Создание модели зубчатой шестерни раздаточного редуктора рабочего рольганга в КОМПАС - 3D с примером

Создание технологического оборудования - многостадийный процесс, включающий этапы выбора лучшего конструктивного решения, выполнения рабочего проекта и разработки конструкторской документации.
Для повышения качества и эффективности деятельности конструкторов и проектировщиков на этих этапах целесообразно использовать системы автоматизированного проектирования, которые позволяют выполнить компьютерное моделирование создаваемого оборудования, рассмотреть различные варианты его исполнения, исключить ошибки при оформлении документации и т.д.

Методические указания содержат 4 работы, целью которых является получение студентами практических навыков создания моделей элементов металлургического оборудования с использованием возможностей системы автоматизированного проектирования КОМПАС, а именно: вариационной параметризации трехмерных объектов, комбинированного способа сборки и полуавтоматического режима создания спецификаций, которые отражают современные приемы проектирования. Полученные навыки могут быть применены в дальнейшей профессиональной деятельности при разработке технологического оборудования.

Создание модели зубчатой шестерни раздаточного редуктора рабочего рольганга

Задание. В приводе рабочего рольганга установлен раздаточный редуктор, на приводном валу которого установлена цилиндрическая зубчатая шестерня (рис.1). Необходимо создать трехмерную модель шестерни с использованием технологии вычерчивания профиля зуба.

Исходные данные для построения модели:
3.    Модуль зацепления m = 10 мм.
4.    Число зубьев z = 20.

Ход работы

1. Нажмите на кнопку Новая деталь
2. В Дереве построения переименуйте элемент Деталь в Шестерня.
3. Сохраните файл детали в своей папке с именем Шестерня.m3d.
4. В Дереве построения выберите плоскость ZX.
5. Нажмите на кнопку Новый эскиз  и изобразите эскиз для формирования заготовки под шестерню в виде окружности с центром в начале координат и диаметром равным диаметру вершин зубьев, который определяется для прямозубых колес по формуле:

d_a=m(z+2).

Для этого в поле параметра Диаметр введите выражение: 10*(20+2) и нажмите Enter.

6. Нажмите на кнопку Закончить эскиз
7. C помощью команды Операция выдавливания  выдавите полученный контур на расстояние 60 мм при включенной опции Средняя плоскость.

8. Вызовите команду Фаска и постройте на обоих ребрах цилиндра фаску размером 4x45°. Результат показан на рис.2.

Рис.2

9. В Дереве построения выберите плоскость ZX.

10.Нажмите на кнопку Новый эскиз (в этом эскизе будет построен контур впадины между зубьями).

11. Постройте четыре окружности (стиль линии - вспомогательный) с центром в начале координат и следующими диаметрами:

• - окружность выступов  d_a= m*(z+2);
• - делительная окружность d = m*z;
• - основная окружность db= d*cos20°;
• - окружность впадин df= m*(z-2.5).

 

Примечание. При этом, аналогично п.5, при задании диаметра окружностей каждый раз в поле Диаметр вводите необходимое выражение. Для написания выражения cos20^o используйте cosd(20).

12. Через начало координат проведите вертикальную вспомогательную линию.

13. Увеличьте изображение (в несколько раз) и расположите в центре экрана верхнюю часть построенного изображения.

14. Отметьте точкой (команда 12. Через начало координат проведите вертикальную вспомогательную линию.

13.    Увеличьте изображение (в несколько раз) и расположите в центре экрана верхнюю часть построенного изображения.

14.    Отметьте точкой (команда  Точка ) точку пересечения делительной окружности и вертикальной линии (точка 1, см. рис.З).

15.    Вызовите команду Дуга  и постройте дугу с центром в отмеченной точке пересечения и радиусом равным толщине зубаs=0,5πm, т.е. в поле Радиус необходимо ввести выражение 0,5*3,1415926*10 и нажать Enter.
Первую и вторую точки дуги задайте произвольно так, чтобы она пересекла делительную окружность d. Отметьте эту точку пересечения (точка 2, см. рис.З).

16.    Из отмеченной точки постройте дугу радиусом R=d/6 так, чтобы она пересекла основную окружность. Точку пересечения отметьте (точка 3, см. рис.З).

17.    Из этой точки проведите дугу (стиль линии - основная) радиусом R , которая должна пересечь окружность выступов и основную окружность. Отметьте точку пересечения дуги с основной окружностью (точка 4).

18.    C помощью команды Усечь кривую удалите участки дуги, выходящие за пределы окружности выступов и основной окружности.

19.    Проведите вспомогательную прямую через точку 4 и начало координат. По этой прямой изобразите отрезок (стиль линии - основная) от основной окружности до окружности впадин (это будет линия ножки зуба).
Изображение должно быть таким же, как на рис. 3.

20.    Постройте дугу (стиль линии - вспомогательная) с центром в точке 1 и радиусом равным 0,75*π*m (в поле Радиус самостоятельно введите необходимое выражение) так, чтобы она пересекла делительную окружность. Отметьте эту точку пересечения (точка 5, см. рис. 4).

20.    Проведите вспомогательную прямую через точку 5 и начало координат (см. рис. 4).

Рис. 4

21.    Выделите дугу и отрезок, изображенные основной линией (используйте команду Выделить по стилю кривой со страницы Инструментальной панели Выделение ).

22.    Вызовите команду Симметрия  (страница Инструментальной панели Редактирование ). В качестве линии симметрии укажите последнюю проведенную вспомогательную прямую (через точку 5). Результат операции приведен на рис. 5. 

Рис. 5
23.    Проведите дуги с помощью команды Дуга по 3 точкам  (стиль линии - основная) через точки А, В и С, а затем - D, E и F.

24. Удалите вспомогательные кривые и точки. В результате в эскизе останется контур впадины между зубьями шестерни.

• Чертежи на заказ

25. Вызовите команду Скругление и выполните сопряжение линий профиля ножки с окружностью впадин радиусом равным 0.2*m (рис. 6).

Рис. 6

26. Нажмите на кнопку Закончить эскиз .

27. Нажмите на кнопку Показать все.

28. C помощью команды Вырезать выдавливанием выполните вырезание выдавливанием полученного контура на расстояние 60 мм при включенной опции Средняя плоскость.

29.    Перейдите на страницу Инструментальной панели Вспомогательные построения  и вызовите команду Ось конической поверхности .  Щелкните курсором «мыши» на цилиндрической поверхности детали для создания оси шестерни. 

30. Перейдите на страницу Построение детали вызовите команду Массив по концентрической сетке   . В Дереве построения выделите строки Вырезать элемент выдавливания:1 и Ось конической поверхности:1, а в окне диалога в разделе Кольцевое направление в поле Количество введите 20, нажмите кнопку Создать – на модели будут выполнены зубья.

31. В Дереве построения выберите плоскость ZX.

32. Нажмите на кнопку Новый эскиз и изобразите эскиз для формирования ступицы шестерни - окружность с центром в начале координат и диаметром, вычисляемым по формуле
d_cт=1,5d_в + 10, где d_B-диаметр вала.
Приняв d_в = 60 мм, самостоятельно введите необходимое выражение в поле Диаметр. 

33. Закончите эскиз.

34. C помощью команды Приклеить выдавливанием выдавите полученный эскиз на расстояние равное 1,5*d_в (это длина ступицы) при включенной опции Средняя плоскость. Результат операции приведен на рис. 7.

Рис.7

35. В Дереве построения выберите плоскость ZX.

36. Нажмите на кнопку Новый эскиз и изобразите эскиз в соответствии со схемой (рис.8).

37. Закончите эскиз.

38. С помощью команды Вырезать выдавливанием выполните вырезание  эскиза на такое же расстояние и при той же включенной опции, как и в п.34. 

39.    Выполните скругления и фаски в соответствии с рис. 9.

40.    Сохраните созданную модель шестерни

 

Рис. 8  и  Рис. 9