[자동 설계 Template] Compression Spring 모델링 #1

[ Compression Spring ]

Template 모델을 활용한 자동 스프링 살계 프로그램

Template 모델 만들기

•  스프링 템플릿 모델은 조립시 자유장 길이가 압축되어야 한다. Flexible 모델링을 생성 한다.
• 스프링 Template 모델 파일 이름과 동일한 도면 파일을 생성 한다.

1, Spring 주요 용어

2. 압축 Spring Template 모델의 매개 변수 이름 정의

3. 관계식

• Free_Helix_length = Helix_Length+Wire_Diameter
• 감긴수 = 유효 감긴수 + 2

Template 압축 스프링 3D 모델링

압축 스프링을 모델링 하기 위해서는 선경, 내경, 총 권수 또는 유효 권수를 사용하여 모델링을 한다. 모델링을 하기 위해서는 다음의 방정식을 사용 한다.

Cartesian coordinates

x = 4 * cos (t * (5 * 360))

y = 4 * sin (t * (5 * 360))

z = 10 * t

방정식은 Helix 방정식이다 "4"는 반지름 으로 정의 한다. "5"는 감김수를 결정 한다. "10"은 높이를 결정 한다.

3D 모델링을 하기 위해서는 설계자가 아래의 내용을 입력 해야 한다.

1. 선경 (Wire_Diameter)
2. 내경 (Inside_Diameter)
3. 총 감김수 (Number_Of_Coil)
4. 유효 감김수 (Active_coil) : 총 감김수 - 2  = 유효 감김수
5. 감김 방향 (Direction)
6. 자유장 높이 (Free_Helix_length)

위의 방정식은 커브를 생성 하는 것이다. 실제 업무에서는 선경의 안쪽 또는 바깥쪽으로

치수를 넣어 완성 해야 한다

• 반지름 = (Inside_Diameter+Wire_Diameter)/2
• 자유장 길이 = free_helix_length
  free_helix_length  = helix_length+ Wire_Diameter

다음과 같이 방정식을 사용 한다

X= (Inside_Diameter+Wire_Diameter)/2 * COS(t * Number_Of_Coil *360)

y= (Inside_Diameter+Wire_Diameter)/2 * SIN(t * Number_Of_Coil *360)

z= helix_length * t

t 는 0~1 ㅡ사이의 값을 표시한다.

1. SIN내 "-"를 표시하면 반대 방향으로 감김 방향을 정의 할수 있다
2. PTC에서 제공 하는 Helical Sweep은 " 감김수"를 넣어 조정 할수 없다
3. PTC에서 제공 하는 방정식을 사용 하면 "PITCH" 넣어 조정 할수 없다

스프링 계산값 정의

1) 재질 선택 

    SUS304-WPB, SUS304-WPA, SWP-A (흑착색), SWP-B (흑착색). 재질에 따라 횡탄성계수(G)가 다르다.

    SUS304-WPB의 횡탄성계수(G) : 7,000,000

    SUS304-WPA의 횡탄성계수(G) : 7,000,000

    SWP-A의 횡탄성계수(G)          : 8,000,000

    SWP-B의 횡탄성계수(G)          : 8,000,000

2) 스프링 상수는 계산식 사용

    PROE 매개 변수 이름 Spring_k

    

    중심경 : Inside_Diameter + Wire_Diameter

    스프링상수는 (G (횡탄성계수) *선경^4) / (8 * 유효 감김수 * 중심경^3)

    단위는 (kg-f/mm) 이다

    PROE 관계식 총 감김수와 유효 감김수가 동일인 경우

    (Spring_G * Wire_Diameter * Wire_Diameter *Wire_Diameter *Wire_Diameter)

     / (8 * Number_Of_Coil * (Inside_Diameter + Wire_Diameter) * (Inside_Diameter + Wire_Diameter) * (Inside_Diameter + Wire_Diameter))

3) 취부시 하중은 계산식 사용

   PROE 매개 변수 이름 Mount_load

   취부시 하중은 변위량 * 스프링 상수 이다

   PROE 관계식은 Mount_load= Mount_Length * spring_k 이다

4) 설계 작동 하중은 계산식 사용

    PROE 매개 변수 이름 Load      

    설계시 작동 하중은 변위량 * 스프링 상수 이다

    PROE 관계식은 Load = Load_Length * spring_k 이다