У цьому уроці ми навчимося створювати зубчасті колеса. Зубчасте колесо (шестерня) є основною деталлю зубчастої передачі у вигляді диска із зубами та призначена для передачі обертання між валами. Розрізняють 2 основних види зубчастих коліс – циліндричні(прямозубі, косозубі, шевронні, з круговими зубами та ін) і конічні(з круговим (гвинтовим) та прямим зубом). Побудувати профіль шестерні звичайними інструментами Компас-3D, такими як видавлювання та вирізування видавлюванням є проблематичним, оскільки профіль зуба шестерні будується за складною кривою – евольвентом.
Для цих цілей у Компас-3D існує бібліотека Вали та механічні передачі, яка знаходиться в меню додатка –механіка.
Як приклад візьмемо косозубий колесо з числом зубівz=55, модулем m=10 і кутом нахилу =15°13′21″.
При запуску бібліотеки зліва з’являється панель основних налаштувань майбутньої шестерні, такими як вид зачеплення, розміри фасок, параметри відображення моделі та таблиця з параметрами зубів. Вибір між побудовою ведучого та веденого колеса здійснюється кнопкою змінити елемент . Для редагування параметрів зубів натиснемо кнопку Розрахунок у модулі “КОМПАС-GEARS” і в меню виберемо геометричний розрахунок. У таблиці, що відкрилася, встановимо необхідні значення для ведучого колеса і якщо потрібно – для веденого колеса на вкладці сторінка 1 і перейдемо на вкладку сторінка 2.
На цій вкладці також скоригуємо значення, якщо потрібно. Для початку розрахунку натиснемо кнопку Розрахунок, після чого програма здійснить розрахунки і вкаже на можливі помилки, або їх відсутність у нижній частині вікна.
На цій сторінці також можна записати отримані дані в окремий файл або переглянути дані в окремому вікні. Кнопка візуалізації зачеплення доступна лише у режимі двовимірного створення. Для завершення розрахунків та переходу до побудови моделі потрібно натиснути закінчити розрахунки. Тепер, після закриття вікна побудови зубів, можна додати коригування до основних параметрів шестерні та натиснути OK
Вийшла модель шестерні із заданими модулем, діаметром, кутом нахилу зубів та ін. Тепер можна перейти до побудови решти елементів колеса: отворів, шліців, канавок та інших елементів, передбачених конструкцією.
Крім зубців, у зубчастих колесах використовуються отвори або вали (вал-шестірні) зі шпонковими або шліцевими з’єднаннями, створеними відповідно до ГОСТів, що діють, для передачі обертання. Ці елементи також створюються в бібліотеці Компас-Gears, але докладніше про їх створення буде розказано в уроці “Механічні передачі у Компас-3D”»
Створення конічної моделі шестерні виробляється аналогічно, відмінність полягає лише у виборі бібліотеки, замість циліндричної потрібно вибрати конічну.
Після цього також запустити вікно модуля “КОМПАС-GEARS” і ввести дані своєї конічної шестерні.
Подальші дії аналогічні як із побудові циліндричного зубчастого колеса.
Створення креслення зубчастого колеса
Крім створення моделей, дана бібліотека дозволяє будувати плоскі креслення, при цьому вони створюються аннотативними і якщо в майбутньому можна створити тривимірну модель.
Для створення такого креслення, створимо файл креслення та відкриємо бібліотеку Програми – Механіка – Вали та механічні передачі 2D – побудова моделі. Виберемо Елементи механічних передач – Шестерні та зубчасті рейки – Циліндрична шестерня із зовнішніми зубами або іншу зі списку. Відкрилося вікно з даними циліндричної шестерні. Як бачимо, більшість полів не активна і без даних. У розділі Тип передачі можна змінити тип зачеплення Для введення даних для побудови шестерні натисніть кнопку Запуск розрахунків.
Як і раніше виберемо у вікнах, що з’являються Геометричний розрахунок і підходящий варіант розрахунку. Далі так само як і при тривимірному моделюванні заповнимо таблицю даних геометричного розрахунку нашої майбутньої шестерні. Для продовження розрахунку обов’язково потрібно заповнювати обидві колонки Ведучого колеса та Ведомого колеса, інакше 2 сторінка буде недоступною. Якщо для роботи роботи потрібно створити тільки одне колесо, то такі дані другого колеса, як число зубів і ширина зубчатого вінця можна ввести довільні.
Далі повторюємо всі дії, як і в попередньому розділі про побудову тривимірної моделі шестерні. Після введення всіх даних з’явиться вікно із введеними параметрами. У нижній частині вікна можна встановити параметри фаски, округлення і потилиці.
Щоб завершити, натисніть кнопку OK у верхній частині вікна.
Для редагування креслення у дереві побудови виберемо рядок з написом Макро:36 (цифри можуть бути іншими) і натиснемо Редагувати макроелемент. Після чого у вікні Вали, що з’явилося, і механічні передачі 2D вибрати зі списку потрібну шестерню і клікнути на неї два рази лівою кнопкою миші.
Створення тривимірної моделі шестерні із креслення
Відразу потрібно уточнити, що створити модель із звичайного креслення можна лише після створення цього креслення способом, який ми щойно розглянули З кресленням створеним із звичайних ліній вручну так не вдасться зробити
Для цього виберемо у дереві побудови макроелемент і натиснемо Редагувати макроелемент.у вікні Вали і механічні передачі 2D виберемо інструмент Механічні властивості матеріалу моделі, в якому можна відразу вибрати матеріал з якого буде виготовлена шестірня, поряд з ним знаходиться інструмент Додаткові побудови та дії Тут можна, крім тривимірної моделі, створити одразу креслення виду збоку або переріз. При натисканні кнопки Генерація твердотільної моделі буде створено тривимірну модель зубчастого колеса.
У цьому уроці ми навчилися створювати та редагувати тривимірні моделі зубчастих коліс (шестерень), а також створювати двомірне креслення за заданими параметрами, використовуючи вбудовану бібліотеку Компас-GEARS. Це дозволяє значно скоротити час на проектування шестерень, в порівнянні з розрахунком всіх параметрів зачеплення вручну. А також навчилися створювати креслення шестірні так, щоб потім за потреби з нього можна було зробити тривимірну модель.