5.3.2 Построение зубьев червячного колеса
Зубья
червячного колеса строят на уже
сгенерированной с помощью КОМПАС-SHAFT 2D
трехмерной
заготовке модели зубчатого венца
червячного колеса или на самом колесе,
если размеры его незначительны. На
практике обычно зубья червячного колеса
нарезают на уже собранном составном
червячном колесе, когда заготовка венца
закреплена на маточине. КОМПАС десятой
версии позволяет это делать, то есть
построение зубьев выполняют в файле
«Сборка».
Для упрощения описания ниже построение
зубьев будет показано в файле
«Деталь»
КОМПАСа, и далее будем называть деталь,
на которой «нарезаются» зубья, червячное
колесо или просто колесо.
Построение
начинают с создания в файле заготовки
червячного колеса вспомогательной
плоскости, построенной под небольшим
углом (например, 5°) к одной из главных
плоскостей, проходящих вдоль оси вращения
червячного колеса (не перпендикулярно),
как это показано на рисунке 5.31. Это
делают с помощью инструментальной
панели
«Вспомогательная
геометрия»
и команды
«Плоскость
под углом к другой плоскости»
(например, к главной плоскости«XY»
через ось «X»).
Необходимо это для того, чтобы в будущем
при создании сборки, изменяя указанный
угол «настроить» трехмерную модель
червячного зацепления (добиться попадания
зубьев колеса точно в промежутки между
винтовыми канавками червяка).
Параллельно первой на расстоянии половины «Расчетного шага червяка» (из таблицы «Результатов расчета» червяка или червячного колеса в КОМПАС-SHAFT 2D, поскольку они должны быть одинаковыми) строят вторую вспомогательную плоскость, используя команду «Смещенная плоскость». На этой плоскости, как описано в п. 5.3.1 (Построение зубьев червяка), строят спираль с теми же параметрами, что и для уже построенного червяка, который будет работать в паре с червячным колесом в червячной передаче. Но есть два отличия. Первое – число витков спирали устанавливают равным 0,5 (больше не нужно для нарезания одного промежутка между двумя зубьями) и второе – «Точка привязки» оси спирали должна быть со следующими координатами: первая X равна половине «Ширины венца червячного колеса», а вторая Y – «Межосевому расстоянию» передачи. Направление спирали следует выбрать таким, чтобы она прошла через тело колеса, а ее середина (четверть витка) находилась точно над осевой линией.
В эскизе проводят вспомогательную прямую через начало координат вдоль оси вращения колеса, а потом вторую вспомогательную прямую, на расстоянии половины «Расчетного шага червяка» от осевой линии и параллельно ей. Можно даже «Спроецировать объекты» на плоскость эскиза, – точки начала и конца спирали. Они должны находиться на одном и том же расстоянии от осевой линии, равном половине «Расчетного шага червяка», и на одном расстоянии относительно поперечной оси симметрии колеса (которая условно разделяет венец колеса на два стоящих один за другим цилиндра).
Далее строят еще одну вспомогательную плоскость (третью) перпендикулярную первой «Плоскость под углом к другой плоскости» устанавливая угол между ними равным 90º. Затем последнюю, четвертую, параллельно третьей на межосевом расстоянии. Эта плоскость располагается там, где будет находиться ось вращения червяка в червячной передаче. На ней создают «Эскиз», приведенный на рисунке 5.32.
Рисунок 5.31
Вдоль поперечной оси симметрии колеса проводят вспомогательную прямую, перпендикулярную осевой линии. Затем параллельно ей на расстоянии радиуса «Начального диаметра червяка» (если коэффициент смещения червяка равен нулю, то он совпадает с диаметром делительной окружности) со стороны точки начала спирали еще одну вспомогательную параллельную прямую.
В качестве эскиза удаляемого материала между двумя соседними зубьями при нарезании зубьев колес используется уже построений эскиз для «изготовления» зубьев червяка. Из файла червяка копируют изображение трапеции (или эвольвентной фигуры) и вставляют в текущий эскиз, нужным образом ориентируя изображение для «нарезания» зуба и привязывая его центр по линии делительной окружности к точке начала спирали. Эскиз закрывают.
Затем, как и в п. 5.3.1 (Построение зубьев червяка) используя команду «Вырезать кинематически» «вырезают» промежуток между двумя соседними зубьями и подобным образом строят остальные зубья колеса. Для этого с помощью команды «Ось конической поверхности» строят ось, а потом удаляют все остальные промежутки между зубьями колеса при помощи операции «Массив по концентрической сетке». Если строят зубчатый венец, который затем оденут на маточину, то удаляют центральную часть построенного ранее червячного колеса (см. рисунок 5.33).
Рисунок 5.32
Для сохранения естественной последовательности построения составного червячного колеса нужно отдельно создать две детали (маточина и венец), объединить их вместе в файле сборки, в котором и «нарезать» зубья на венце.
Файл червячного колеса или необходимо обязательно сохранить под теми же именами.