1 - 2009

Проектирование цилиндрической зубчатой передачи

В этом примере рассматривается методика проектирования валов, опор и цилиндрического зубчатого зацепления средствами программы nanoCAD Механика. Для зубчатого зацепления осуществляется проектировочный расчет, а для тихоходного вала — проверочный расчет на статическую прочность. Полностью урок доступен для владельцев соответствующего абонемента на сайте www.nanocad.ru.

Выберите команду Вал из подменю Механика (рис. 1) или пункт Вал из выпадающего меню Механика (рис. 2).

Рис. 1. Выбор команды Вал из подменю Механика

Рис. 1. Выбор команды Вал из подменю Механика

 

Рис. 2. Выбор команды Вал из выпадающего меню Механика

Рис. 2. Выбор команды Вал из выпадающего меню Механика

После выбора команды Вал в графической зоне экрана появляется апертура, а в командной строке nanoCAD выводится запрос: Выберите точку вставки.

Укажите начальную точку вставки вала — для этого следует щелкнуть левой кнопкой мыши по графической зоне экрана либо ввести координаты в командной строке. После определения точки вставки в командной строке nanoCAD будет выведен следующий запрос: Выберите направление.

Укажите направление оси вала — для этого следует щелкнуть левой кнопкой мыши по графической зоне экрана или ввести координаты в командной строке nanoCAD. При определении направления оси вала возможно использование режима Ortho. Кроме того, при выборе направления вы можете применять панель инструментов Направление (рис. 3).

Рис. 3. Панель инструментов Направление

Рис. 3. Панель инструментов Направление

Эта панель состоит из четырех кнопок:

  • Свободносвободное определение точки вставки и направления оси. Является режимом по умолчанию;
  • Вдоль точка вставки задается на отрезке, существующем на чертеже; направление оси задается щелчком левой кнопкой мыши по отрезку (при этом автоматически включается привязка Nearest ). Также может быть задано произвольное положение оси;
  • Перпендикулярнопосле выбора точки вставки направление оси вала задается указанием отрезка (в этом случае ось вала будет перпендикулярна указанному отрезку) или последовательным указанием двух точек (ось вала будет перпендикулярна прямой, проходящей через указанные точки);
  • Параллельнопосле выбора точки вставки направление оси вала задается указанием отрезка (в этом случае ось вала будет параллельна указанному отрезку) или последовательным указанием двух точек (ось вала будет параллельна прямой, проходящей через указанные точки).

Выберите положение точки вставки вала и направление оси, как показано на рис. 4.

Рис. 4. Выбор точки вставки и направления оси вала

Рис. 4. Выбор точки вставки и направления оси вала

После этого появится диалоговое окно Выбор параметров вала. При перемещении курсора вы можете видеть, как изменяются длина участка вала и его диаметр. Текущие размеры участка отображаются в диалоговом окне (рис. 5).

Рис. 5. Диалоговое окно Выбор параметров вала

Рис. 5. Диалоговое окно Выбор параметров вала

Вы можете ввести необходимые размеры в текстовые поля Диаметр и Длина и подтвердить задание размеров нажатием клавиши Enter. Также можно определить размеры участка вала, перемещая курсор и подтвердив построения щелчком левой кнопкой мыши, когда значения диаметра и длины в окне Выбор параметров вала примут нужные значения. При перемещении курсора размеры участка вала меняются дискретно, с определенным шагом, который задается в настройках Механика на закладке Стандартные элементы (рис. 6).

Рис. 6. Настройка параметра Шаг сетки

Рис. 6. Настройка параметра Шаг сетки

Перемещая курсор, задайте следующие размеры вала:

диаметр — 45;

длина — 10.

Чтобы подтвердить построение, щелкните левой кнопкой мыши. После этого команда построения участков вала будет возобновлена, начальная точка вставки следующего участка вала будет совпадать с конечной точкой предыдущего участка. Постройте второй участок вала. Его размеры:

диаметр — 40;

длина — 50.

Построенная часть вала показана на рис. 7.

Рис. 7. Вал с двумя построенными участками

Рис. 7. Вал с двумя построенными участками

Нажмите кнопку Вал диалогового окна Выбор параметров вала. В раскрывшемся списке выберите конический конец вала — ГОСТ 12081-72 (рис. 8).

Рис. 8. Выбор стандартного конца вала

Рис. 8. Выбор стандартного конца вала

Перемещая курсор, вы можете задать наибольший диаметр стандартного конического конца вала. Чтобы этот диаметр был равен диаметру цилиндрического участка, можно воспользоваться объектной привязкой (рис. 9).

Рис. 9. Задание наибольшего диаметра стандартного конца вала

Рис. 9. Задание наибольшего диаметра стандартного конца вала

После щелчка левой кнопкой мыши команда построения вала будет завершена. Осевую линию программа отрисует автоматически. Построенный объект является единым: вы можете редактировать как отдельные участки вала, так и вал в целом.

Для редактирования отдельного участка вала необходимо дважды щелкнуть по образующей участка (не по оси — см. рис. 10).

Рис. 10. Интерактивное изменение размеров участка вала

Рис. 10. Интерактивное изменение размеров участка вала

Для редактирования вала необходимо дважды щелкнуть по его оси. На рис. 11 показано диалоговое окно Редактирование вала.

В верхней части диалогового окна отображается история создания вала. Для изменения размеров участка вала следует ввести новое значение и нажать клавишу Enter. Размер изменится, при этом диалоговое окно останется открытым.

Рис. 11. Диалоговое окно Редактирование вала

Рис. 11. Диалоговое окно Редактирование вала

Щелчком по соответствующей кнопке перейдите в раздел MCS\Зубчатые колеса (рис. 12).

Рис. 12. Раздел MCS\Зубчатые колеса

Рис. 12. Раздел MCS\Зубчатые колеса

Выберите цилиндрическую шестерню (рис. 13).

Рис. 13. Выбор цилиндрической шестерни

Рис. 13. Выбор цилиндрической шестерни

Укажите точку вставки шестерни — для этого нужно подвести курсор к первому участку вала (рис. 14). При этом апертура изменит цвет на черный, что означает автоматическую привязку шестерни к валу. Созданный объект, таким образом, будет единым.

Рис. 14. Определение точки вставки шестерни

Рис. 14. Определение точки вставки шестерни

Дважды щелкните левой клавишей мыши — сначала для подтверждения точки вставки, а затем для подтверждения направления отрисовки шестерни. Откроется диалоговое окно Цилиндрическое зубчатое колесо (рис. 15).

Рис. 15. Диалоговое окно Цилиндрическое зубчатое колесо

Рис. 15. Диалоговое окно Цилиндрическое зубчатое колесо

Модель шестерни может быть построена путем задания основных параметров: модуля, ширины венца, числа зубьев, угла наклона зубьев и т.д. При этом используется опция Нет расчета. В нашем примере предлагается построить шестерню по результатам проектировочного прочностного расчета.

С помощью кнопки Менеджер расчетов (рис. 16) перейдите в одноименное диалоговое окно.

Рис. 16. Выбор опции Менеджер расчетов

Рис. 16. Выбор опции Менеджер расчетов

 

Рис. 17. Диалоговое окно Менеджер расчетов

Рис. 17. Диалоговое окно Менеджер расчетов

Двойным щелчком мыши выберите тип расчета — Прочностной расчет одноступенчатой цилиндрической зубчатой передачи (рис. 17). Эта опция соответствует проектировочному расчету. В диалоговом окне Прочностной расчет одноступенчатой цилиндрической зубчатой передачи задайте расчетные параметры, как показано на рис. 18, и нажмите кнопку Расчет.

Рис. 18. Задание параметров проектировочного расчета

Рис. 18. Задание параметров проектировочного расчета

В диалоговом окне Результаты расчета «Прочностной расчет одноступенчатой зубчатой передачи» выводятся параметры зацепления, полученные в результате расчета. Для продолжения работы необходимо ввести название расчета и нажать OK (рис. 19).

Рис. 19. Результаты расчета

Рис. 19. Результаты расчета

В графической зоне экрана задайте точку вставки объекта Расчет: Расчет1 и в диалоговом окне Менеджер расчетов нажмите OK (рис. 20).

Рис. 20. Подтверждение использования расчета для генерации модели шестерни

Рис. 20. Подтверждение использования расчета для генерации модели шестерни

В диалоговом окне Цилиндрическое зубчатое колесо (рис. 21) отображаются основные параметры шестерни. Все расчеты сохраняются вместе с файлом.

Рис. 21. Основные параметры шестерни

Рис. 21. Основные параметры шестерни

После нажатия кнопки OK модель шестерни будет создана, при этом команда создания шестерни остается активной (рис. 22). Нажмите правую клавишу мыши или клавишу Esc. Для закрытия диалогового окна Редактирование вала нажмите Закрыть или клавишу Esc.

Рис. 22. Вал с шестерней, построенной по результатам расчета

Рис. 22. Вал с шестерней, построенной по результатам расчета

Сохраните файл.

САПР и графика 1`2009