MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik
MODELIRAWE KONUSNOG ZUP^ANIKA SA PRAVIM YUPCIMA Zup~asti parovi ~ije se geometrijske ose seku imaju kinematske povr{ine u obliku konusa sa vrhovima u prese~noj ta~ki osa obrtawa. Кинематски конуси definisani su svojim uglovima δ1 i δ2 , ~iji ybir predstavqa osni ugao
Σ = δ1 + δ2 . Kinematski konusi dodiruju se du‘ kinematse ose koja prolazi kroy
prese~nu ta~ku. Evolventni bok konusnih yup~anika dobija se vaqawem ravni po konusu. Tada su sve ta~ke evolvente jednako udaqene od vrha konusa. Dobijena еволвента, prema tome, le‘i na povr{ini kugle. Dovoqno ta~no ozubqewe konusnih yup~anika dobija se yamenom povr{ine kugle povr{inom konusa. Ovaj zami{qeni konus se naziva допунски конус.
prof. Boban Mari}
strana 1
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik
PODACI POTREBNI ZA MODELIRAWE: Osnovni oblici konusnih yup~anika odgovaraju oblicima kinematskih konusa koji se kod nultih yup~anika ( x1 + x2 = 0 ) poklapaju sa podeonim konusima. Uglovi ovih konusa yavise od prenosnog odnosa i za osni ugao
Σ = δ1 + δ2 = 90° iznose: d 1 z ω ω d z tgδ1 = = 1 = 2 = e1 i tgδ 2 = i = 2 = 1 = e 2 i z2 ω1 de 2 z1 ω2 de1
Standardni modul: m Broj zubaca konusnog yup~anika: z Sredwi pre~nik podeone kru‘nice: d m = z ⋅ mm Modul u sredwem pre~niku ( sredwi modul): mm = m −
b ⋅ sin δ z
Pre~nik podeone kru‘nice: de = m ⋅ z Pre~nik temene kru‘nice: dae = de + 2 ⋅ hae ⋅ cos δ Pre~nik podno‘ne kru‘nice: dfe = de − 2 ⋅ hfe ⋅ cos δ Visina glave zupca: hae = m Visina noge zupca: hfe = m + m ⋅ c; c = 0,2 dm Sredwe konusno rastojawe: Rm = 2 ⋅ sin δ [irina oyubqewa: b = (0,28 ÷ 0,35) ⋅ Rm , naj~e{}e b = 0,33 ⋅ Rm b Spoqa{we konusno rastojawe: Re = Rm + 2 d Odstojawe spoqa{weg temenog kruga: K1 = e 2 − hae ⋅ sin δ1 2 prof. Boban Mari}
strana 2
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik Na dowoj slici dat je crte‘ konusnog zup~anika sa svim potrebnim merama ya iyradu i kontrolu. Telo yup~anika iyra|uje se kovawem. U posebnoj tablici na crte‘u daju se svi podaci o ozubqewu, a treba dati i potrebne podatke o materijalu i zahteve za obradu.
prof. Boban Mari}
strana 3
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik Treba modelirati konusni zup~anik ~iji je tehni~ki crte‘ dat na gorwoj slici. Sa radom po~iwemo biraju}i u meniju File opciju New. U meniju koji se tada pojavi biramo Part i kliknemo na OK ( 1 ).
1
Sada je potrebno odrediti ravan u kojoj }emo crtati ( 2 ). Biramo ravan YZ i kliknemo na ikonu za Sketcher ( 3 ).
3
2
Komandama Axis ( 4 ), Constraint ( 5 ) i Constraints Defined in Dialog Box ( 6 ) crtamo konturu prema slici ( 7 ).
4
5
6
prof. Boban Mari}
strana 4
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik
7
Komandom Profile ( 8 ) defini{emo konturu “od oka“ prema slici ( 9 ).
8 9
prof. Boban Mari}
strana 5
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik U slede}oj fazi potrebno je definisati dimenzije na nacrtanoj konturi, a to }emo u~initi klikom na ikonu Constraint ( 10 ). Ova operacija se vidi na slici ( 11 ).
10
11
Komandama Corner ( 12 ), Chamfer ( 13 ) i Constraint ( 14 ) dovodimo konturu na oblik prikazan na slici ( 15 ).
12
13
15
14
prof. Boban Mari}
strana 6
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik Posle definisawa konture budu}eg Feature - a izlazimo iz Sketcher - a funkcijom Exit workbench ( 16 ) i biramo funkciju Shaft ( 17 ), a za osu biramo Hdirection ( 18 ).
17
16
18
prof. Boban Mari}
strana 7
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik U slede}em koraku potrebno napraviti ‘leb za klin tako {to se prvo selektuje povr{ina prikazana na slici ( 19 ) i ulazimo u novi Sketcher ( 20 ) gde crtamo pravougaonik komandama Rectangle ( 21 ) i Constraint ( 22 ) kao na slici ( 23 ).
19 20
22
21
23
Posle definisawa pravougaonika izlazimo iz Sketcher - a funkcijom Exit workbench ( 24 ) i biramo funkciju Pocket ( 25 ), a potvrdom izbora dobijamo model kao na slici ( 26 ).
prof. Boban Mari}
strana 8
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik
24
25
26
Slede}i korak je pravqewe {est kru‘nih otvora na telu yup~anika da bi mu se smawila masa. Prvo se selektuje povr{ina prikazana na slici ( 27 ) i ulazimo u novi Sketcher ( 28 ) gde crtamo krug komandama Circle ( 29 ) i Constraint ( 30 ) kao na slici ( 31 ).
prof. Boban Mari}
strana 9
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik
27
28
30
29
31
Posle definisawa kruga izlazimo iz Sketcher - a funkcijom Exit workbench ( 32 ) i biramo funkciju Pocket ( 33 ), a potvrdom izbora dobijamo model kao na slici ( 34 ).
32
prof. Boban Mari}
33
strana 10
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik
34
Da bi dobili {est otvora koristimo funkciju Circular Patern ( 35 ), a rezultat je vidqiv na slici ( 36 ).
35 prof. Boban Mari}
strana 11
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik
36
U slede}oj fazi u meniju Insert biramo opciju Body ( 37 ), pa posle toga i Geometrical Set ( 38 ), a onda se u PartEditoru pojavquju ikone Body.2 i Geometrical Set.1 ( 39 ).
37 prof. Boban Mari}
38 strana 12
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik
39
Posle toga komandom Plane ( 40 ) dodajemo dve ravni kao na slikama ( 41 ) i ( 42 ).
41 40
42 prof. Boban Mari}
strana 13
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik Slede}i korak da Sketch.1 prekopiramo u Body.2 {to je prikazano na slikama ( 43 ) i ( 44 ).
44
43
Posle toga Edit - ujemo Sketch.4 tako {to pomo}u komande Axis ( 45 ) nacrtamo osu, a komandom Intersection Point ( 46 ) nacrtamo ta~ke kako je prikazano na slici ( 47 ).
45
46
47
prof. Boban Mari}
strana 14
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik Slede}i korak je da izmerimo pre~nike kako je prikazano na slici ( 48 ).
48
Posle ove kote izbri{emo a wihove vrednosti koristimo za crtawe profila evolvente u ravnima Plane.1 i Plane.2. Selektovawem ravni Plane.1 pomo}u komandi Circle ( 49 ) i Constraint ( 50 ), pri iskqu~enoj opciji Construction/Standard Element ( 51 ), crtamo kru‘nice kao na slici ( 52 ).
50
49
51
52
prof. Boban Mari}
strana 15
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik Slede}i korak je da podno‘nu kru‘nicu ( rf = 636,421) podelimo na veliki broj jednakih delova npr. 72. To radimo crtawem najpre pomo}u komande Line ( 53 ) linije koja polazi iz centra do podno‘ne kru‘nice ( 54 ), a zatim upotrebom komande Rotate ( 55 ) umno‘avamo tu liniju 72 puta {to se vidi na slici ( 56 ).
53
54
55
56
prof. Boban Mari}
strana 16
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik Slede}i korak je da iz dobijenih ta~aka 1, 2, 3, … povla~ima tangente sa d ⋅ π 1272,842 ⋅ π du‘inama ( t1 = f = = 55,538, t 2 = 2 ⋅ t1, t 3 = 3 ⋅ t1,... ). Pomo}u 72 72 komande Line ( 57 ) crtamo prvu tangentu kao {to je prikazano na slici ( 58 ). Postupak se ponavqa sve dok se ne prese~e temena kru‘nica d a = 1296,842 ( 59 ).
57
58
59
prof. Boban Mari}
strana 17
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik Pomo}u komande Spline ( 60 ), pri ukqu~enoj opciji Construction / Standard Element ( 61 ) spajamo krajeve tangenti u evolventu, a deo iznad temene kru‘nice odsecamo komandom Quick Trim ( 62 ) , {to je prikazano na slici ( 63 ).
60
61
62
63
Kako je modul na sredwem pre~niku ( sredwi modul ): b ⋅ sin δ 80 ⋅ sin67,8 = 10 − = 8,488 , onda na ovom pre~niku komandom mm = m − z 49 Circle ( 64 ) crtamo kru‘nicu pre~nika uve}anog za faktor skalirawa Re m ⋅π 8,488 ⋅ π 264,616 ( s0 = m ⋅ = ⋅ = 15,707 mm;) sa centrom u Re − b 2 2 2 264,616 − 40 preseku evolvente i podeone kru‘nice, kao na slici ( 65 ).
65 64
prof. Boban Mari}
strana 18
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik Sada vi{ak linija iybri{emo, selektuju}i ih kako je prikazano na slici ( 66 ). Krajwi rezultat se vidi na slici ( 67 ).
66
67
prof. Boban Mari}
strana 19
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik Komandom Line ( 68 ) crtamo liniju kojom presek tako dobijene kru‘nice i podeone kru‘nice spajamo sa centrom, a komandom Constraint ( 69 ) izmerimo ugao kao na slici ( 70 ).
68
69
70
Posle brisawa kote za ugao selektujemo evolventu i komandom Rotate ( 71 ) rotiramo evolventu za ugao 0,554º, kao na slici ( 72 ).
72 71
prof. Boban Mari}
strana 20
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik Komandom Mirror ( 73 ) desni bok zupca preslikavamo u levi, slika (74 ).
74
73
Komandama Profile ( 75 ), Corner ( 76 ) i Quick Trim ( 77 ) dora|ujemo skicu koja posle ima iygled prikazan na slici ( 78 ).
75
77
76
78
prof. Boban Mari}
strana 21
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik Selektovawem ravni Plane.2 pomo}u komandi Circle ( 79 ) i Constraint ( 80 ), pri iskqu~enoj opciji Construction/Standard Element ( 81 ), crtamo kru‘nice kao na slici ( 82 ).
80
79
81
82 Slede}i korak je da podno‘nu kru‘nicu ( rf = 395,914 ) podelimo na veliki broj jednakih delova npr. 72. To radimo crtawem najpre pomo}u komande Line ( 83 ) linije koja polazi iz centra do podno‘ne kru‘nice ( 84 ), a zatim upotrebom komande Rotate ( 85 ) umno‘avamo tu liniju 72 puta {to se vidi na slici ( 86 ).
83
84
85 prof. Boban Mari}
strana 22
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik
86
Slede}i korak je da iz dobijenih ta~aka 1, 2, 3, … povla~ima tangente sa d ⋅ π 791,828 ⋅ π du‘inama ( t1 = f = = 34,55, t 2 = 2 ⋅ t1, t 3 = 3 ⋅ t1,... ). Pomo}u komande 72 72 Line ( 87 ) crtamo prvu tangentu kao {to je prikazano na slici ( 88 ). Postupak se ponavqa sve dok se ne prese~e temena kru‘nica d a = 819,2 ( 89 ).
87
88
89
prof. Boban Mari}
strana 23
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik Pomo}u komande Spline ( 90 ), pri ukqu~enoj opciji Construction / Standard Element ( 91 ) spajamo krajeve tangenti u evolventu, a deo iznad temene kru‘nice odsecamo komandom Quick Trim ( 92 ) , {to je prikazano na slici ( 93 ).
90
91
92
93
Na ovom pre~niku komandom Circle ( 94 ) crtamo kru‘nicu pre~nika umawenog za faktor skalirawa koji predstavqa odnos spoqa{weg konusnog rastojawa umawenog za udaqenost ravni u kojima se nalaze profili i R −l 264,616 − 100 164,616 = = = 0,733 ). spoqa{weg konusnog rastojawa ( e Re − b 2 264,616 − 40 224,616 mm ⋅ π Re − l 8,488 ⋅ π ⋅ = ⋅ 0,733 = 9,771 mm;) Re − b 2 2 2 evolvente i podeone kru‘nice, kao na slici ( 95 ).
( s0 =
sa
centrom
u
preseku
94
prof. Boban Mari}
strana 24
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik
95
Sada vi{ak linija iybri{emo, selektuju}i ih kako je prikazano na slici ( 96 ). Krajwi rezultat se vidi na slici ( 97 ).
96
prof. Boban Mari}
strana 25
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik
97
Komandom Line ( 98 ) crtamo liniju kojom presek tako dobijene kru‘nice i podeone kru‘nice spajamo sa centrom, a komandom Constraint ( 99 ) izmerimo ugao kao na slici ( 100 ).
98
99
100
prof. Boban Mari}
strana 26
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik Posle brisawa kote za ugao selektujemo evolventu i komandom Rotate (101) rotiramo evolventu za ugao 0,554ยบ, kao na slici ( 102 ).
102
101
Komandom Mirror ( 103 ) desni bok zupca preslikavamo u levi, slika (104).
104 103
Komandama Profile ( 105 ), Corner ( 106 ) i Quick Trim ( 107 ) dora|ujemo skicu koja posle ima iygled prikazan na slici ( 108 ).
105
prof. Boban Mari}
106
107
strana 27
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik
108
Komandom Removed Multi-sections Solid ( 109 ) spajamo profile, {to se vidi na slici ( 110 ).
109
110
prof. Boban Mari}
strana 28
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik Komandom Circular Pattern ( 111 ), umno‘avamo zubac 49 puta, a rezultat se vidi na slici ( 112 ).
111
112 Posle oduyimawa Body.2 - ija komandom Remove ( 113 ), zup~anik dobija kona~ni iygled ( 114 ).
113
prof. Boban Mari}
strana 29
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik
114
Po{to smo dovr{ili modelirawe modela potrebno je odrediti materijal iz kojeg je model napravqen. Selektovawem ikone Apply Material ( 115) pojavquje se Library ( 116 ) u kojem izaberemo materijal ( ~elik ) i Drag & Drop postupkom ( prevuci i otpusti ) ga prebacimo na model. Kako bi mogli videti na ekranu teksturu materijala mora biti aktivirana ikona Shading with Material ( 117). Na slici ( 118 ) vidi se kona~ni izgled modela.
115
117
prof. Boban Mari}
116
strana 30
MODELIRAWE MA[INSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA Standardni ma{inski delovi - Konusni zup~anik
118
prof. Boban Mari}
strana 31