Кришки підшипників, маслоутримуючі кільця та інші деталі

Ціль роботи

Оволодіти навиками побудови тривимірної моделі кришки підшипника, маслоутримуючого кільця та інших деталей редуктора за допомогою системи КОМПАС-3D

Короткі теоретичні відомості

Решта всіх деталей редуктора (кришки підшипників, маслоутримуючі кільця, масловказівний жезл, кришка оглядового отвору, ручка-віддушина, розпірні кільця і пр.) зовсім прості в порівнянні з корпусом і кришкою. Більшість з них виконані всього лише однією або двома формотворними операціями (як правило, операцією обертання).

Порядок виконання роботи

Для створення маслоутримуючих кілець достатньо скопіювати в ескіз їх базової (і одночасно єдиною операції) контур профілю перетину половини кільця з креслення, додати вісь і виконати обертання (рис. 8.1). У моделі редуктора є два різних кільця: на веденому і ведучому валах, тому створювати їх доведеться окремо (якщо бути точним, то маслоутримуючих кілець чотири, але вони попарно однакові, тому на кожен вал ми будемо вставляти дві каблучки з одного файлу).

Рис. 8.1 - Побудова 3D-моделі маслоутримуючого кільця

 

Побудова кришки підшипника (їх також повинно бути дві: на тихохідному і швидкохідному валах). Спочатку виконується операція обертання ескізу, який містить контур перетину половини кришки і вісь обертання, а потім на фланцях кришки вирізують отвори діаметром 12 мм під фіксуючі гвинти (рис. 8.2). Ескіз скопіюйте з верхнього вигляду креслення редуктора (його навіть не доведеться редагувати).

Рис. 8.2 - Побудова 3D-моделі кришки підшипника з наскрізним отвором

 

Глухі кришки будуються подібно наскрізним (їх також повинно бути дві). Відмінність полягає лише в тому, що в глухих кришках немає отвору для виходу валу, тому ескіз їх базової операції обертання незамкнутих (його кінці лежать на осі обертання). Це варто враховувати при налаштуванні параметрів обертання: на панелі властивостей необхідно буде встановити спосіб виконання операції - сфероїд відключити створення тонкої стінки. Порядок побудови такий: скопіювавши в ескіз з креслення контур половини перетину глухий кришки: виконуємо команду Операція обертання, після чого на фланцях вирізаємо шість отворів, розміщених на окружності відповідного діаметру (рис. 8.3, а).

Такі деталі як масловказівний жезл (рис. 8.3, б) і розпірне кільце (рис. 8.3, в), створені однією операцією.

Рис. 8.3 - Деталі редуктора: глуха кришка підшипника (а),масловказіваний жезл (б), кільце розпірне (в)

Лабораторна робота 9

Зборка редуктора

Ціль роботи

Оволодіти навиками створення зборки редуктора з тривимірних моделей за допомогою системи КОМПАС-3D

Короткі теоретичні відомості

Зборка є завершальним етапом розробки (проектування) будь-якого виробу. Як правило, процес складання набагато простіше процесу побудови складної 3D-моделі.

В даній лабораторній роботі ви навчитеся вставляти в зборку стандартні або бібліотечні компоненти (болти, гайки, шайби, підшипники), правильно сполучати компоненти, а також копіювати компоненти з допомогою команд створення масивів.

Порядок виконання роботи

Створіть документ КОМПАС-Зборка, встановіть в ньому орієнтацію Ізометрія XYZ і збережіть.

1. Натисніть кнопку Додати із файлу на панелі інструментів Редагування зборки. Система видасть стандартне вікно відкриття файлу, в якому вам необхідно перейти в папку, в якій зберігаються всі файли проекту. Виберіть файл в якому зберігається виконана вами модель зубчатого колеса і натисніть кнопку Відкрити. Вікно відкриття файлу зникне, а в збірці з'явиться фантомне відображення моделі зубчастого колеса, яке буде переміщатися по документу за покажчиком миші. Фантом компоненту, що додається, прив'язаний до покажчика в точці початку своєї локальної системи координат (ЛСК) необхідно встановити в точку початку системи координат документа-зборки. Це можна виконати двома способами: підвести покажчик до початку координат і, коли біля нього виникне умовне зображення точки, клацнути кнопкою миші або ввести у відповідні поля на панелі властивостей нульові координати.

2. Тепер вставимо в зборку ведений вал. Знову скористайтеся командою Додати з файлу і виберіть файл моделі веденого валу. Як і при вставці колеса, вирівняйте центр ЛСК додається моделі з початком координат зборки, після чого вставте компонент, клацнувши кнопкою миші (рис. 9.1). Колесо і вал були створені таким чином, що при вставці моделей в точку початку координат зубчасте колесо вийшло насадженим на вал, і нам знову нічого не доведеться сполучати. Просто зафіксуйте модель вала в просторі зборки (команда контекстного меню Включити фіксацію в дереві побудов).

 

 

Рисунок 9.1 - Вставка веденого вала в зборку

 

3. Слідом за веденим валом додамо в зборку провідний вал-шестерню. Дійте так само, як і при вставці веденого вала і зубчастого колеса: просто вставте вал-шестерню в точку початку координат зборки. Оскільки при побудові моделі шестерні ми зміщували її вправо на величину міжосьової відстані, а при вирізання першої пари зубів ескіз розміщували так, щоб він автоматично увійшов у зачеплення з аналогічним ескізом колеса, то зуби передачі відразу після вставки увійдуть у зачеплення (рис. 9.2).

4. Перейдемо до зборки підшипникових вузлів на валах. За допомогою команди Повернути панелі Вид розгорніть зборку у вікні вистави так, щоб зовнішня щабель веденого вала була спрямована до вас. Вставте модель з файлу Кільце распорное.m3d в довільну точку зборку зборки, недалеко від відомого валу (рис. 9.3, а). Відразу точно позиціонувати кільце не вдасться, тому в даному випадку не обійтися без сполучень. Клацніть на кнопці Співвісність панелі інструментів Спряження. В якості об'єктів для сполучення по черзі вкажіть будь-яку циліндричну поверхню спочатку на розпірні кільця, потім на відомому валу. Задати об'єкт для сполучення можна тільки у вікні моделі, клацнувши на ньому кнопкою миші.

Рисунок 9.2 - Зубчасте косозубе зачеплення

 

При вказівці об'єкт (грань, площина, ребро і ін.) підсвічується червоним кольором. Якщо ви помилилися і неправильно вибрали об'єкт, натисніть кнопку Указати заново на панелі спеціального управління і знову виберіть об'єкт. Якщо на панелі спеціального управління натиснута кнопка Автостворення об'єкта, то відразу після завдання циліндричних граней на кільці і валу розпірне кільце переміститься і прийме таке положення, щоб його вісь і вісь вала збігалися (рис. 9.3, б). Залишилося тільки посунути кільце вгору по валу і уперти його в торець зубчастого колеса. Для цього натисніть кнопку Збіг об'єктів панелі Спряження і по черзі вкажіть у вікні зборки плоску бічну грань маточини колеса і бічну грань кільця, якою вона повинна прилягати до колеса. Розпірне кільце відразу займе своє місце (рис. 9.3, в). Натисніть кнопку Перебудувати, щоб остаточно затвердити всі зміни в положенні об'єктів. Розкрийте вузол Група сполучень в дереві моделі, щоб переконатися, що в нього додано два елементи, що відповідають кожному з доданих в зборку сполучень.

 

Рисунок 9.3 - Вставка і розміщення кільця: додавання компонента в зборку (а), накладення сполучення Співвісність (б), накладення сполучення Збіг об'єктів (в)

 

5. Додайте в зборку з файлу Кільце маслоутримуюче. За допомогою команди Співвісність встановіть спряження цього кільця з валом. Після виклику команди Збіг об'єктів відіжміть кнопку Автостворення об'єкту. Потім, як і зазвичай, вкажіть дві плоскі грані, які необхідно сполучити (одну на кільці, другу на валу), після чого в групі кнопок Орієнтація на панелі властивостей натисніть кнопку Зворотній орієнтація. В результаті маслоутворююче кільце розвернеться на 180° (не скасовуючи дії спряження) і встановиться в необхідному положенні (рис. 9.4). Для фіксації компонента обов'язково натисніть кнопку Створити об'єкт, оскільки автостворення було відключено.

Рисунок 9.4 - Вставка маслоутримувального кільця

 

6. Вставка підшипника. Система КОМПАС-3D має в своєму розпорядженні просторову базу типових тривимірних моделей, починаючи від шайб і кілець і закінчуючи фланцями, ніпелями, трійниками і ін. Ці моделі входять до складу бібліотеки стандартних виробів. Безумовно, що в цій бібліотеці присутні різні типорозміри підшипників.

Щоб викликати цю бібліотеку, виконайте команду меню Бібліотеки -> Стандартні вироби - Вставити елемент. У вікні зборки з'явиться вікно бібліотеки, в якому по розділам згруповані різні стандартні конструкторські елементи.

7. Розкрийте розділ Підшипники кочення -> Тип 0. Радіальні кулькові (рис. 9.5). Двічі клацніть на пункті Підшипник ГОСТ 8338-75 (потрібний нам типорозмір підшипника), після чого у вікні бібліотеки відобразиться таблиця всіх параметрів даного підшипника (рис. 9.6). Клацніть на будь-якому з параметрів у розділі Конструкція і розміри і у вікні виберіть потрібний типорозмір підшипника.

 

Рисунок 9.5 - Бібліотека стандартних виробів

 

Зніміть прапорець Створити об'єкт специфікації - поки нам це не потрібно. Вибравши всі розміри, натисніть кнопку Застосувати. Вікно бібліотеки закриється, і підшипник можна буде вставити в будь-яку точку зборки. Зверніть увагу, в дереві зборки значок підшипника відрізняється від значків інших деталей - таким значком позначаються всі стандартні (бібліотечні) компоненти зборки.

Рисунок 9.6 - Розміри підшипника

 

8. Після вставки підшипника створіть спряження Співвісність циліндричної поверхні його внутрішнього кільця і поверхні ділянки вала під підшипник, а також сполучення Збіг об'єктів між бічною плоскою гранню внутрішнього кільця і поверхнею виступу на маслоудержівающей кришці, в яку повинно впертися внутрішнє кільце підшипника. Перший підшипниковий вузол успішно зібраний (рис. 9.7).

Рисунок 9.7 - Підшипниковий вузол веденого вала

Решту всіх підшипникових вузлів зібрати ще простіше, оскільки в жодному з них немає розпірного кільця, а маслоутримуючі кільця впираються прямо в бурт вала. Підшипники ведучого вала-шестерні також вставте з бібліотеки стандартних виробів.

9. У реальному виробництві після запресовування підшипників на вал весь комплекс (зубчате зачеплення) вставляється і фіксується в корпусі редуктора, тому додамо в зборку корпус. Для цього вставте модель корпусу з файлу в точку початку координат і зафіксуйте його. Підшипникові вузли встановляться точно у відведені їм місця в корпусі редуктора (рис. 9.8).

Рисунок 9.8 - Зборка підшипникових вузлів і вставка зубчастої передачі в корпус

 

10. У отвір на передній стінці редуктора можете відразу вставити масловказівний жезл. Спочатку потрібно буде створити пару Співвісність для циліндричних поверхонь в отворі корпусу і на самому жезлі, після чого встановити торкання нижньої грані ручки жезла та опорної поверхні ніші. Як завжди, зафіксуйте доданий компонент і змініть його назву в дереві моделі.

11. Встановіть кришку редуктора на корпус. Її також досить просто вставити в точку початку координат зборки і зафіксувати (рис. 9.9).

Рисунок 9.9 - Додавання кришки редуктора

 

Наступним кроком у збірці редуктора буде фіксація підшипників від осьових зсувів, тобто установка і прикручення кришок підшипників. Як приклад розглянемо посадку і кріплення глухої кришки підшипника веденого вала, всі інші встановлюються подібним чином.

Вставте кришку з файлу Кришка підшипника і створіть спряження Співвісність між отвором під кришку (в корпусі або кришці редуктора - не має особливого значення) і який-небудь циліндричною поверхнею на самій кришці (рис. 9.10). Додайте спряження Збіг об'єктів, щоб фланець кришки ліг точно на поверхню місць кріплення кришки. Простежте, щоб отвори під фіксуючі гвинти в кришці підшипника збіглися з отворами на корпусі та кришці редуктора.

Відкрийте вікно менеджера бібліотек за допомогою однойменної кнопки на панелі інструментів Стандартна. У розділі Машинобудування запустіть бібліотеку кріплення, в ній перейдіть в папку БОЛТИ і двічі клацніть на рядку Болти із шестигранною головкою. У результаті з'явиться діалогове вікно, в якому вам слід налаштувати необхідні параметри вставляється кріпильного елементу. Із списку Діаметр виберіть значення 12, а в списку Довжина встановіть 35, всі інші настройки залиште без змін. Натисніть кнопку OK, щоб почати вставку болта в зборку.

 

Рисунок 9.10 - Установка кришки підшипника

 

Тепер навчимося користуватися автосполучення при вставці моделей. Система КОМПАС-3D дозволяє при вставці бібліотечних деталей в зборку одразу накладати на них певні сполучення, щоб після завершення вставки компонент був розташований точно в потрібному місці і прийняв необхідну орієнтацію в просторі.

Для цього після закриття діалогового вікна бібліотеки підведіть покажчик до отвору в кришці, в яку повинен бути вставлений болт. Коли грані отвори підсвітяться блакитнуватої пунктирною лінією, а близько покажчика з'явиться умовне зображення поверхні, клацніть у вікні кнопкою миші. Болт ще не зафіксований, але тепер його фантом буде переміщатися тільки уздовж осі зазначеної циліндричної поверхні (отвори в кришці підшипника). Щоб зафіксувати шапочку болта, підведіть покажчик до поверхні фланця кришки, з якою повинна стикуватися опорна поверхня шапочки, і один раз клацніть кнопкою миші. Болт буде встановлений. Щоб зафіксувати його, натисніть кнопку Створити об'єкт або скористайтеся поєднанням клавіш Ctrl + Enter (рис. 9.11).

Рисунок 9.11 - Використання автосполучень при вставці бібліотечного елемента

 

У решту отворів вставляти гвинти не треба: ми заповнимо їх з використанням команд створення масивів.

Перейдіть на панель інструментів Допоміжна геометрія і за допомогою вже знайомої нам команди Вісь конічної поверхні побудуйте прямо в збірці допоміжну вісь. В якості базової поверхні для операції вкажіть бічну циліндричну грань кришки підшипника.

Натисніть кнопку Масив по концентричній сітці панелі Редагування зборки. Перейдіть на вкладку Вибір об'єктів панелі властивостей і натисніть кнопку Компоненти. Після цього в дереві зборки виділяйте компоненти, які необхідно копіювати. У нас всього один такий компонент - болт, що фіксує підшипникову кришку. Потім перейдіть на вкладку Параметри, натисніть кнопку Вісь масиву і в дереві зборки або у вікні моделі виділіть допоміжну вісь. У полі N 2 введіть кількість копій по кільцевому напрямку рівне 6. Для побудови масиву натисніть кнопку Створити об'єкт (рис. 9.12).

 

Рисунок 9.12 - Розміщення гвинтів на кришці

 

Встановіть кришки і гвинти на решту три підшипникових вузла.

Для покращення зовнішнього вигляду зборки відключаємо відображення початків координат всіх компонентів. Для цього скористайтеся командою меню Вигляд - Приховати - Початки координат. За допомогою інших команд меню Вид можете приховати й інші конструктивні елементи зборки (осі, площини, тривимірні криві і ін.).

Закривши кришками всі підшипники, додамо в зборку елементи кріплення. Розкрийте в Менеджерові бібліотек бібліотеку кріплення, перейдіть в папку БОЛТИ і виберіть рядок Болти із шестигранною головкою. Виберіть параметри бібліотечного елемента таким чином: діаметр - 14 мм, довжина - 160 мм (довжина болта визначається з урахуванням того, що сумарна довжина обох бобишок становить 140 мм). Використовуючи автоспряження при вставці компонента з бібліотеки, встановіть болт в отвір однієї з бобишок кришки редуктора (рис. 9.13, а). Перейдіть в бібліотеці кріплення в папку шайби і виберіть рядок Шайби пружинні. З'явиться вікно налаштування параметрів тривимірних моделей пружинних шайб. Із списку Тип виберіть пункт Нормальні, а зі списку Діаметр стрижня - значення 14. Запустіть процес побудови і вставки шайби в зборку, натиснувши кнопку OK. За допомогою автоматичного накладення сполучень відразу помістіть фантом шайби на вставлений в Бобишки болт, а потім сумістите торцеву поверхню шайби з нижньої опорною поверхнею бобишки корпусу (рис. 9.13, б). Аналогічно додайте в зборку гайку, тим самим завершивши формування кріпильного елементу. Для цього в бібліотеці кріплення перейдіть в папку ГАЙКИ і виберіть рядок Гайки шестигранні. У вікні із списку Тип виберіть пункт Нормальні, а також задайте діаметр гайки рівним 14 мм. Всі інші налаштування можете не змінювати. Натисніть кнопку ОK і сумістіть отвір фантома гайки зі стрижнем болта, а її торцеву поверхню - з нижньої торцевої поверхнею шайби. Зафіксуйте компонент, натиснувши кнопку Створити об'єкт. Вийде готове болтове з'єднання бобишок корпусу і кришки редуктора (рис. 9.13, в).

Рисунок 9.13 - Формування болтового з'єднання за допомогою бібліотечних елементів: додавання болта (а), шайби (б) і гайки (в)

 

Тепер необхідно створити такі ж елементи кріплення на всіх бобишках в редукторі. Застосуємо команду побудови масиву. Перейдіть на панель Редагування зборки і натисніть кнопку Масив по сітці. На вкладці Вибір об'єктів на панелі властивостей клацніть на кнопці Компоненти. Система перейде в режим, при якому буде очікувати вказівки компонентів для копіювання. Це означає, що вам необхідно виділити в дереві зборки або прямо у вікні вистави моделі базові компоненти для масиву: болт, шайбу і гайку на бобишки. При виділенні не потрібно утримувати клавішу Shift або Ctrl, оскільки всі об'єкти, на яких ви будете клацати кнопкою миші після натискання кнопки Компоненти, автоматично додаються в список компонентів для копіювання. Щоб зняти виділення з якого компонента, необхідно або клацнути на ньому ще раз, або видалити його зі списку компонентів на панелі властивостей.

Перейдіть на вкладку Параметри панелі властивостей і натисніть кнопку Перша вісь. Система перейде в режим очікування вказівки першої осі двовимірного масиву. Вам слід задати будь прямолінійний ребро в збірці, паралельне осі Z. Це може бути, наприклад, одне з ребер з довжиною сторони фланця корпусу або кришки редуктора. У полі N 1 введіть кількість копій масиву вздовж першої осі, рівне 2. Налаштуйте напрямок зміщення копій за допомогою кнопок-перемикачів групи Напрямок 1. Цей напрямок може бути різним в залежності від того, яке ребро ви вказали в якості першої осі, але головне, щоб копії двовимірного масиву зміщувалися вправо від оригіналу. Натисніть кнопку Друга вісь і вкажіть ще одне ребро, визначальне другий напрямок в двовимірному масиві.Зрозуміло, воно має бути прямолінійним і перпендикулярним першої осі. В якості другої осі також можете вибрати одне з ребер фланця корпусу або кришки редуктора, що знаходиться на короткій стороні фланця. Виділивши ребро, в текстове поле N 2 задайте кількість копій уздовж другої осі також рівне 2. Зробіть так, щоб копії зміщувалися вглиб редуктора. У полях Крок 1 та Крок 2 введіть величину кроку між копіями елементів вздовж першої та другої осей масиву. Значення цих величин легко визначити на кресленні редуктора, вимірявши відстань між центрами отворів під болти в бобишках (значення кроків рівні відповідно 192 і 221 мм). Натисніть кнопку Створити об'єкт для підтвердження створення масиву.

Аналогічно описаному вище створіть болтові з'єднання на бобишках місць кріплення кришок швидкохідного валу (тобто спочатку вам необхідно вставити болт, шайбу і гайку в одну з бобишок близько кришки веденого вала, а потім створити їх копії, використовуючи операцію Масив по сітці). При копіюванні слід задати значення параметрів, зазначені вище, крім кроку копіювання вздовж першої осі: для ведучого вала він буде дорівнювати 167, 75 мм (рис. 9.14).

Користуючись методикою, викладеної вище, побудуйте масив з кріпильних з'єднань на лівому і правому краях фланців корпусу і кришки. Для цього спочатку зберіть один кріпильний пакет (болт - шайба - гайка) в одному з отворів країв фланців (рис. 9.15), а потім створіть масив по сітці з чотирьох елементів.

Параметри кріпильних деталей, що вставляються з бібліотеки, мають бути наступними:

• болт з шестигранною головкою: діаметр - 10 мм, довжина - 38 мм, тип - нормальний;

• шайба пружинна: ​​діаметр - 10 мм;

• гайка шестигранна: діаметр - 10 мм, тип - нормальна.

 

Рисунок 9.14 - З'єднання болтами бобишок кришки і корпусу редуктора за допомогою команди Масив по сітці

 

Рисунок 3.123. Болтове з'єднання фланців корпусу і кришки

 

При налаштуванні параметрів команди Масив по сітці в якості направляючих (осей) можете вибирати будь яке з прямолінійних ребер на гранях фланців або корпусу, або кришки. Крок по кожному з напрямків визначте на кресленні. Уздовж довгої сторони фланця крок сітки масиву становить 618, 475 мм, а уздовж короткої - 89 мм.

Два отвори у фланцях по боках редуктора доведеться заповнити вручну, оскільки створювати масив з двох компонентів недоцільно.

Для завершення натисніть кнопку Перебудувати і збережіть зборку.

Завершальним етапом побудови зборки є побудувати кришку оглядового отвору, вставити в цю кришку ручку-віддушину, що дозволяє виходити назовні нагрітим газам при інтенсивній роботі редуктора, і закріпити дану кришку болтами.

Кришку оглядового отвору побудуйте по габаритним розмірам кришки 150 x 100 мм, діаметр отвору під ручку - 12 мм.

Повернемося до складання. Викличте команду Додати з файлу, виберіть файл моделі кришки оглядового отвору і вставте її в будь-якій точці над кришкою редуктора. Встановіть спряження Збіг об'єктів між нижньою гранню кришки оглядового отвору і верхньої плоскою гранню кришки редуктора (площиною, на якій повинна лежати кришка). Після цього викличте команду Співвісність і задайте спряження між циліндричними поверхнями отвору під болт, що фіксує кришку оглядового отвору, в самій кришці і в кришці редуктора (рис. 9.16). Якщо сполучення накладені правильно, то всі отвори в кришці повинні співпасти з отворами в корпусної деталі. Зафіксуйте кришку і призначте їй яке-небудь значуще ім'я в дереві побудов.

 

Рисунок 9.16 - Сполучення кришки оглядового отвору

 

Додайте в зборку з файлу модель ручки-віддушини і з’єднайте її з центральним отвором у кришці оглядового отвору. Для цього, як звичайно, вистачить послідовного застосування двох сполучень - Співвісність і Збіг об'єктів. Після цього розмістіть в отворах кришки чотири болта (з бібліотеки кріплення) діаметром 8 мм і довжиною 22 мм.

Лабораторна робота 10