Как просто смоделировать шестерёнки в КОМПАС-3D. Часть 1. Основы
Если вас удивляет что слово "просто" сочетается с постом с несколькими видео и состоящим из нескольких частей - попробуйте построить работающую шестерёнку вручную) Лекция. Практика. В действительности всё действительно относительно легко, только видов самих зубчатых колёс много - на каждое отдельный урок. Смотреть все видео не обязательно, достаточно нескольких первых для понимания основ работы с приложением и тематического в зависимости от требуемой передачи. Если такие слова как модуль и делительный диаметр вам не знакомы - изучите немного теории, совсем без неё не получится.
Для создания шестерней, зубчатых колёс, валов, а заодно и реалистичной резьбы в КОМПАСе используется приложение Валы и механические передачи. Состоит оно из двух частей 2D и 3D, при этом, как ни странно, более функциональным является двухмерное приложение.
На всякий случай для совсем далёких от темы и решивших, что теория вам не нужна: зубчатое колесо - большая шестерёнка в передаче, шестерня - маленькая.
Информацию ниже в основном скопировал с официального сайта (добавил ссылки, если что-то изменится сможете там почитать):
Средствами приложения Валы и механические передачи 3D могут быть спроектированы следующие элементы механических передач:
шестерни цилиндрические с внешним и внутренним зацеплением;
шестерни цилиндрические винтовых эвольвентных передач;
зубчатые рейки;
шестерни конические с прямым зубом;
шкивы клиноременных передач;
звездочки приводных роликовых цепей;
червяки и червячные колёса (цилиндрическая червячная передача);
зубчатые глухие муфты;
шкивы плоскоременных передач.
Это весь функционал приложения доступный в некоммерческих версиях (Home и Учебная версия). Одно из немногих приложений, у которого почему-то ограничена функциональность, жаль конечно, но и на этом спасибо. Все уроки, которые нельзя применить в некоммерческих версиях, пометил так: "(Не входит в некоммерческие версии)".
В коммерческой версии доступны ещё дополнительные библиотеки: Валы и механические передачи 3D. Дополнительный модуль, Валы и механические передачи 3D. Часовые механизмы и Валы и механические передачи 3D. Зуборезный инструмент.
Расширяет список проектируемых передач. К основному перечню элементов добавляются элементы следующих передач:
конической передачи с круговыми зубьями;
гипоидной передачи;
конической передачи с тангенциальными зубьями;
червячной глобоидной передачи;
ортогональной передачи «Цилиндрический червяк-Цилиндрическое косозубое колесо»;
планетарной передачи Джеймса с одновенцовыми сателлитами;
цилиндрической передачи внешнего зацепления с арочными зубьями;
цилиндрической передачи Новикова внешнего зацепления;
плоскоцилиндрической (коронной) зубчатой передачи;
зубчаторемённой передачи;
зубчатой соединительной муфты;
цевочной передачи;
червячно-реечной передачи.
Кроме того, средствами дополнительного модуля может быть выполнен восстановительный расчет цилиндрической передачи внешнего зацепления.
Специализированный модуль приложения Валы и механические передачи 3D, предназначенный для проектирования приборов времени.
Приборы времени входят во многие промышленные системы автоматизированного управления технологическими процессами. Они применяются, например, для управления длительностью процессов или сигналов, регистрации моментов текущего времени.
К часовым механизмам предъявляются высокие требования точности, надежности и безотказности. Методики расчета, использованные в модуле, гарантированно позволят спроектировать геометрически корректные передачи.
С помощью модуля могут быть спроектированы следующие элементы часовых передач:
цилиндрические зубчатые передачи с часовым профилем;
цевочные часовые передачи.
В основе методики проектирования:
ГОСТ 13678-73 «Передачи зубчатые цилиндрические мелкомодульные с часовым профилем. Типы, основные параметры и размеры, допуски»;
РТМ 31.4005-76 «Передачи цевочные. Расчёт, допуски и выполнение чертежей».
Для удобства конструктора при выполнении геометрического расчета ряд параметров можно выбирать из списка предопределенных значений или таблиц нормативных документов.
Рассчитанное зацепление можно визуализировать.
После геометрического расчета и определения конструктивных особенностей в приложении «Валы и механические передачи 3D» можно создать 3D-модель зубчатого соединения, чертежи элементов, построить профиль зубьев и сформировать таблицу параметров.
Валы и механические передачи 3D. Зуборезный инструмент
Специализированный модуль к базовому приложению — Валы и механические передачи 3D. Предназначен для проектирования зуборезного инструмента.
Червячные фрезы и Долбяки являются наиболее распространенным зуборезным инструментом, применяются для чернового и чистового зубонарезания. Модуль позволит рассчитать и построить модели червячных фрез для нарезания:
цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем (черновые и чистовые фрезы);
цилиндрических передач Новикова с двумя линиями зацепления;
звездочек к приводным роликовым и втулочным цепям;
червячных колес цилиндрической червячной передачи (черновые и чистовые фрезы);
шлицевых валов с эвольвентным профилем;
шлицевых валов с прямобочным профилем;
а также зуборезных долбяков для цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем.
Результат работы в приложении — полностью оформленный чертеж на фрезу или долбяк (с выносными элементами и таблицей параметров) и ее 3D-модель.
Предусмотрена разработка конструкторской документации для инструмента с параметрами обрабатываемых изделий (шестерен, червячных колес, шлицевых валов, звездочек) по отечественным и зарубежным стандартам. Для зубчатых колес с эвольвентным профилем, и шлицевых валов доступно проектирование нестандартного инструмента (нестандартный модуль, исходный контур или параметры).
Данные зубчатого зацепления или шлицевого вала для инструмента берутся из расчетных модулей или баз данных приложения «Валы и механические передачи 3D».
Для проектирования червячных фрез для цилиндрических шестерен передач Новикова требуется отдельно оплачиваемая лицензия на приложение «Валы и механические передачи 3D. Дополнительный модуль».
Зуборезная часть инструмента является полноценным компонентом 2D-модели приложения. Такая реализация позволяет создавать не только стандартные фрезы под цилиндрическую оправку, но и совмещать зуборезную часть инструмента со специальными хвостовиками, разработанными под определенные зуборезные станки.
Особенности модуля:
Позволяет проектировать любые фрезы или долбяки — достаточно получить чертеж изделия или информацию, по какому зарубежному стандарту изготовить инструмент.
Высокая скорость проектирования. Обычно квалифицированный инженер тратит два дня на расчет и разработку документации стандартной червячной фрезы или долбяка. Приложение позволяет сократить сроки разработки до нескольких минут.
Уроки по приложению
Сначала и в нескольких следующих постах уроки от автора, из-за ограничения в 25 видео на 1 пост.
Уроки на youtube - канал Валерий Голованев https://www.youtube.com/@user-eg2kh3cc2w
Зеркало на rutube: https://rutube.ru/channel/25905650/videos/
Каждый урок предполагает полное построение валов, а не только отдельных зубчатых колёс, поэтому часто уроки довольно затянуты. В текстовом пояснении дал основные моменты, которые могут вам пригодится. Если какие-то построения используются в уроке впервые, тоже стараюсь о них писать. Текст не даёт полного описание видео - это скорее тезисы.
Часть 1. Приемы работы в приложении. Канавки. Шпоночные соединения. Торцевые пазы.
Урок крайне важен для изучения приложения. Запуск приложения Валы и механические передачи 2D. Выбор типа отрисовки модели, создание вала, ступеней. Добавление, перемещение и удаление ступени. Назначение стандартных фасок, канавок, шпоночных и торцевых пазов, лысок. Добавление вспомогательных видов. Генерация 3D-модели. Проверочный расчёт шпоночного соединения.
Часть 2.1. Метрические резьбы.
Урок важен для тех, кто занимается 3D-печатью. Это про построение реалистичной резьбы в КОМПАСе.
Метрическая резьба с зазором и натягом. Нестандартная резьба. Крупный и мелкий шаг. Заход резьбы. Резьба с проточкой не на всю длину ступени. Разделение ступени на 2 участка. Метрическая резьба с профилем MJ. Внутренняя резьба. Настройка генерации 3D-модели.
Часть 2.2. Резьбы и проточки.
Метрическая резьба. Нестандартная резьба. Создание проточек. Внутренняя резьба. Метрическая резьба для пластмасс. Трубная резьба. Трапецеидальная резьба. Количество заходов резьбы. Упорная резьба. Круглая резьба, включая стандарт Din. Прямоугольная резьба размеры из стандарта Din. Модульные и питчевые резьбы для ходовых винтов.
Часть 3. Манжеты, резиновые кольца, подшипники. Стопорные кольца.
Выбор манжеты, канавки под кольца, подшипника, стопорного кольца, круглой шлицевой гайки. Отображение элементов на валах.
Часть 4. Шлицевые соединения.
Шлицевые прямобочные соединения. Нестандартные шлицы. Шлицы через несколько ступеней. Макроступени. Хвостовик вала отбора мощности. Схема контроля. Ответный элемент. Шлицы эвольвентные. Треугольные шлицы. Расчёт шлицевых соединений.
Часть 5. Отверстия и пазы.
Кольцевые пазы. Вырезы по круговому массиву. Поперечные отверстия. Канавки под сальниковое войлочное кольцо. Шпоночный паз в отверстии.
Часть 6. Цилиндрическая передача внешнего зацепления с эвольвентными зубьями.
Первый урок собственно про создание передач. Смотреть обязательно. Назначение фасок. Запуск расчёта. Геометрический расчёт. Расчёт по межосевому расстоянию. Выбор нестандартного модуля - это важно, мало кто находит, где меняется модуль. Сделал скириншот:
Это важно, мало кто с первого раза находит, где меняется модуль.
Переход на вторую страницу расчёта. Выбор степени точности. Кнопка Расчёт.
Расчёт на прочность. Выбор схемы передачи. Выбор материала и термообработки. Крутящий момент и число оборотов. Кнопка Расчёт.
Расчёт на долговечность. Возврат в геометрический расчёт. Переход на вторую страницу расчёта. Расчёт и выбор коэффициентов смещения. Формирование блокирующего контура зубчатой передачи. Расчёт коэффициентов смещения. Критерии оптимизации. Новый расчёт. Запись расчёта в файл. Визуализация зацепления. Таблица параметров. Геометрическое построение шестерни. Генерация твердотельной модели.
Часть 7. Планетарная зубчатая передача Джеймса. (Не входит в некоммерческие версии).
Расчёт элементов планетарной передачи. Геометрический расчёт. Расчёт коэффициентов смещения. Выбор построение сателлита. Генерация твердотельной модели. Загрузка расчёта. Солнечная шестерня. Генерация твердотельной модели. Эпицикл. Генерация твердотельной модели.
Часть 8. Червячная цилиндрическая передача.
Геометрический расчёт по межосевому расстоянию. Тип червяка ZA. Расчёт на прочность. Расчёт на теплостойкость. Генерация твердотельной модели. Червячное колесо. Генерация твердотельной модели. Добавление профиля зубьев.
Часть 9. Червячная глобоидная передача. (Не входит в некоммерческие версии).
Глобоидный червяк. Геометрический расчёт. Настройки поля допуска для генерации. Генерация модели. Червячное колесо. Генерация модели. Добавление профиля зубьев.
Часть 10. Коническая передача с прямыми зубьями.
Коническая шестерня с прямыми зубьями. Геометрический расчёт. По внешнему окружному модулю. Расчёт. Шестерня. Формирование ступеньки перехода на следующую ступень. Генерация модели. Построение зубчатого колеса. Генерация модели.
Часть 11. Шевронная передача внешнего зацепления с эвольвентными зубьями.
Цилиндрическая шестерня с внешними зубьями. Геометрический расчет по межосевому расстоянию. Шевронная канавка. Зубчатое колесо. Сборка передачи. Важно, тут показан простой способ сборки передачи.
Часть 12. Цилиндрическая передача внешнего зацепления с арочными зубьями. (Не входит в некоммерческие версии).
Цилиндрическая шестерня с арочными зубьями. Геометрический расчет по межосевому расстоянию. Генерация твердотельной модели. Вид на арку зуба. Зубчатое колесо. Генерация твердотельной модели. Вид на арку зуба. Сборка передачи.
Часть 13. Зубчатая соединительная муфта. (Не входит в некоммерческие версии).
Геометрический расчёт. Выбор прототипа. Развёртка сечения зуба. Отверстие под маслёнку. Генерация твердотельной модели. Сборка муфты.
Часть 14. Червячно-реечная передача. (Не входит в некоммерческие версии).
По ощущениям уроки 14 и 15 перепутаны местами. Цилиндрическая червячная рейка. Червячно-реечная передача "Цилиндрический червяк-Червячная рейка". Рейка. Генерация твердотельной модели. Сборка передачи.
Часть 15. Червячно-реечная передача. (Не входит в некоммерческие версии).
Цилиндрический червяк. Тип передачи Червячно-реечная "Цилиндрический червяк - червячная рейка". Геометрический расчёт. Червяк. Генерация твердотельной модели.
Часть 16. Построение стандартной червячной эвольвентной фрезы. (Не входит в некоммерческие версии).
Фреза червячная для цилиндрических зубчатых колёс с эвольвентным профилем. Геометрический расчёт через расчёт зубчатой передачи. Выбор модуля. Построение фрезы. Профиль зуба. Зуб фрезы. Генерация твердотельной модели.
Часть 17. Построение нестандартной червячной эвольвентной фрезы (питчевый модуль). (Не входит в некоммерческие версии).
Фреза червячная для цилиндрических зубчатых колёс с эвольвентным профилем. Геометрический расчёт через расчёт зубчатой передачи. Выбор модуля. Питчевые модули. Генерация 2D-геометрии. Генерация твердотельной модели.
Часть 18. Гипоидная передача. (Не входит в некоммерческие версии).
Расчёт замороченный, относительно сложный, долгий, но он того стоит, если вам нужна точная модель. Построение гипоидной шестерни. Геометрический расчёт. Построение шестерни. Построение гипоидного колеса. Загрузка расчёта. Построение колеса. Формула истинного размера. Генерация твердотельной модели. Использование для изготовления на ЧПУ. Элементы для сопряжения в сборке. Загрузка расчёта для шестерни. Параметры локализации для 3D-модели. 3D-модель пятна контакта. Сборка передачи.
Часть 19. Дифференциал. Построение сателлита и шестерни полуоси.
Коническая шестерня с прямыми зубьями. Геометрический расчёт. Построение шестерни. Генерация твердотельной модели. Профиль зуба в измерительном сечении. Загрузка расчёта. Зубчатое колесо. Генерация твердотельной модели.
Часть 20. Сборка дифференциала.
Добавление деталей. Сопряжение. Бомбёж автора урока на то, что он не умеет работать в 3D))
Часть 21. Шестигранник. Квадрат. Сфера.
Построение шестигранника. Квадратная ступень. Генерация твердотельной модели. Создание внутренней шестигранной ступени. Генерация твердотельной модели. Внутреннее квадратное отверстие. Генерация твердотельной модели. Сферическая ступень. Генерация твердотельной модели.
Часть 22. Червячная фреза для зубчатых колёс, черновая. (Не входит в некоммерческие версии).
Снова ощущение, что уроки 22 и 23 перепутаны. Фреза червячная для цилиндрических зубчатых колёс с эвольвентным профилем. Загрузка расчёта. Черновая. Генерация 2D-геометрии. Генерация твердотельной модели.
Часть 23. Червячная фреза для зубчатых колёс, нестандартная. (Не входит в некоммерческие версии).
Фреза червячная для цилиндрических зубчатых колёс с эвольвентным профилем. Геометрический расчёт через расчёт зубчатой передачи с питчевым зацеплением. Данные по шестерне. Чистовая. Генерация 2D-геометрии. Генерация твердотельной модели. По модели можно изготавливать фрезу на ЧПУ.
Больше видео не влезает - продолжение во второй части.
Различные полезные ссылки по теме КОМПАС-3D
P.S. Тег Моё относится к текстовому описанию, видео не мои)