Generarea roţilor dinţate cilindrice cu dinţi...
Transcript of Generarea roţilor dinţate cilindrice cu dinţi...
Tutorial roţi dinţate → P.A.C. 2014-2015
1
Generarea roţilor dinţate cilindrice cu dinţi drepţi
Se va realiza pas cu pas o roata dintata cu dinti drepti pornind de la
cateva date initiale. Ca etape principale se consideră :
genera profilul evolventic,
multiplicarea profilului si obtine danturii ;
extrudarea profilului pentru obţinerea solidului.
1. Date iniţiale
Schiţarea elementelor geometrice necesare trasării evolventei
- diametrul de divizare Dd = 41.25 [mm]
- diametrul de cap (de exterior) Dc = 43.75 [mm]
- diametrul de picior (de fund) Dp = 38.125 [mm]
- grosimea dintelui B = 0.4(m/2)*54 (valoarea 54 este calculata anterior si
reprezinta suma numarului minim de dinti intr-un angenaj)
- numarul de dinti z = 33
- modulul danturii m = 1.25
Tutorial roţi dinţate → P.A.C. 2014-2015
2
Adaugati aceste date initiale
ca si variabile globale.
Datele initiale sunt introduse
pe baza numarului de dinti si
a modulului calculat anterior.
Cu cat se folosesc mai multe
variabile, cu atat calculul
este mai precis.
Se initiaza o schita pe planul
YZ si se traseaza trei cercuri
de diametre date. Cercul ce
reprezinta diametrul de
divizare se seteaza "Convert
to Reference". Dimensionarea
cercurilor se realizeaza prin
cele trei variabile globale
initializate anterior.
2. Calculul altor elemente necesare trasarii evolventei
Se calculează diametrul de baza utilizand relatia Db = Dd * cos(Alfa) unde
Alfa = 20° este unghiul normal
al profilului de referinta.
Adaugati Alfa ca variabila
globala si apoi ecuatia pentru
calculul diametrului de baza.
Trasati un cerc si dimensionati
prin valoarea diametrului de
baza.
Se va trasa o linie orizontala
din centru pana in quadrantul
stanga corespunzator Db. Apoi,
se traseaza o linie in capatul
din stanga, perpendiculara pe
linia creata anterior cu
inaltimea a 20-a parte din raza
diametrului de baza, deci
calculata cu relatia: Fcb = (Db/2) / 20. Aceasta valoare este introdusa ca
ca valoare constanta.
Tutorial roţi dinţate → P.A.C. 2014-2015
3
Se calculeaza circumferinta cercului de baza Cb folosind relatia: Cb=π*Db.
Din ultimele doua variabile calculate determinam: Ncb = Cb /Fcb şi Acb =
360/Ncb.
Se aplica Pattern Curve (circular) avand centrul cercului ca si centru de
rotatie, setaţi 16 instante pe un unghi Acb, avand grija ca acestea sa fie
in quadrantul stanga-jos.
Pentru trasarea evolventei este necesară
definirea lungimii unor segmente ce se vom
trasa perpendicular pe fiecare linie din cadrul
patternului. Fiecare astfel de segment (cu
exceptia liniei orizontala care are deja trasat
segmentul de lungimea Fcb si care este
considerata linia „0”) va avea lungimea
calculata cu relatia generala: Lx = Fcb * x
unde x = 1, 2, 3 ... 15. Astfel, trebuie sa
introduceti relatii de genul: L1=Fcb*1;
L2=Fcb*2; ... L14=Fcb*14; L15=Fcb*15.
Se traseaza un segment perpendicular pe
instanta 1 din pattern, dimensionata L1
(instanta botezata „0” este linia originala),.
Repetati operatia cu toate celelalte instante
din pattern setandu-le dimensiunile L2, L3 si
asa mai departe pana la ultima pe L15.
Tutorial roţi dinţate → P.A.C. 2014-2015
4
In final trebuie sa obtineti asta:
3. Trasarea evolventei
Folosind Studio Spline, trasati o curba prin toate punctele, incepand cu
puntul „0” (quadrantul cercului de baza). Apoi trasati o linie (Convert to
Reference) intre centrul cercului de divizare si intersectia evolventei cu
acesta.
Tutorial roţi dinţate → P.A.C. 2014-2015
5
Se va mai trasa o linie (Convert to Reference) radiala, cu unghiul între ea
si cea trasata anterior egal cu Um=(360/z)/4. Este evident ca veti
introduce o noua ecuatie. Oglinditi (Mirror Curve) evolventa fata de
aceasta ultima linie.
Uniti cu un segment centrul cercului de divizare si punctul de inceput al
evolventei oglindite.
4. Finalizarea roţii dinţate
Profilul dintelui este acum trasat. Nu trebuie decat sa initiati o noua
schita pe un plan creat suplimentar. Distanta la care acest plan este
realizat coincide cu variabila B initializata anterior.
Tutorial roţi dinţate → P.A.C. 2014-2015
6
Cu ajutorul functiei Project
din meniul Insert > Curve from
Curves se va proiecta pe planul
nou creat, profilul dintelui
impreuna cu cercurile ce
delimiteaza acest profilul.
Aceasta se realizeaza prin
specificarea optiunii Single
Curve din meniul Select Intent.
Pentru a fi mai usoara
utilizarea schitei proiectate,
se da click pe prima schita si
prin selectarea optiunii Hide,
aceasta este ascunsa.
Pentru inlesnirea operatiilor ce urmeaza, se realizeaza o schita noua pe
planul proiectiei realizate anterior. Aceasta schita va cuprinde doar un
cerc cu 20% mai mic decat cercul de baza.
Realizandu-se click pe functiea Extrude, se incepe procedura de obtinere a
formei solide pentru roata dintata a carei profil al dintelui s-a realizat.
Odata intrati in aceasta functie, se selecteaza prin intermediul Selecti
Intent > Single Curve, cercul de picior (de fund), dimensionat anterior cu
Dp. Inaltimea de tragere este B.
Dupa realizarea „butucului”, sa apasa Apply si se continua cu selectarea
profilului dintelui. Pentru aceasta se activeaza Stop at Intersection
(aflat langa meniul Select Intent) si se selecteaza componentele profilului
dintelui pana la intersectia cu ultimul cerc realizat. De asemenea, pentru
functiile Boolean se alege Unite, pentru a realiza o inter-dependenta intre
corpurile generate.
Tutorial roţi dinţate → P.A.C. 2014-2015
7
In urma generarii primului dinte, se procedeaza la obtinerea numarului
total de dinti ai rotii. Pentru aceasta, se utilizeaza comanda Instance
Feature, din meniul Insert > Associative Copy. Se alege Circular Array,
apoi ultima operatie de extrudare realizata.
In urma apasarii butonului OK, sistemul cere numarul de instante si unghiul
la care acestea sa fie asezate.
Tutorial roţi dinţate → P.A.C. 2014-2015
8
Se apasa butonul Point_Direction, se selecteaza un cerc, dupa care se apasa
pe OK. In continuare, sistemul cere punctul prin care sa fie generata axa
de rotatie, iar in cazul de fata, axa de rotatie este chiar in centrul
rotii. Dupa apasarea butonului OK, sistemul face previzualizarea solidului
generat si afiseaza o fereastra de confirmare, Create Instance, pe care se
apasa Yes.
Dupa ce se ascund schitele profilului proiectat si cercul realizat ultima
data, se procedeaza la realizarea butucului real al rotii dintate.
Se impune faptul ca este o roata dintata baladoare, deci vor trebui
realizate canelurile specifice arborelui pe care roata se monteaza.
Pentru aceasta se realizeaza o noua schita pe planul superior al rotii
dintate. Aceasta schita va contine:
- cerc C1 = φ 30; - cerc C2 = C1*0.5
- cerc C3 = C1*0.35
- cerc C4 = C3-(C3*0.15)
De asemenea, valorile diametrelor se inscriu ca valori globale ale
sistemului.
Se traseaza o linie din centrul cercurilor de lungime C3/2 la un unghi de
80°. Se repeta procedura pentru o linie la 100°. Cu functia Quick Trim se
vor taia curbele ce nu sunt necesare, conform figurii de mai jos.
Tutorial roţi dinţate → P.A.C. 2014-2015
9
In urma obtinerii acestui profil, se impune multiplicarea lui in 8 instante
pe toata circumferinta cercului. Pentru aceasta se utilizeaza comanda
Pattern Curve > Circular. Prin utilizarea functiei Quick Trim se taie
curbele ce nu sunt necesare, astfel incat sa se obtina profilul canelat al
„butucului”.
Prin terminarea schitei (Finish Sketch), se poate trece la operatia de
extrudare al diferitelor profile ale rotii dintate, astfel incat sa se
ajunga la reperul cerut.