Методические аспекты построения геометрической модели прямозубой цилиндрической шестерни

В предлагаемой работе показана методика одного из способов упрощенного построения зубчатого венца трехмерной модели прямозубого цилиндрического зубчатого колеса.

Построение осуществляется в следующей последовательности:

- расчет параметров зубчатого колеса;

- построение заготовки зубчатого колеса;

- построение эскиза профиля зуба;

- создание зубчатого венца.

Расчет параметров может выполняться как для ранее изготовленного, так и для вновь проектируемого зубчатого колеса. Для первого случая необходимо дополнительно:

- посчитать число зубьев – Z;

- измерить диаметр поверхности вершин – d_a;

- по формуле d_a=m(Z+2) определить значение модуля – m.

- привести (по таблице) это значение к стандартному m_ст.

- пересчитать со стандартным значением модуля все необходимые параметры (рисунок 1):

d_a=m_ст(Z+2); d= m_стZ; d_f= m_ст(Z – 2.5); St=0.5m_ст π; R = 1/6d; t = 1/35d; d_c=d-t.

Расчеты параметров зубчатого колеса с числом зубьев Z=65 и модулем m=2.5 приведены в таблице 1.

Рисунок 1 – Схема построения элементов зубчатого зацепления

Таблица 1 – Основные параметры элементов зубчатого зацепления

Число зубьев	Z
Модуль	m		2.5
Делительный диаметр	d	d= mстZ	162.5
Диаметр выступов	da	da=mст(Z+2)	167.5
Диаметр впадин	df	df= mст(Z – 2.5)	156.9
Ширина зуба	St	St=0.5mст π	3.925
Радиус скругления зуба	R	R = 1/6d	27.1
Смещение центров радиусов скругления зуба от делительной окружности	t	t = 1/35d	4.64
Диаметр центров радиусов скругления зуба	dc	dc=d-t	157.86

Построение зубчатого колеса осуществляется в КОМПАС 3D в следующей последовательности:

1) Загрузить КОМПАС 3D.

2) Открыть документ Деталь.

3) Выбрать плоскость XYдля построения эскиза, войти в режим создания эскиза, нажав кнопку Эскиз .

4) Построить эскиз согласно рисунку 2.

5) Выйти из режима создания эскиза, отжав кнопку .

6) Для создания тела вращения, выбрать команду Операция вращения и создать объект (рисунок 3).

Рисунок 2 – Эскиз ступицы зубчатого колеса

Рисунок 3 – Модель ступицы зубчатого колеса

Упрощенное построение зуба осуществляется на модели ступицы зубчатого колеса по данным таблицы 1 в следующей последовательности:

1) Выбрать торцевую плоскость и построить на ней эскиз согласно схеме упрощенного построения зуба (рисунок 1). Линии построения создаются стилем линии – Вспомогательная, а контур зуба – Основная (рисунок 4).

а)

б)

Рисунок 4 – Порядок построения эскиза зуба

2) Выйти из эскиза, выбрать команду Операция выдавливания , установить величину выдавливания, равную ширине зубчатого венца. В результате получим модель зуба (рисунок 5).

а) б)

Рисунок 4 – Модель зуба

3) Выделить зуб в дереве построения, если выделение снято, выбрать команду построения Массива по концентрической сетке.

4) На панели свойств щелкнуть левой кнопкой мыши на кнопке Ось и указать, также щелчком мыши, цилиндрическую поверхность зубчатого венца или ступицы, в результате программа выберет ось массива, совпадающей с осью тела вращения. Задать количество элементов.

5) Создать объект (рисунок 4 б).

Трехмерная модель повышает наглядность обучения, ускоряет процесс изучения изделий, проверку их работоспособности и расширяет возможности в проведении различного рода расчетов, что необходимо в практической деятельности инженера. Полное владение приемами работы в системе трехмерного твердотельного моделирования КОМПАС-3D делает работу пользователя более быстрой и эффективной.

Литература

1. Конструирование узлов и деталей машин: Справочное учебно-методическое пособие/ Л. В. Курмаз, О. Л Курмаз. Высш. шк., 2007. – 455 с.: ил.

2. Ли К. Основы САПР (CAD/CAM/CAT).СПб.: Питер, 2004. – 560 с.: ил.

3. КОМПАС – 3D, Руководство пользователя: Том 3.: «ИТАР_ТАСС», -424 с.: ил.

Дата добавления: 2015-08-10