5.2.2 Построение зубьев конических колес с круговым зубом

Конические передачи с круговым зубом (как и конические передачи с прямым зубом) строят на уже сгенерированной с помощью КОМПАС-SHAFT 2D трехмерной заготовке модели конического колеса. На первом эскизе также удаляют внешнюю фаску и сдвигают изображение полусечения колеса до совпадения лини образующей конуса с началом координат  «Эскиза» (смотри п. 5.2.1 Построение зубьев конических колес с прямым зубом). Далее также строят трехмерную модель вспомогательного прямозубого цилиндрического колеса для зубчатой передачи с теми же основными параметрами (числом зубьев колес, модулем, диаметрами окружности впадин и выступов зубьев). Затем в ней открывают  «Эскиз» построения промежутка между соседними зубьями и копируют его изображение в буфер памяти средствами КОМПАСа (они такие же, как и в Windows).

Рисунок 5.23

В файле заготовки трехмерной модели конического колеса вначале строят вспомогательную плоскость, касательную к конусу вершин зубьев. Это делают с помощью инструментальной панели  «Вспомогательная геометрия» и команды  «Касательная плоскость». Для этого после включения операции, указывают образующую конуса, а затем одну из двух главных плоскостей, проходящих вдоль оси колеса. На ней создают  «Эскиз» и через начало координат проводят первую вспомогательную прямую (ортогональную), проходящую через начало координат точно по прямой контакта плоскости и конуса, как это показано на рисунке 5.24. Далее в эскизе выполняют ряд построений.

С помощью операции  «Спроецировать объект» на активной инструментальной панели  «Геометрия» строят проекцию большей окружности образующей конуса вершин зубьев. Эта окружность проецируются в виде эллипса. Потом через начало координат проводят первую вспомогательную линию (горизонтальную), а на ее пересечении с проекцией образующей конуса вторую (вертикальную). Под углом 35° к последней через ту же точку проводят третью вспомогательную линию (наиболее часто используемое значение угла наклона линии зуба для конических колес с круговым зубом).

Рисунок 5.24

Перпендикулярно третьей проводят четвертую вспомогательную линию, а параллельно ей на расстоянии радиуса делительного конуса последнюю пятую вспомогательную линию. На пересечении третьей и пятой линий располагают центр окружности диаметром делительной головки. Далее строят окружность (она показана штриховой), диаметр которой равен диаметру зуборезной головки. Диаметр зуборезной головки берут со «Страницы 2» расчета КОМПАС-SHAFT 2D (см. рисунок 5.17 в п. 5.2 Построение зубчатых колес конической передачи). Часть полученной окружности (дугу) возле проекции окружности образующей конуса, оставляют, остальную ее часть удаляют (или изменяют стиль линии на любой другой, кроме основной линии). Удаляют также все остальные основные линии (или меняют их стиль, например, на тонкую линию). Полученная таким образом дуга будет траекторией «вырезания» материала в промежутке между двумя соседними круговыми зубьями колеса.

Далее, строят вторую вспомогательную плоскость, касательную к внешнему конусу колеса, которая должна располагаться со стороны начала дуги. Это делают с помощью инструментальной панели  «Вспомогательная геометрия» и команды  «Касательная плоскость» так же, как и при построении вспомогательной плоскости на прямозубом коническом колесе в предыдущем пункте. На ней открывают  «Эскиз» и вставляют ранее сохраненное изображение промежутка между двумя соседними зубьями, соответствующим образом ориентируя его и привязываясь к внешней окружности конуса. Эскиз закрывают и с помощью операции  «Вырезать кинематически» «удаляют» на модели пространство между двумя соседними зубьями. Для этого в открывшейся панели операции указывают в качестве эскиза – эскиз промежутка между двумя соседними зубьями в «Дереве построения», а в качестве траектории – построенную ранее дугу (она видна на экране монитора и изображена, как основная линия синим цветом). В меню «Движение сечения» выбирают  «Сохранять угол наклона» «нажав» курсором на соответствующую кнопку (она должна стать подсвеченой). После этого на внешний диаметр конуса накладывают  «Фаску» и, так же, как в п. 5.2.1 (Построение зубьев конических колес с прямым зубом) с помощью команды  «Ось конической поверхности» в меню инструментальной панели  «Вспомогательная геометрия» строят ось. Ее используют для построения всех остальных промежутков между зубьями колеса при помощи операции  «Массив по концентрической сетке» из меню инструментальной панели  «Редактирование детали». В результате получаем зубчатое колесо, показанное на рисунке 5.25.

Для построения круговых зубьев на конической шестерне используют уже полученную при построении колеса дугу, однако направление ее должно быть противоположным, как это показано на рисунке 5.26. Как и в случае с колесом, в  «Эскизе» шестерни, построенном на первой вспомогательной плоскости, касательной к образующей конуса шестерни, с помощью операции  «Спроецировать объект» на активной инструментальной панели  «Геометрия» строят проекцию большей окружности образующей конуса вершин зубьев. Затем проводят вспомогательную прямую, проходящую через начало координат (аналогично первой вспомогательной прямой на рисунке 5.24), и к точке их пересечения привязывают вставку скопированной дуги.

Рисунок 5.25

Потом, с помощью операции  «Симметрия» в меню  «Редактирование» скопировать дугу относительно вспомогательной линии используя «Режим»  «Удалять исходные объекты». Дальнейшие построения круговых зубьев на шестерне полностью аналогичны таким же действиям на колесе.

Описанные построения не вполне точны, поскольку кривая, вдоль которой происходит нарезание зуба, должна лежать в плоскости, касательной к делительному конусу, а не к конусу вершин зубьев конического колеса (но этого достаточно для выполнения курсового проекта). В этом случае, делительный конус должен быть построен с помощью операции  «Поверхность вращения» из панели инструментов  «Поверхности», которая после завершения всех построений «Скрывается» (делается невидимой). Такое построение студент может выполнить самостоятельно.

Файл сохраняют, но впоследствии его можно отредактировать.