Krijimi i modeleve 3D të ingranazheve në internet. Llogaritja dhe ndërtimi i përfshirjeve, çiftimi dhe animimi i një palë ingranazhesh (transmetimi i ingranazheve)

Figura 1

Të dhënat fillestare për llogaritjen e përfshirjes dhe ingranazhit janë:
m - modul (kjo është pjesa e diametrit të rrethit të katranit që bie mbi një dhëmb. Moduli përcaktohet nga drejtoritë, pasi është një vlerë standarde);
z është numri i dhëmbëve;
φ është këndi i profilit të konturit origjinal. Këndi është 20 ° (kjo është vlera standarde).
Për llogaritjen, ne përdorim të dhënat e mëposhtme:
  m është 4; z është 20; φ \u003d 20 °.
Diametri i katranit është diametri i këndit standard, modulit dhe katranit të profilit. Përcaktohet nga formula:
  D \u003d m z \u003d 4 20 \u003d 80 mm.
Ne llogarisim kthesat që kufizojnë përfshirjen - diametrin e depresioneve të dhëmbit dhe diametrin e këshillave të dhëmbit.
Diametri i zgavrave të dhëmbit llogaritet me formulën:
  Dd \u003d D - 2 (c + m) \u003d 80 - 2 (1 + 3) \u003d 72 mm,
  ku c është pastrimi radial i palës së sythe fillestare (c \u003d 0.25 m \u003d 0.25 4 \u003d 1).
Diametri i majave të dhëmbëve llogaritet me formulën:
  Da \u003d D + 2 m \u003d 80 + (2 4) \u003d 88 mm.
Diametri i rrethit kryesor, skanimi i të cilit do të jetë i përfshirë, llogaritet me formulën:
  Db \u003d cos D D \u003d cos 20 ° 80 \u003d 75.175 mm.
Përfshirja është e kufizuar nga diametri i zgavrave të dhëmbëve dhe majave të dhëmbëve. Për të ndërtuar një profil të plotë të dhëmbit, duhet të llogaritni trashësinë e dhëmbit përgjatë rrethit të katranit:
  S \u003d m ((π / 2) + (2 x tg φ)) \u003d 4 ((3.14 / 2) + (2 0 tg 20 °)) ≈ 6.284 mm.
  ku x është koeficienti i zhvendosjes së ingranazheve, i cili zgjidhet nga konsideratat e projektimit (në rastin tonë, x \u003d 0).

Tjetra, ne kalojmë nga veprimet e llogaritura në ato praktike. Krijoni një skicë në të cilën do të vizatojmë qarqe ndihmëse me diametër të llogaritur më herët (pjesëtues, majat e dhëmbëve, zgavrat e dhëmbit dhe kryesore) (Figura 2).

Figura 2

Tjetra, vendosni një pikë në vijën qendrore ndihmëse në një distancë nga perimetri i vertikalëve të dhëmbit të barabartë me:
  (Da - Dd) / 3 \u003d (88-72) / 3 \u003d 5.33 mm (ose 41.333 nga qendra e boshtit)
Nga kjo pikë në rrethin kryesor vizatoni një tangjent. Për ta bërë këtë, lidhni pikën e parë të vendosur me një vijë ndihmëse me perimetrin e rrethit kryesor, zgjidhni rrethin dhe vijën e tërhequr dhe vendosni marrëdhënien "Tangent". Në tangjent, vendosni pikën e dytë në një distancë nga pika e kontaktit e barabartë me pjesën e katërt të segmentit që lidh pikën e parë dhe vendin e kontaktit (në rastin tonë është 17.194 / 4 ≈ 4.299 mm) (Figura 3).

Figura 3

Tjetra, duke përdorur mjetin "Qendra e harkut", duhet të vizatoni një hark të një rrethi në qendër të pikës së vendosur të dytë, e cila kalon në pikën e parë të vendosur. Kjo do të rezultojë në njërën anë të dhëmbit (Figura 4).

Figura 4

Tani ju duhet të vizatoni anën e dytë të dhëmbit. Së pari, ne tërheqim një vijë ndihmëse që lidh pikat e kryqëzimit të anëve të dhëmbit dhe rrethit të katranit, i cili është i barabartë në gjatësi me trashësinë e dhëmbit - 6.284 mm. Pas kësaj, ne tërheqim një vijë boshtore përmes mesit të kësaj linje ndihmëse dhe qendrës së boshtit, në lidhje me të cilën do të pasqyrojmë anën e dytë të dhëmbit (Figura 5).

Figura 5

Figura 6

Duke përdorur mjetin bosht të skedës Referenca Gjeometria, krijoni një aks në lidhje me skajin e poshtëm të dhëmbit (Figura 7).

Figura 7

Duke përdorur mjetin "koleksion rrethor" ("Vendos" / "Array / Pasqyrë" / "Rrath rrethor") ne shumëzojmë dhëmbët në 20 copë, sipas llogaritjes. Tjetra, vizatoni një skicë të rrethit në rreshtin frontal të dhëmbit dhe nxirrni në sipërfaqe. Bëni gjithashtu një vrimë për boshtin. Si rezultat, u mor një rrotë ingranazhesh me parametra të specifikuar të projektimit (Figura 8).

Figura 8

Ngjashëm me të parën, krijojmë rrotën e dytë të ingranazheve, por me parametra të ndryshëm të projektimit.
Hapi tjetër është të konsideroni se si të vendosni saktë marrëdhëniet e dy ingranazheve, duke i përdorur ato si një kuti ingranazhi. Ju mund të përdorni modelet e krijuara të ingranazheve, por një mënyrë tjetër është të përdorni bibliotekën ekzistuese të Veglave Solidworks, ku ka shumë komponentë të përdorur gjerësisht në standarde të ndryshme. Nëse kjo bibliotekë nuk është shtuar ende, atëherë duhet të shtoni atë - "Vegla / Shtesa", në kutinë lëshuese, kontrolloni kutitë pranë Kutisë së Veglave të Solidworks dhe Shfletuesit të Veglave të Solidworks (Figura 9).

Figura 9

Tjetra, krijoni një asamble në të cilën shtojmë një bazë me dy boshte dhe dy ingranazhe nga biblioteka e Toolbox. Për secilën prej ingranazheve kemi vendosur parametrat tanë. Për ta bërë këtë, ne thërrasim menunë duke klikuar me të djathtën në pjesën, zgjidhni "Redakto Toolbox Definition" dhe në dritaren e redaktorit ndryshojmë parametrat (moduli, numri i dhëmbëve, diametri i boshtit, etj.). Vendosni numrin e dhëmbëve për një rrotë ingranazhi 20, dhe për të dytin - 30. Parametrat e mbetur do të mbeten të pandryshuar. Në mënyrë që të bashkohen në mënyrë korrekte dy ingranazhe, është e nevojshme që diametrat e tyre të hapura të jenë tangjent. Diametri ndarës i rrotës së parë të ingranazheve është D1 \u003d m z \u003d 4 20 \u003d 80 mm, dhe i dyti - D2 \u003d m z \u003d 4 30 \u003d 120 mm. Prandaj, nga këtu gjejmë distancën midis qendrave - (D1 + D2) / 2 \u003d (80 + 120) / 2 \u003d 100 mm (fig. 10).

Figura 10

Tani ju duhet të vendosni pozicionin e ingranazheve. Për ta bërë këtë, vendosni mesin e majave të dhëmbëve të një rrote dhe mesin e luginave të dhëmbëve të rrotës së dytë në një rresht (fig. 11).

Figura 11

Ingranazhet e ekspozuara duhet të bashkohen. Për ta bërë këtë, klikoni në mjetin "Kushtet e çiftimit", hapni skedën "Ndarja mekanike", zgjidhni çiftimin "Reducer". Ne zgjedhim dy fytyra arbitrare në ingranazhe dhe tregojmë diametrat proporcionalë të llogaritur më lart (80 mm dhe 120 mm) në proporcione (Figura 12).

Figura 12

Për të krijuar një animacion të rrotullimit të një palë ingranazhesh, shkoni te butoni "Kërkim i lëvizjes", zgjidhni mjetin "Motori". Në skedën që është e hapur në të majtë, zgjedhim: llojin e motorit - rrotullues, vendndodhjen e motorit - ingranazhet, shpejtësinë e rrotullimit - për shembull 10 rpm. Tani shtypim butonin "Llogarit" dhe "Luaj", pas zgjedhjes së "Llojit të hulumtimit të lëvizjes" - lëvizja themelore. Tani mund të shikoni lëvizjen e transmetimit nga dy ingranazhe, si dhe të ruani skedarin video duke përdorur mjetin Save Animation (Figura 13).

Figura 13

Të gjitha detajet e krijuara në këtë artikull, si dhe animacioni i ingranazheve të dy ingranazheve, mund të shkarkohen këtu \u003e\u003e\u003e.

Përdorimi i tillë teknologji moderneSi një simulim tre-dimensional, zhvilluesit mund të marrin imazhet më realiste të pjesëve dhe kuvendeve që ata hartojnë. Modelimi 3D  ju lejon të vizualizoni me sukses ato objekte që akoma nuk ekzistojnë, por që janë akoma në fazën e projektimit.

Aplikim i gjerë Modelimi 3D  gjen në një industri të tillë si inxhinieri. Inxhinierë që përdorin pako të specializuara programet kompjuterike  krijoni modele tre-dimensionale të detajeve që ato zhvillojnë me qëllim vlerësimin vizual të tyre dhe më pas përdorimin e imazheve që rezultojnë për të hartuar dokumentacione të ndryshme teknike.

Ingranazhet janë një nga pjesët më të zakonshme. vetura te ndryshme  dhe mekanizmat. Ato janë komponentë integrale të ingranazheve, dhe qëndrueshmëria dhe besueshmëria e funksionimit të pajisjeve të prodhuara në masë të madhe varen nga sa mirë janë projektuar.

Teknologjitë moderne për zhvillimin e makinave dhe mekanizmave kërkojnë modelim të detyrueshëm tre-dimensional të pjesëve të tyre. Kjo ju lejon të bëni jo vetëm që të bëni, por edhe shpejt dhe me shpejtësi shkallë e lartë  saktësia për të përcaktuar parametrat dhe karakteristikat më të ndryshme të produkteve. Në bazë të modeleve tre-dimensionale janë krijuar lloje të ndryshme  vizatime aq të nevojshme në prodhim. Përveç kësaj, nëse është e nevojshme, duke përdorur metodën e prototyping bazuar në Modelet 3D, mund të bëni mostra plastike të ingranazheve.

Makineritë e ingranazheve i detyrohen popullaritetit të tyre të gjerë në avantazhet që ata kanë ndaj modeleve të tjera të një qëllimi të ngjashëm. Ato kryesore janë një koeficient mjaft i lartë veprim i dobishëm, raporti i vazhdueshëm i ingranazheve, qëndrueshmëria, kompaktësia. Përveç kësaj, ingranazhet mund të përdoren me një shumëllojshmëri të gjerë të shpejtësive, raportet e ingranazheve  dhe momentet e transmetuara. Duhet gjithashtu të theksohet se ato janë mjaft të lehta për tu mirëmbajtur.

Ingranazhet gjithashtu kanë disavantazhe. Për ta, ekspertët përfshijnë, para së gjithash, vështirësinë në prodhim. Për më tepër, ingranazhet gjatë operacionit lëshojnë mjaft zhurmë kur punoni revole të larta, dhe me prodhim të pamjaftueshëm të saktë, ato shkaktojnë dridhje.

Ingranazhet përdoren për të transmetuar çift rrotullues midis akseve kryqëzuese, kryqëzuese dhe paralele. Në rastin e fundit, për transmetimin e rrotullimit, rrota ingranazheshqë ka një formë cilindrike. Ato mund të kenë ingranazhe të jashtme dhe të brendshme, dhe ingranazhet që përdorin ingranazhet e brendshme kanë shumë tipare dhe veti shumë të vlefshme. Midis tyre, duhet të theksohet se ata janë në gjendje të rezistojnë sa duhet ngarkesa të rëndasesa ingranazhet me ingranazhe të jashtme. Sa për drejtimin e akseve të rrotullimit, rrotat me ingranazhe të brendshme  është njësoj.

Rrotat cilindrike mund të kenë dhëmbë të drejtpërdrejtë, bevelë ose chevron. Në të ashtuquajturat spiral»Rrotat e dhëmbëve mund të jenë të prirur ose në të djathtë ose në të djathtë anën e majtë, e cila siguron aftësi të transmetimit të ngarkesës në rritje, si dhe qetësi më të madhe të rrotullimit. Në të njëjtën kohë, gjatë funksionimit të ingranazheve spirale, ndodhin forca boshtore të rritura. Ato janë të vogla në ingranazhe me rrota chevron, të cilat kanë pothuajse të njëjtat avantazhe si ingranazhet me ingranazhet spirale.

Një pajisje raft-dhe-pinion klasifikohet gjithashtu si një ingranazh me rrota cilindrike është një rast i veçantë i tij. Në të, hekurudha konsiderohet si një nga seksionet e rimave të ingranazheve. Pastaj, kur kërkohet të transmetoni rrotullimin e një boshti në tjetrin, kryqëzimin e tij dhe të vendosur me të në të njëjtin rrafsh, aplikoni ingranazhe me kabinë rrota ingranazhesh. Dhëmbët mbi to mund të jenë të drejtë, të zhdrejtë dhe të lakuar. Për të transmetuar rrotullimin midis akseve kryqëzuese, përdorni ingranazhet e krimbit, helikës dhe hipoidit.

Avantazhi kryesor ingranazhet spirale  me rrota cilindrike është se ato janë relativisht të lehta për tu prodhuar dhe mjaft të lira. Në të njëjtën kohë, ato nuk janë të dizajnuara për të transmetuar përpjekje të mëdha, pasi ato kanë një kapacitet të ulët të ngarkesës. Aty ku është e nevojshme të arrihet një lëvizje e qetë e një pjese në lidhje me një pjesë tjetër, përdoren ingranazhet e krimbave. Shtrirja kryesore e ingranazheve hipoide janë disqet kryesore të pajisjeve të transportit.

Ingranazhet janë një element integral i ndonjë pajisje mekanike. Pavarësisht nga shpejtësia e rrotullimit, ato duhet të jenë shumë të qëndrueshme për t'i bërë ballë ngarkesave të vazhdueshme dhe lëvizjeve monotone.

Shtypja e ingranazheve shtron shumë pyetje në lidhje me metodën dhe rëndësinë e prodhimit të tyre. A është e mundur të shtypni ingranazhe të tilla duke përdorur një printer 3D që plotëson të gjitha standardet dhe nevojat e prodhimit modern?

Mundësia për të krijuar ingranazhe shtypi do të arrijë lartësi të reja në saktësinë e printerëve 3D. NewsWatch kohët e fundit kreu një studim që mati gabimet ingranazheve mekanike. Shumica e pasaktësive lindin për shkak të distancës shumë të madhe midis dhëmbëve të ingranazheve dhe nëse i bëni ato të përshtaten më fort me njëri-tjetrin, ekziston mundësia që produktiviteti të ulet.

Përveç madhësisë së boshllëqeve, është gjithashtu e nevojshme të merret parasysh një pronë e tillë fizike si forcë. Shumica e pronarëve të printerëve 3D përdorin materiale të tilla si ABS dhe PLA, dhe ne personalisht mund të sigurohemi që edhe me këto mbushës mund të arrini rezultate të jashtëzakonshme. Përkundër faktit se plastika është një material më i brishtë se metali, ekspertët sugjerojnë zhvillimin e teknologjisë 3D në drejtim të përdorimit të këtij materiali. Të paktën treguesit e numrit të studimeve, eksperimenteve dhe përmirësimeve të ndryshme do të jenë shumë më të mëdha se sa për mbushësit e tjerë.

Pra, kemi kuptuar tashmë që materiali nga i cili do të bëhen elementët mekanikë duhet të jetë mjaft i fortë, dhe produktet nuk duhet të përmbajnë gabime. Por kjo është larg nga të gjitha, pasi fuqia e një printeri 3D duhet të merret parasysh. Nuk bën asnjë ndryshim se çfarë do të shtypni duke përdorur pajisje të lira. Mund të jetë një lloj produkti i teknologjisë së lartë ose diçka krejtësisht e zakonshme, por cilësia e tyre do të varet drejtpërdrejt nga ajo pajisje ku është shtypur.

Për të krijuar struktura vërtet të besueshme dhe të qëndrueshme, nuk ju duhet vetëm të fuqishëm program, në të cilën mund të përpunoni çdo detaj të objektit deri në detajet e fundit, por edhe një printer 3D me precizion të lartë që mund të përkthen planet tuaja në realitet. Në fakt, keni nevojë për një grup mjetesh shumë fleksibël, të cilat mund t'i përshtatni dhe përshtatni në një gamë të gjerë nevojash.

Ingranazhet konvencionale, të cilat ende përdoren në shumë dizajne, nga orët, deri te drejtime makinash, shërbejnë si një platformë për krijimin e një game të tërë risish.