home   |   А-Я   |   A-Z   |   меню






Ведущий вал-шестерня

Если вы помните, ведущий вал и зубчатая шестерня в нашем редукторе выполняются вместе. Создание этой детали во многом будет напоминать построение двух предыдущих, однако при моделировании вала-шестерни будет описано несколько неочевидных моментов. Во-первых, это положение эскиза выреза между зубьями (оно должно быть таким, чтобы после вставки шестерни в сборку зацепление получилось само собой), а во-вторых, это размещение самой модели в пространстве документа детали.

Поскольку в редукторе ось шестерни смещена от оси колеса по горизонтали на величину межосевого расстояния, предлагаю строить модель вала-шестерни не в начале координат, а сместив ее по оси Z на расстояние a, что позволит при сборке вставить модель шестерни, привязываясь к точке начала координат, и ничего больше не подгонять. Если при этом будет правильно размещен эскиз выреза между зубьями, то сборка зубчатого зацепления произойдет автоматически и вам не нужно будет накладывать ни одного (!) сопряжения на зубчатую пару. Этот пример очень хорошо продемонстрирует, насколько может упроститься сборка агрегата благодаря разумному построению его отдельных деталей.

1. Нажмите кнопку Смещенная плоскость на панели Вспомогательная геометрия и постройте вспомогательную плоскость, удаленную относительно плоскости XY (базовой) на расстояние 259 мм в обратном направлении (против направления оси Z). Эта вспомогательная плоскость и будет теперь базовой для модели шестерни.

2. Выделите смещенную плоскость и запустите процесс построения эскиза на ней. Сформируйте контур вала-шестерни подобно тому, как мы формировали контур эскиза ведомого вала в предыдущем примере (рис. 3.66). Не забудьте создать скругления в эскизе в местах перехода одной ступени в другую, а также проследите, чтобы в контуре не было разрывов и самопересечений.

КОМПАС-3D V10 на 100 %

Рис. 3.66. Эскиз контура ведущего вала-шестерни


3. С помощью Операции вращения создайте основание модели вала-шестерни (вал необходимо выполнить сплошным сфероидом без тонкой стенки). На выходной ступени создайте шпоночный паз (эскиз можно скопировать с чертежа редуктора или построить самостоятельно по известным размерам) точно так же, как и для ведомого вала. Сначала создаем вспомогательную плоскость, а затем вырезаем паз выдавливанием на глубину 5, 5 мм (рис. 3.67). В свойствах детали настройте оптические свойства вала-шестерни по своему усмотрению.

КОМПАС-3D V10 на 100 %

Рис. 3.67. Начало формирования модели ведомого вала


Далее приступаем к построению зубчатого венца. Порядок его формирования не отличается от создания зубчатого колеса: сначала создаем один вырез, а затем копируем его по концентрической сетке. Сам вырез между зубьями будет сформирован с помощью кинематического вырезания.

1. Выделите правую боковую грань шестерни (правую, если смотреть на вал-шестерню с колеса). Запустите процесс создания эскиза, в котором создайте эскиз выреза между зубьями (рис. 3.68).

КОМПАС-3D V10 на 100 %

Рис. 3.68. Эскиз выреза между зубьями шестерни


Порядок построения эскиза следующий:

1) создайте вертикальную вспомогательную прямую, смещенную влево от начала координат эскиза на 259 мм;

2) постройте горизонтальную прямую, проходящую через центр начала координат. С помощью команды Вспомогательная прямая панели Геометрия постройте две линии, смещенныzш (zш – количество зубьев шестерни). Для нашей шестерни этот угол равен 2,25° (2°15');

3) создайте три окружности, выполненные стилем линии Вспомогательная, обозначающие делительную окружность, окружность впадин и выступов зубьев;

4) сформируйте изображение эскиза, как показано на рис. 3.68. Вместо эвольвент, как было сказано, постройте дуги по трем точкам. Создайте также небольшие скругления на ножке и головке зубьев. Верхнюю дугу немного выгните вверх, чтобы она прошла выше окружности вершин зубьев – при таком ее размещении вы можете быть уверены в том, что нужный шар материала будет вырезан полностью.

Примечание

Если вы совместите оба эскиза вырезов между зубьями колеса и шестерни в одной плоскости, то увидите, что вырезаемая пара зубьев соприкасается точно в точке зацепления. Зубья не очень точные, зато само зацепление выдержано достаточно четко.

2. Создадим направляющую для кинематического вырезания. Принцип построения повторяет процесс создания направляющей для вырезания первой пары зубьев колеса (команда Спираль цилиндрическая панели Пространственные кривые), поэтому далее приведены только параметры спирали:

· способ построения – По числу витков и шагу;

· количество витков – 0,125 (определяется конструктивно);

· шаг витков – 1332,4 мм (рассчитывается по формуле, выведенной ранее для угла наклона линии зубьев 15° и диаметра витков 114 мм);

· направление построения – обратное;

· направление навивки – левое;

· начальный угол спирали – 0° (по умолчанию витки должны начинаться непосредственно с эскиза, если вы разместили его, как показано на рис. 3.68);

· точка привязки – координаты в опорной плоскости спирали (–259;0);

· диаметр спирали – 114 мм.

Для подтверждения построения спирали нажмите кнопку Создать объект.

3. Все готово для кинематического вырезания. Нажмите кнопку Вырезать кинематически на панели инструментов Редактирование детали и укажите в качестве исходных объектов для операции эскиз профиля выреза и спираль-направляющую. Полученный вырез показан на рис. 3.69.

КОМПАС-3D V10 на 100 %

Рис. 3.69. Вырезание зубьев на шестерне


4. И наконец, размножим вырезы и сформируем зубчатый венец. С помощью команды Ось конической поверхности создайте конструктивную ось шестерни. Для этого после вызова команды укажите любую цилиндрическую поверхность вала-шестерни.

5. Нажмите кнопку Массив по концентрической сетке на панели Редактирование детали. В качестве оси для копирования укажите только что созданную конструктивную ось, а объектом копирования будет служить операция кинематического вырезания. Задайте количество копий по кругу равное 20 (количество зубьев шестерни) и нажмите кнопку Создать объект. Используйте команду Скрыть контекстного меню, чтобы убрать из модели вспомогательные элементы: две конструктивные плоскости, спираль и ось массива. 3D-модель вала-шестерни готова (рис. 3.70).

КОМПАС-3D V10 на 100 %

Рис. 3.70. 3D-модель ведущего вала-шестерни


Файл этой модели Ведущий вал-шестерня.m3d находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке Examples\Глава 3\Редуктор цилиндрический.


Ведомый вал | КОМПАС-3D V10 на 100 % | Корпус редуктора