В этом уроке мы научимся создавать зубчатые колеса. Зубчатое колесо (шестерня) является основной деталью зубчатой передачи в виде диска с зубьями и предназначена для передачи вращения между валами. Различают 2 основных вида зубчатых колес — цилиндрические (прямозубые, косозубые, шевронные, с круговыми зубьями и др.) и конические (с круговым (винтовым) и прямым зубом). Построить профиль шестерни обычными инструментами Компас-3D, такими как выдавливание и вырезание выдавливанием является проблематичным, так как профиль зуба шестерни строится по сложной кривой — эвольвенте.
Для этих целей в Компас-3D существует библиотека Валы и механические передачи, которая находится в меню приложения — механика.
В качестве примера возьмем косозубое колесо с числом зубьев z=55, модулем m=10 и углом наклона =15°13′21″.
При запуске библиотеки, слева появляется панель основных настроек будущей шестерни, такими как вид зацепления, размеры фасок, параметры отображения модели и таблица с параметрами зубьев. Выбор между построением ведущего и ведомого колеса осуществляется кнопкой сменить элемент 
. Для редактирования параметров зубьев нажмем кнопку Расчет в модуле “КОМПАС-GEARS” 
и в появившемся меню выберем геометрический расчет. В Открывшейся таблице установим требуемые значения для ведущего колеса и если требуется — для ведомого колеса на вкладке страница 1 и перейдем на вкладку страница 2.
На этой вкладке также откорректируем значения, если требуется. Для начала расчета нажмем кнопку Расчёт, 
после чего программа произведет расчеты и укажет на возможные ошибки, либо их отсутствие в нижней части окна.
На этой странице также можно записать полученные данные в отдельный файл 
либо просмотреть данные 
в отдельном окне. Кнопка визуализации зацепления 
доступна только в режиме двухмерного создания. Для завершения расчетов и переходу к построению модели нужно нажать закончить расчеты. 
Теперь, после закрытия окна построения зубьев, можно добавить корректировки в основных параметров шестерни и нажать OK 
Получилась модель шестеренки с заданными модулем, диаметром, углом наклона зубьев и др. Теперь можно перейти к построению остальных элементов колеса: отверстий, шлицов, канавок и прочих элементов предусмотренных конструкцией.
Кроме зубцов, в зубчатых колесах используются отверстия или валы (вал-шестерни) со шпоночными или шлицевыми соединениями, созданными в соответствии с действующими ГОСТами, для передачи вращения. Эти элементы также создаются в библиотеке Компас-Gears, но более подробно о их создании будет рассказано в уроке “Механические передачи в Компас-3D”
Создание конической модели шестерни производится аналогично, различие заключается только выборе библиотеки, вместо цилиндрической нужно выбрать коническую.
После чего также запустить окно модуля “КОМПАС-GEARS” и ввести данные своей конической шестерни.
Дальнейшие действия аналогичны как при построении цилиндрического зубчатого колеса.
Создание чертежа зубчатого колеса
Кроме создания моделей, данная библиотека позволяет строить плоские чертежи, при этом они создаются аннотативными и если в будущем из них можно создать трехмерную модель.
Для создания такого чертежа, создадим файл чертежа и откроем библиотеку Приложения — Механика — Валы и механические передачи 2D — построение модели. Выберем Элементы механических передач 
— Шестерни и зубчатые рейки — Цилиндрическая шестерня с внешними зубьями, либо другую из списка. Открылось окно с данными цилиндрической шестерни. Как видим, большая часть полей не активна и без данных. В разделе Тип передачи можно изменить тип зацепления. Для введения данных для построения шестерни нажмем кнопку Запуск расчета.
Как и ранее выберем в появляющихся окнах Геометрический расчет и подходящий вариант расчета. Далее так-же как и при трехмерном моделировании заполним таблицу данных геометрического расчета нашей будущей шестерни. Для продолжения расчета обязательно нужно заполнять обе колонки Ведущего колеса и Ведомого колеса, иначе 2 страница будет недоступна. Если для вам работы работы нужно создать только одно колесо, то такие данные второго колеса, как число зубьев и ширина зубчатого венца можно ввести произвольные.
Далее повторяем все действия как и в предыдущем разделе о построении трехмерной модели шестерни. После ввода всех данных появится окно с уже введенными параметрами. В нижней части окна можно задать параметры фаски, скругления и затыловки.
Для завершения нажмем OK в верхней части окна. 
Для редактирования чертежа, в дереве построения выберем строку с надписью Макро:36 (цифры могут быть другими) и нажмем Редактировать макроэлемент. После чего в появившемся окне Валы и механические передачи 2D выбрать из списка требующуюся шестерню и кликнуть на нее два раза левойк нопкой мыши.
Создание трехмерной модели шестерни из чертежа
Сразу нужно уточнить, что создать модель из обычного чертежа можно только после создания этого чертежа способом, который мы только что рассмотрели. С чертежом созданным из обычных линий вручную так не получится сделать.
Для этого выберем в дереве построения макроэлемент и нажмем Редактировать макроэлемент. в появившемся окне Валы и механические передачи 2D выберем инструмент Механические свойства материала модели, 
в котором можно сразу выбрать материал из которого будет изготовлена шестерня, рядом с ним находится инструмент Дополнительные построения и действия 
. Здесь можно, кроме трехмерной модели, создать сразу чертеж вида сбоку или сечение. При нажатии кнопки Генерация твердотельной модели будет создана трехмерная модель зубчатого колеса.
В этом уроке мы научились создавать и редактировать трехмерные модели зубчатых колес (шестерен), а также создавать двухмерный чертеж по заданным параметрам используя встроенную библиотеку Компас-GEARS. Это позволяет значительно сократить время на проектирование зубчатых колес, по сравнению с расчетом всех параметров зубчатого зацепления вручную. А также научились создавать чертеж шестерни так, чтобы потом при необходимости из него можно было сделать трехмерную модель.
Загрузка...
