيهاه به نقشهيباً شبيشد كه تقريه ميته

.ابعاد و عدد اندازه بودنديم شده دارايه قطعات ترسيكل

كـه توسـط ييهـا نقشـه . شتر احسـاس شـد يبا دقت بييهااج به نقشهي، احتيسازيشرفت فن كشتيبا پ

. ر از جسم مورد نظر بـود يسه تصويشد، دارايده ميا همكاران آنها در قرن هجدهم كشيانوردان و يدر

.شدينشان داده ميرض و ارتفاع به خوبطول، عيعنيجسم يها هر سه اندازه اصلن نوع نقشهيدر ا

منتشر كـرد، يمينه هندسه ترسيدر زميكتاب2گاسپارد مونژبه نام يك مهندس فرانسوي1798در سال

.كرديزيرهيرا پايامروزيان رسم فنيكه اساس و بنيكتاب

ا يو يسنتيه از روشهاتوان با استفاديميارائه شده به راحتيعلميهاوهيلكن امروزه با استعانت از ش

ر يبـه تصـو يكشـ له نقشهيسات بزرگ را به وسيها، و تاسا ساختمانييكيده مكانيچيها، قطعات پانهيرا

.ار متخصصان قرار داديساخت در اختيد و برايكش

Autodeskافزار نرم Mechanical Desktopيطراحـ يافزارهـا ن نرمين و مشهورتريترياز قويكي

-يافزار نمن نرمين نسخه ايش اوليدايش از حدود هفت سال از پينكه بيبا ا. ك استيانمكيدر مهندس

ـ افزار مورد توجـه و ن نرميفرد، االعاده و بعضاً منحصربهفوقيهاتيگذرد با توجه به قابل ژه مهندسـان ي

.د آن روز بـه روز بـه بـازار عرضـه شـده اسـت يجديهاك در سراسر جهان واقع شده و نسخهيمكان

ك دسـتگاه يـ ا يـ ك قطعه و يو ساخت يم به طراحيازها تصميك بنا به نيك مهندس مكانيكه يهنگام

ـ ياز آن قطعه و يكليرد فقط شمايگيم ـ ابعـاد و شـكل دق يا قطعات در ذهن دارد، ول ق قطعـات از ي

ك يه قطعات موجود دريك قطعه، تابع شكل و ابعاد بقيق يابعاد و شكل دق. ستيهمان ابتدا مشخص ن

ل مربـوط ين مسايو همچنيكيناميز ديوارده، آناليت در تحمل بارهايمانند قابليل مهندسيمونتاژ، مسا

Mechanicalافـزار نگرش نـرم . باشديو خطا ميند سعيك فرآيبوده و يصنعتيبه طراح Desktop

ر در ييت تغيائه قابلافزار، عالوه بر ارن نرميا. استكيك مهندس مكانيهمانند نگرش يبه مساله طراح

3.دهديك طراح انتظار دارد انجام ميرات را همان گونه كه يين تغيك قطعه، ايشكل و ابعاد

مدرنيكشانگذار نقشهيو بنيميمخترع هندسه ترس) 1746-1818(گاسپارد مونژ. 1

، نشر سجاد، چـاپ اول، ييمحمود كدخدا–محمدرضا فروزان : ، مولف»د يوتولساختيمهندسيافراهاد نرميكل« بر گرفته از كتاب -1

.1384سال