Çfarë duhet të nxirrni modele komplekse të ingranazheve. Llogaritja dhe ndërtimi i çiftëzimit, çiftimit dhe animimit të një palë ingranazhi (ingranazhi)

Me ndihmën e një teknologjie të tillë moderne si modelimi tre-dimensional, zhvilluesit mund të marrin imazhet më realiste të atyre pjesëve dhe asambletë që ata dizajnohen. Modeli 3D   ju lejon të krijoni me sukses vizualizimin e atyre objekteve që nuk ekzistojnë ende, por janë ende në fazën e projektimit.

Përdorim i përhapur Modeli 3D   gjen në industri të tilla si inxhinieri. Inxhinierët me ndihmën e paketave të specializuara të softuerit krijojnë modele tre-dimensionale të pjesëve që ato zhvillojnë me qëllim që t'i vlerësojnë ato me vëmendje dhe më pas të përdorin imazhet e marra për përpunimin e dokumentacionit të ndryshëm teknik.

Ingranazhet janë një nga pjesët më të zakonshme të makinave dhe mekanizmave të ndryshëm. Ato janë pjesë përbërëse e ingranazheve, dhe cilësia dhe qëndrueshmëria dhe besueshmëria e pajisjeve të prodhuara varet nga sa mirë zhvillohen.

Teknologjitë moderne për zhvillimin e makinave dhe mekanizmave nënkuptojnë modele të detyrueshme tre-dimensionale të pjesëve të tyre. Kjo lejon jo vetëm të prodhojë vizualizim, por edhe shpejt dhe me një shkallë të lartë të saktësisë për të përcaktuar parametrat dhe karakteristikat më të ndryshme të produkteve. Në bazë të modeleve tre-dimensionale janë krijuar lloje të ndryshme të vizatimeve, aq të nevojshme në prodhim. Përveç kësaj, nëse është e nevojshme, duke përdorur metodën e prototyping bazuar në Modele 3D, është e mundur të bëhen mostra plastike të rrotave të mjeteve.

Ingranazhet i detyrohen popullaritetit të tyre të gjerë për përparësitë që ata kanë në krahasim me strukturat e tjera të qëllimit të ngjashëm. Ato kryesore janë efikasitet mjaft i lartë, raporti i vazhdueshëm i veshjeve, qëndrueshmëria, kompaktësia. Përveç kësaj, ingranazhet mund të përdoren në një shumëllojshmëri të gjerë të shpejtësive të rrotullimit, raporteve të shpejtësisë dhe çifteve të transmetueshme. Duhet gjithashtu të theksohet se ato janë mjaft të lehta për tu ruajtur.

Ka ingranazhe dhe disavantazhe. Specialistët përfshijnë, mbi të gjitha, vështirësinë në prodhim. Përveç kësaj, ingranazhet gjatë operimit prodhojnë një zhurmë mjaft të madhe kur veprojnë me shpejtësi të lartë dhe nëse ato nuk prodhohen me saktësi, ato shkaktojnë dridhje.

Ingranazhet përdoren për të transmetuar çift rrotullues midis kryqëzimeve, kryqëzimeve dhe akseve paralele. Në rastin e fundit, ingranazhet cilindrike përdoren për të transmetuar rotacionin. Ata mund të kenë veshje të jashtme dhe të brendshme, si dhe transmetimet në të cilat përdoren pajisjet e brendshme, kanë shumë veçori dhe vetitë shumë të vlefshme. Midis tyre, duhet të theksohet se ata janë në gjendje të përballojnë ngarkesa mjaft të mëdha se transmetimet me veshje të jashtme. Sa i përket drejtimit të boshteve të rrotullimit, rrotat me ingranazh të brendshëm janë të njëjta.

Rrotullat cilindrike mund të kenë dhëmbë të drejtë, të zhdrejtë ose dhëmbë. Në të ashtuquajturën " spiral"Dhëmbët" e rrotave mund të përkulen ose në anën e djathtë ose në anën e majtë, e cila siguron një kapacitet më të madh mbajtës të ngarkesës si dhe një zbutje më të madhe të rrotullimit. Në të njëjtën kohë, forcat boshtore të rritura ndodhin gjatë operimit të ingranazhit spiral. Ata janë të vegjël në ingranazhet me rrota zhavorrash, të cilat kanë pothuajse të njëjtat përparësi si ingranazhet me ingranazhe helikale.

Rack dhe gear rrotull është klasifikuar si një veshje me rrota spur është një rast i veçantë. Në të, hekurudha konsiderohet si një nga pjesët e marsheve të kurorës. Kur kërkohet të transmetojë rotacionin e një aksi në një tjetër, ndërthurja e saj dhe e vendosur me të në të njëjtin plan, përdoren ingranazhet me ingranazhe të pjerrët. Dhëmbët në to mund të jenë të drejtë, të zhdrejtë dhe të kthjellët. Për të transmetuar rotacion në mes të akseve ndërthurëse, përdorni rra, vidë dhe ingranazhet hipoide.

Avantazhi kryesor i ingranazheve spirale me rrota cilindrike është se ato janë relativisht të thjeshta për t'u prodhuar dhe mjaft të lira. Në të njëjtën kohë, ato nuk kanë për qëllim të transmetojnë forca të mëdha, pasi ato kanë një kapacitet të ulët të ngarkesës. Kur është e nevojshme për të arritur një lëvizje të qetë të një pjese në krahasim me një tjetër, përdoren ingranazhet e krimbave. Qëllimi kryesor i ingranazhet hipoidike - disqet kryesore të pajisjeve të transportit.

Figura 1

Të dhënat fillestare për llogaritjen e mbështjellës dhe ingranazhit janë:
moduli m (kjo është pjesa e diametrit të rrethit të rrumbullakët, i cili bie në një dhëmb. Moduli përcaktohet nga librat referues, pasi është vlerë standarde);
z është numri i dhëmbëve;
φ është këndi i profilit të konturit origjinal. Këndi është 20 ° (vlera standarde).
Për llogaritjen ne përdorim të dhënat e mëposhtme:
  m = 4; z = 20; φ = 20 °.
Diametri i pikës është diametri i këndit, modulit dhe këndit të profilit. Ajo përcaktohet nga formula:
  D = m z = 4 20 = 80 mm.
Llogaritini kthesa që kufizojnë involute - diametri i dëmtimit të dhëmbëve dhe diametri i majave të dhëmbëve.
Diametri i kaviteteve të dhëmbëve llogaritet me formulën:
  Dd = D - 2 (c + m) = 80 - 2 (1 + 3) = 72 mm,
  ku c është pastrimi radial i një pjese të kontureve të burimit (c = 0.25 m = 0.25 4 = 1).
Diametri i majave të dhëmbëve llogaritet me formulën:
  Da = D + 2 m = 80 + (2 4) = 88 mm.
Diametri i rrethit kryesor, zhvillimi i të cilit do të përbëjë involute, llogaritet me formulën:
  Db = cos φ D = cos 20 ° 80 = 75.175 mm.
Vjedhja është e kufizuar në diametrat e thithave të dhëmbëve dhe të majave të dhëmbëve. Për të ndërtuar një profil të plotë të dhëmbit, duhet të llogarisni trashësinë e dhëmbit përgjatë rrethit të katranit:
  S = m ((π / 2) + (2 х tg φ)) = 4 ((3,14 / 2) + (2 0 tg 20 °)) ≈ 6,284 mm.
  ku x është koeficienti i zhvendosjes së ingranazhet, i cili zgjidhet nga konsideratat strukturore (në rastin tonë, x = 0).

Tjetra, shko nga veprimi i llogaritur në praktikë. Le të krijojmë një skicë mbi të cilën do të vizatojmë qarqe ndihmëse me diametra të llogaritur më parë (linjat ndarëse, majat e dhëmbëve, lugët e dhëmbëve dhe ato kryesore) (Figura 2).

Figura 2

Tjetra, vendosni pikën në vijën aksiale ndihmëse në një distancë nga perimetri i majave të dhëmbëve të barabartë me:
  (Da - Dd) / 3 = (88-72) / 3 = 5.33 mm (ose 41.333 nga qendra e boshtit)
Nga kjo pikë në rrethin kryesor vizatoni një tangjent. Për ta bërë këtë, lidhim pikën e parë të vendosur me një linjë ndihmëse në perimetrin e rrethit kryesor, zgjidhni rrethin dhe vijën e tërhequr dhe vendosim marrëdhënien "Tangente". Në tangent ne vendosim pikën e dytë në një distancë nga vendi i tangjentit të barabartë me pjesën e katërt të segmentit që lidh pikën e parë dhe vendin e tangencës (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 dytë të caktuar, e cila kalon pikën e parë të caktuar. Kjo do të rezultojë në një anë të dhëmbit (Figura 4).

Figura 4

Tani ju duhet të tërheqni anën e dytë të dhëmbit. Për të filluar, ne do të vizatojmë 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, përmes mesit të kësaj linje ndihmëse dhe qendrës së boshtit vizatojmë një vijë aksiale, në krahasim me të cilën pasqyrojmë anën e dytë të dhëmbit (Figura 5).

Figura 5

Figura 6

Duke përdorur veglën Aksi në tabin e Gjeometrisë së Referencës, ne krijojmë një aks relativ në skajin e poshtme të dhëmbit (Figura 7).

Figura 7

Duke përdorur veglën "array circular" ("Insert" / "Array / Mirror" / "Circular array"), ne shumëzojmë dhëmbët në 20 pjesë, sipas llogaritjes. Tjetra, vizatoni një skicë të një rrethi në skajin frontal të dhëmbit dhe nxjerrni atë në sipërfaqe. Gjithashtu bëni një vrimë nën bosht. Rezultati është një veshje me parametrat e përcaktuar të projektimit (Figura 8).

Figura 8

Ngjashëm me të parën ne krijojmë rrotë të dyfishtë, por me parametra të tjerë të llogaritur.
Hapi i ardhshëm është të shqyrtojmë se si duhet të vendosim saktë marrëdhënien e dy ingranazheve, duke i aplikuar ato si një kuti të shpejtësisë. Ju mund të përdorni modele të krijuara të ingranazheve, por një mënyrë tjetër është të përdorni bibliotekën ekzistuese Solidworks Toolbox, ku ka shumë komponente të përdorura gjerësisht në standarde të ndryshme. Nëse kjo bibliotekë nuk është shtuar ende, atëherë duhet të shtoni atë - "Tools / Add-ons", në kutinë e drop-down, shënoni kutitë pranë Solidworks Toolbox dhe Solidworks Toolbox Browser (Figura 9).

Figura 9

Tjetra, krijo një asamble në të cilën shtojmë një bazë me dy boshte dhe dy ingranazhe nga biblioteka Toolbox. Për secilën nga ingranazhet përcaktohen parametrat e tyre. Për ta bërë këtë, hapni menunë duke klikuar me të djathtën mbi detajet, zgjidhni "Edit Toolbox definition" dhe ndryshoni parametrat (moduli, numri i dhëmbëve, diametri i boshtit, etj.) Në dritaren e redaktorit. Set për një rrotë gear numri i dhëmbëve 20, dhe për të dytë - 30. Lini parametrat e mbetur të pandryshuar. Në mënyrë që të krahasohen siç duhet të dy ingranazhet, është e nevojshme që diametrat e tyre të katranit të jenë tangjentë. Diametri i katranit të marsheve të parë është D1 = m z = 4 20 = 80 mm, dhe e dyta - D2 = m z = 4 30 = 120 mm. Prandaj, nga këtu gjejmë distancën mes qendrave - (D1 + D2) / 2 = (80 + 120) / 2 = 100 mm (Figura 10).

Figura 10

Tani ju duhet të vendosni pozicionin e ingranazhet. Për ta bërë këtë, vendosni mesazhin e sipërm të dhëmbëve të një rrote dhe mes të depresioneve të dhëmbëve të rrotës së dytë në të njëjtën linjë (Figura 11).

Figura 11

Ingranazhet e ekspozuara duhet të bashkohen. Për ta bërë këtë, klikoni në mjet "Kushtet e çiftimit", hapni skedën "Çiftimet mekanike", zgjidhni çiftimin "Reducer". Zgjidhni dy skajet arbitrare në ingranazhet dhe në përmasa tregoni diametrat e katranit të llogaritur më lart (80 mm dhe 120 mm) (Figura 12).

Figura 12

Për të krijuar një animacion të rrotullimit të një palë ingranazhi, shkoni në skedën "Studimi i lëvizjes", zgjidhni "Engine" mjet. Në tabin e hapur në të majtë, ne zgjedhim: llojin e motorit - rradhës, vendndodhjen e motorit - shpejtësia e rrotullimit - për shembull 10 rpm. Tani klikoni mbi butonin "Llogarit" dhe "Luaj", pas zgjedhjes "Lloji i studimit të lëvizjes" - Lëvizja themelore. Tani mund të shikoni lëvizjen e dy ingranazheve, si dhe të ruani videon duke përdorur mjetin "Ruaj animacionin" (Figura 13).

Figura 13

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

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

Pajisjet e printimit ngrenë shumë pyetje në lidhje me metodën dhe rëndësinë e prodhimit të tyre. A është e mundur me ndihmën e një printeri 3d për të shtypur ingranazhe të tilla që do të plotësojnë të gjitha standardet dhe nevojat e prodhimit modern?

Aftësia për të krijuar ingranazhe të shtypura do të lejojë të arrijë lartësi të reja në saktësinë e printerëve 3D. NewsWatch kryer kohët e fundit një studim që matur gabimet e transmetimeve mekanike. Shumica e pasaktësive janë për shkak të distancës shumë të madhe midis dhëmbëve të marsheve dhe nëse ato bëhen për t'iu përshtatur më afër njëri tjetrit, ekziston mundësia që produktiviteti të ulet.

Përveç madhësisë së mangësive, 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 mund të shohim personalisht që edhe me mbushës të tillë mund të arrihen rezultate të pabesueshme. Përkundër faktit se plastika është një material më i brishtë se metali, ekspertët sugjerojnë zhvillimin e teknologjive 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 mbushëset e tjera.

Pra, tashmë e kemi kuptuar se materiali nga i cili do të bëhen elementet mekanike duhet të jetë mjaft i fortë dhe produktet nuk përmbajnë gabime. Por kjo është larg nga gjithçka, pasi ju duhet të merrni parasysh fuqinë e printerit 3d. Nuk bën dallim se çfarë shkruani duke përdorur pajisje të lira. Kjo mund të jetë një lloj produkti i teknologjisë së lartë ose diçka krejtësisht normale, por cilësia e tyre do të varet drejtpërdrejt nga pajisja në të cilën është shtypur.

Për të krijuar dizenjime me të vërtetë të besueshme dhe të qëndrueshme, ju nuk duhet vetëm softuer i fuqishëm në të cilin mund të punoni në çdo hollësi të objektit deri në detajin e fundit, por gjithashtu një printer me saktësi të lartë 3d që mund t'i bëjë planet tuaja të realizohen. Në fakt, ju keni nevojë për një grup shumë fleksibël mjetesh që mund të përshtaten dhe të përshtaten për një sërë nevojash.

Mjetet konvencionale, të cilat përdoren ende në shumë dizenjime, duke filluar nga orët e dorës drejt disqet e automobilave, shërbejnë si një platformë për krijimin e një gamë të gjerë inovacionesh.