Как начертить зубья шестерни

Помогите новичку нарисовать шестеренку

Страница 1 из 2 1 2 >
pro100dan
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от pro100dan
gumel
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от gumel

Вопрос именно в черчении или геометрии шестерёнок? Учебная задача или практическая?

Начертить легко можно массивом по кругу, после вырисовывания одного зуба.
Но если нужно правильно нарисовать этот зуб, то надо искать соответствующие нормы. Вариантов зубьев весьма много есть.

Если нужно в 3д для какого-нибудь станка, то всё несколько сложнее. Но начать можно так же с проекции в 23, потом эту штуку выдавить в 3д. А дальше нужны опять нормы про форму боковин, отверстий и всего прочего.

Дмитррр
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от Дмитррр
Alexeym
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от Alexeym

нестандартное оборудование, Пневмо-Гидро Системы

Liukk
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от Liukk

оператор эрозионного станка

Пробовал, полученный файл почему-то не открывается в автокаде

Дмитррр Вопрос именно в черчении или геометрии шестерёнок? Учебная задача или практическая?

Начертить легко можно массивом по кругу, после вырисовывания одного зуба.
Но если нужно правильно нарисовать этот зуб, то надо искать соответствующие нормы. Вариантов зубьев весьма много есть.

Если нужно в 3д для какого-нибудь станка, то всё несколько сложнее. Но начать можно так же с проекции в 23, потом эту штуку выдавить в 3д. А дальше нужны опять нормы про форму боковин, отверстий и всего прочего.

Вопрос в том, чтобы нарисовать в 2д в автокаде шестеренку. Мне принесли эту изношенную, прямозубую шестерню и попросили вырезать на эрозионке. Так как она сильно изношена, сказали, что диаметр вершин зубьев 81мм. Начертив ее по справочнику из википедии, ничего путного не получилось. Построил ее по видео из ютуба, вычертив один зуб и массивом раскидав по окружности, и после того как вырезал, понял, что она не сильно походин на изношенный оригинал. У оригинала, не смотря на сильный износ, впадины зубьев уже чем у моей вырезанной. Поэтому стал просить помощи в построении тут, у знающих людей.

Шестерёнка — методика построения для любой CAD системы

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Про моделирование и печать шестеренок здесь написано достаточно. Однако, большинство статей предполагают использование спец. программ. Но, у каждого пользователя есть своя «любимая» программа для моделирования. Кроме того, не все хотят устанавливать и изучать дополнительный софт. Как же моделировать профиль зуба шестерни в программе, где не предусмотрено вычерчивание эвольвентного профиля? Очень просто! Но муторно… 🙂

Нам понадобится любая программа, которая может работать с 2D графикой. Например, ваша любимая программа! Она работает с 3D? Значит и с 2D сможет! 😉 Строим профиль эвольвентного зуба без коррекции. Если кому-то захочется построить корригированный зуб, он может с этим разобраться самостоятельно. Информации полно — и в интернете, и в литературе. Если в вашей шестеренке зубьев больше 17-ти, то вам коррекция не понадобится. Если же зубьев 17 или меньше, то без коррекции возникает «утоньшение» ножки зуба, а при чрезмерной коррекции возникает заострение вершины зуба. Что выбрать? Решать вам.

Определяем делительную окружность шестерни. Зачем это нужно? Чтобы определить межосевое расстояние. Т.е. где у вас будет располагаться одна шестерня, а где другая. Сложив диаметры делительных окружностей шестеренок и разделив сумму пополам, вы определите межосевое расстояние.

Чтобы определить диаметр делительной окружности нужно знать два параметра: модуль зуба и количество зубьев. Ну, с количеством зубьев – тут всем все понятно. Количеством зубьев на одной и другой шестерне определяется нужное нам передаточное отношение. Что такое модуль? Чтобы не связываться с числом «пи», инженеры придумали модуль. 🙂 Как вы знаете из курса школьной математики: D= 2 «Пи» R. Так вот, что касается шестеренок, там D = m* z, где D – это диаметр делительной окружности, m – модуль, z – количество зубьев. Модуль – величина, характеризующая размер зуба. Высота зуба равна 2,25 m. Модуль принято выбирать из стандартного ряда величин: 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25; 32 (ГОСТ-9563). Можно ли придумать «свой» модуль? Конечно! Но ваша шестеренка будет нестандартная! 😉

Чертим делительную окружность. У кого нет подходящей «проги», чертит на бумаге, фанере или металле! 🙂 От делительной окружности «откладываем» наружу на величину модуля (m) окружность вершин зубьев. Внутрь откладываем модуль и еще четверть модуля (1,25 m) — получаем окружность впадин зубьев. Четверть модуля дается на зазор между зубом другой шестерни и впадиной этой шестерни.

Строим основную окружность. Основная окружность – это окружность, по которой «перекатывается» прямая линия, своим концом вычерчивая эвольвенту. Формула для расчета диаметра основной окружности очень простая: Db = D * cos a, где а – угол рейки 20 градусов. Эта формула нам не нужна! Все гораздо проще. Строим прямую линию через любую точку делительной окружности. Удобнее взять самую высокую точку, на «12 часов». Тогда линия будет горизонтальная. Повернем эту линию на угол в 20 градусов против часовой стрелки. Можно ли повернуть на другой угол? Думаю, можно, но не нужно. 🙂 Кому интересно, ищем в литературе или интернете ответ на вопрос.

Прямую линию, которую мы получили, будем поворачивать вокруг центра шестерни маленькими угловыми шагами. Но, самое главное, при каждом повороте против часовой стрелки будем удлинять нашу линию на длину той дуги основной окружности, которую она прошла. А при повороте по часовой стрелки наша линия будет укорачиваться на ту же величину. Длину дуги или мерим в программе, или считаем по формуле: Длина дуги = (Пи * Db * угол поворота (в градусах)) / 360

«Прокатываем» прямую линию по основной окружности с нужным угловым шагом. Получаем точки эвольвентного профиля. Чем точнее хотим строить эвольвенту, тем меньший угловой шаг выбираем.

К сожалению, в большинстве программ автоматического проектирования (CAD) не предусмотрено построение эвольвенты. Поэтому эвольвенту строим по точкам либо прямыми, либо дугами, либо сплайнами. При построении эвольвента заканчивается на основной окружности. Оставшуюся часть зуба до впадины можно построить дугой того же радиуса, который получается на трех последних точках. Для 3D печати я рисовал эвольвенту сплайнами. Для лазерной резки металла мне пришлось рисовать эвольвенту дугами. Для лазера нужно создать файл в формате dwg или dxf (для некоторых, почему-то, только dxf). «Понимает» лазер только прямые, дуги и окружности, сплайны не понимает. На лазере можно сделать только прямозубые шестерни.

Делим окружность на такое количество частей, которое в 4 раза больше количества зубьев шестерни. Эвольвенту отзеркаливаем относительно оси зуба и копируем с поворотом нужное количество раз.

Читайте также  Как сделать мини газовую горелку

Чтобы получить шестерню в объеме, то задаем толщину и получаем прямозубую цилиндрическую шестерню:

Если нужна косозубая шестерня, то вводим наклон зубьев и получаем:

Для получения шевронной шестерни, нужно отзеркалить косозубую шестерню относительно нужной торцевой поверхности:

Как смоделировать коническую шестерню, придумайте сами. 🙂

К вопросу о точности шестеренок. Те шестеренки, которые я распечатал на 3D принтере, сначала вращались, издавая легкое поскрипывание. Прошло некоторое время, и звук прекратился. Шестеренки «притерлись». 🙂

После модернизации принтера, шестеренки не печатал. Возможно, сейчас они напечатаются более точно, и не будут скрипеть.

Для вакуумной машины смоделировал пару – «шестерня-рейка». Их вырезали на лазере:

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Уроки по SolidWorks

УГОЛОК ПОСЕТИТЕЛЯ Журнал САПР ВСЕ ВИДЕОУРОКИ



Урок №30. Построение эвольвенты зубчатого колеса (упрощенный способ)
Автор: Петр Марценюк
29.11.2009 14:05

Урок посвящен построению зубчатого колеса с эвольвентным профилем зуба. Урок состоит из двух частей. В первой части выложена теория, формулы для расчета и один из способов графического построения эвольвентного профиля зуба.
Во второй части (видео) показан способ построения модели зубчатого колеса с использованием графических построений в первой части урока.

Часто задаваемые вопросы:

*Что такое эвольвента (эволюта)?
*Как построить эвольвенту?
*Как построить зубчатое колесо в программе SolidWorks?
*Формулы для расчета зубчатого колеса?
*Как нарисовать эвольвентный профиль зуба зубчатого колеса?

Итак, начнем с теории.

Эвольвентное зацепление позволяет передавать движение с постоянным передаточным отношением. Эвольвентное зацепление — зубчатое зацепление, в котором профили зубьев очерчены по эвольвенте окружности.
Для этого необходимо чтобы зубья зубчатых колёс были очерчены по кривой, у которой общая нормаль, проведённая через точку касания профилей зубьев, всегда проходит через одну и туже точку на линии, соединяющей центры зубчатых колёс, называемую полюсом зацепления.

Параметры зубчатых колёс

Основной теореме зацепления удовлетворяют различные кривые, в том числе эвольвента и окружность, по которым чаще всего изготавливают профили зубьев зубчатого колеса.

В случае, если профиль зуба выполнен по эвольвенте, передача называется эвольвентной.

Для передачи больших усилий с помощью зубчатых механизмов используют зацепление Новикова, в котором профиль зуба выполнен по окружности.

Окружности, которые катятся в зацеплении без скольжения друг по другу, называются начальными (D).

Окружности, огибающие головки зубьев зубчатых колёс, называются окружностями головок (d1).

Окружности, огибающие ножки зубьев зубчатых колёс, называются окружностями ножек (d2).

Окружности, по которым катятся прямые, образующие эвольвенты зубьев первого и второго колёс, называются основными окружностями.

Окружность, которая делит зуб на головку и ножку, называется делительной окружностью (D).

Для нулевых (некорригированных) колёс начальная и делительная окружности совпадают.

Расстояние между одноимёнными точками двух соседних профилей зубьев зубчатого колеса называется шагом по соответствующей окружности.

Шаг можно определить по любой из пяти окружностей. Чаще всего используют делительный шаг p =2r/z, где z – число зубьев зубчатого колеса. Чтобы уйти от иррациональности в расчётах параметров зубчатых колёс, в рассмотрение вводят модуль, измеряемый в миллиметрах, равный

Модуль зубчатого колеса, геометрический параметр зубчатых колёс. Для прямозубых цилиндрических зубчатых колёс модуль m равен отношению диаметра делительной окружности (D) к числу зубьев z или отношению шага p к числу «пи» .

Модуль зубчатого колеса стандартизованы, что является основой для стандартизации других параметров зубчатых колёс.

Основные формулы для расчета эвольвентного зацепления:

Исходными данными для расчета как эвольвенты, так и зубчатого колеса являются следующие параметры: m — Модуль — часть диаметра делительной окружности приходящаяся на один зуб. Модуль — стандартная величина и определяется по справочникам. z — количество зубьев колеса. ? («альфа») — угол профиля исходного контура. Угол является величиной стандартной и равной 20°.

Делительный диаметр рассчитывается по формуле:

Диаметр вершин зубьев рассчитывается по формуле:

d1=D+2m

Диаметр впадин зубьев рассчитывается по формуле:

d2=D-2*(c+m)

где с — радиальный зазор пары исходных контуров. Он определяется по формуле:

с = 0,25m

Диаметр основной окружности, развертка которой и будет составлять эвольвенту, определяется по формуле:

d3 = cos ? * D

От автора. Я нашел в интернете полезную программку в Excel 2007. Это автоматизированная табличка для расчета всех параметров прямозубого зубчатого колеса.

Скачать Скачать с зеркала

Итак, приступим к графическому построению профиля зубчатого колеса.

  1. Изобразите делительный диаметр с диаметром D, и центром шестерни O. Окружность показана красным цветом.
  2. Изобразите диаметр вершин зубьев (d1) с центром в точке O с радиусом большим на высоту головки зуба(зелёного цвета).
  3. Изобразите диаметр впадин зубьев (d2) с центром в точке O с радиусом меньшим на высоту ножки зуба (голубого цвета цвета).

  1. Проведите касательную к делительному диаметру (желтая).
  2. В точке касания под углом ? проведите линию зацепления, оранжевого цвета.
  3. Изобразите окружность касательную к линии зацепления, и центром в точке O. Эта окружность является основной и показана тёмно синего цвета.

  1. Отметьте точку A на диаметре вершин зубьев.
  2. На прямой соединяющие точки A и O отметьте точку B находящуюся на основной окружности.
  3. Разделите расстояние AB на 3 части и отметьте, точкой C, полученное значение от точки A в сторону точки B на отрезке AB.

  1. От точки C проведите касательную к основной окружности.
  2. В точке касания отметьте точку D.
  3. Разделите расстояние DC на четыре части и отметьте, точкой E, полученное значение от точки D в сторону точки C на отрезке DC.

  1. Изобразите дугу окружности с центром в точке E, что проходит через точку C. Это будет часть одной стороны зуба, показана оранжевым.
  2. Изобразите дугу окружности с центром в точке H, радиусом, равным толщине зуба (s). Место пересечения с делительным диаметром отметьте точкой F. Эта точка находится на другой стороне зуба.

  1. Изобразите ось симметрии проходящую через центр О и середину расстояния FH.
  2. Линия профиля зуба отображенная зеркально относительно этой оси и будет второй стороной зуба.

Вот и готов профиль зуба прямозубого зубчатого колеса. В этом примере использовались следующие параметры:

  1. Модуль m=5 мм
  2. Число зубьев z=20
  3. Угол профиля исходного контура ?=20 0
  1. Делительный диаметр D=100 мм
  2. Диаметр вершин зубьевd1=110 мм
  3. Диаметр впадин зубьевd2=87.5 мм
  4. Толщина зубьев по делительной окружности S=7.853975 мм

На этом первая часть урока является завершенной. Во второй части (видео) мы рассмотрим как применить полученный профиль зуба для построения модели зубчатого колеса. Для полного ознакомления с данной темой («зубчатые колеса и зубчатые зацепления», а также «динамические сопряжения в SolidWorks») необходимо вместе с изучением этого урока изучать урок №24.

Еще скажу пару слов о специальной программе, производящей расчет зубчатых колес и генерацию модели зубчатого колеса для SolidWorks. Это программа Camnetics GearTrax.

P.S.(16.03.2010) Скачать Camnetics GearTrax

А теперь переходим с следующей части урока.

Скачать 2-ю часть урока №30 Скачать с зеркала

Построение эвольвентного зубчатого колеса в Autodesk inventor.

Построение эвольвентного зубчатого колеса в Autodesk inventor.

Построение эвольвентной цилиндрической шестерни в Autodesk inventor. Для построения зубчатых колес в инвенторе существует специальный мастер проектирования эвольвентный цилиндрических зубчатых колес, поэтому вычерчивать эвольвентные шестерни самостоятельно совсем не обязательно.

Проектирование эвольвентной зубчатой передачи в Autodesk inventor.

Для того чтобы спроектировать и рассчитать зубчатую передачу в инвенторе необходимо открыть и сохранить файл сборки(файл расширения iam). В файле для создания обычной детали Вы не найдете мастера проектирования зубчатых колес.

После открытия файла сборки выбираем вкладку проектирование и нажимаем на иконку цилиндрическое зубчатое зацепление.

Autodesk inventor откроет окно генератора компонентов цилиндрического зубчатого зацепления.В этом окне указываются все необходимые параметры зубчатой передачи.

Хочу обратить ваше внимание на то что во вкладке выбора модели мы должны выбрать тот пункт, параметры эвольвентного зацепления которого нам неизвестны. Если, например, нам неизвестно межосевое расстояние, то выбираем именно его, если неизвестен модуль или количество зубьев, то выбираем соответствующие пункты. Autodesk inventor будет рассчитывать неизвестный параметр с учетом указанных Вами параметров зубчатой передачи.

Если модуль, количество зубьев и межосевое расстояние нам известны, то выберем пункт общий коэффициент смещения. Укажем передаточное отношение, модуль, количество зубьеви межосевое расстояние.

Во вкладке выбора коэффициента смещения выберем обратно пропорционально, для того чтобы зубчатые колеса имели одинаковый коэффициент смещения.

Также выбираем угол наклона зубьев. Если шестерня прямозубая, то угол наклона равен нулю градусов. Угол профиля оставляем 20 градусов.

Указываем ширину зубчатого венца для шестерни и зубчатого колеса соответственно.

После указания всех параметров нажимаем рассчитать. Если подрезания зубьев не происходит, то в нижнем окне все надписи будут синего цвета. Если возникнут ошибки, то необходимо скорректировать указанные параметры для построения зубчатых колес.

После нажатия ОК и выхода из генератора компонентов цилиндрического зубчатого зацепления Autodesk inventor построит пару зубчатых колес с указанными ранее параметрами.

Если необходимо поменять параметры и перестроить пару, кликнем правой кнопкой мыши и в контекстном меню выберем редактировать с помощью мастера проектирования.

Теперь посмотрим на то, какую геометрию колес выдал нам инвентор. Сделав приближение мы видим пересечения зубчатых колес. В нашей реальности такое не допустимо.

Такая геометрия не соответствует действительности, это вовсе не эвольвента, а всего лишь дуги. Таким образом Autodesk inventor упрощает визуализацию, чтобы снизить нагрузку на Ваш компьютер.Если нет необходимости в точной 3D геометрии шестерен, то вы можете оставить и такие(для построения чертежа может сгодиться)

Но все это не означает, что в инвенторе нельзя построить шестерню с правильным профилем зубьев.

Если параметры зубчатой передачи верны и нас устроили, то можно построить колеса с точным профилем.
Кликнув правой кнопкой на одном из колес, вызовем контекстное меню. В нем выберем экспортировать профиль зуба.

В появившемся окне экспорта профиля зуба выберем шестерню или зубчатое колесо. Ползунок допуска укажем на максимальное положение.

Получаем вот такой кругляк заготовку с нарисованным эскизом для выреза зуба для соответствующей шестерни или зубчатого колеса.

Достроим нашу шестерню. Заранее укажем две фаски с торцов будущих зубьев.

Произведем выдавливание эскиза.

Обратим внимание на точность построения эвольвенты.

Скроем видимость эскиза.

Выполним круговой массив выреза зуба, указав точное количество зубьев нашей шестерни.

Для достоверности создадим и нарисуем на торце эскиз для отверстия и шпоночного паза.

Выдавим эскиз и добавим пару фасок для отверстия.

В итоге мы получаем эвольвентную цилиндрическую шестерню с правильно выполненным эвольвентным профилем. Этой точности модели должно хватить для вырезания шестерни на координатных станках.

Построение модели эвольвентного цилиндрического зубчатого колеса в Autodesk inventor видео.

Проектирование эвольвентной шестерни цилиндрического зубчатого колеса в Autodesk inventor.

Урок 18. Зубчатое колесо в Компасе

Здравствуйте уважаемые читатели! На этом уроке посмотрим, как создать зубчатое колесо в Компасе при помощи библиотеки Валы и механические передачи 2d.

Библиотека эта доступна в полной версии Компаса, скачать бесплатно ознакомительную версию можно на официальном сайте компании Аскон.

Я буду выполнять работу в Компас 3dv14.

В качестве примера воспользуюсь чертежом колеса, расположенным в учебнике С. К. Боголюбова, 1985 г., стр. 236.

Основные параметры колеса рассчитаны, задан модуль и число зубьев. Можно приступать к выполнению работы.

Зубчатое колесо в Компасе

1 Создаем документ Чертеж, устанавливаем формат А3, ориентация – горизонтальная.

2 Вызываем библиотеку Валы и механические передачи 2d, нажав на кнопку Менеджер библиотек на стандартной панели. Выбираем вкладку Расчет и построение. Дважды щелкаем по нужной библиотеке.

3 Дважды нажимаем на команду Построение модели.

4 В окне нажимаем Создание новой модели, строить будем в разрезе.

5 Фиксируем первую точку изображения и приступаем к построению чертежа зубчатого колеса.

5.1 Для начала построим выступающую часть ступицы. Во внешнем контуре выбираем Цилиндрическую ступень.

Задаем ее размеры: диаметр 70 мм, длина – 5 мм.

Нажимаем кнопку Ок (зеленая стрелочка).

5.2 Т. К. вычерчивать будем прямозубое зубчатое колесо, то во вкладке Элементы механических передач, выбираем Цилиндрическую шестерню.

5.2 Задаем фаски справа и слева по 1,6 мм и запускаем расчет по межосевому расстоянию.

5.3 В окошко вводим значения параметров передачи, рассчитываем межосевое расстояние. Переходим на вторую страницу.

5.4 Нажимаем на кнопку Расчет, дожидаемся появления результатов проверки внесенных данных системой, и, если все в норме, нажимаем кнопку Закончить расчеты.

5.5 Выбираем шестерню или колесо (в данном случае без разницы). Жмем Ок.

5.6 Дочерчиваем часть ступицы.

5.7 Оформляем внутренний контур колеса. Выбираем внутреннюю цилиндрическую ступень, делаем в ней фаски 2*45º

5.8 Выбираем дополнительные построения и строим шпоночный паз, размеры его определяются автоматически.

5.9 Возвращаемся к внешнему контуру и создаем кольцевые пазы и отверстия (дополнительные построения).

Колесо почти готово.

5.10 Нажимаем на кнопку дополнительных построений во внешнем контуре, выбираем построение таблицы параметров. Создаем упрощенную таблицу.

5.11 Сгенерируем твердотельную модель колеса.

Нажимаем Сохранить модель и выйти.

Чертеж зубчатого колеса в Компасе остается дополнить построенным от руки контуром отверстия для вала со шпоночным пазом, проставленными размерами и нанесенной шероховатостью поверхности.

Технические требования и знак неуказанной шероховатости берем из меню Вставка.

Посмотрите урок, если что-то непонятно.

Зубчатое колесо в Компасе с помощью библиотеки построить достаточно просто и быстро. А это, согласитесь, большой плюс.

Добавить комментарий