plik


ÿþ wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 150  #150 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych PrzekBadnie zbate nale| do obiektów zBo|onych geometrycznie, o wyso- kich wymaganiach jako[ciowych. KoBa zbate zwykle wykonuje si na specjal- no[ciowych maszynach przeznaczonych gBównie do tego typu zadaD. Nowe technologie wytwarzania pozwalaj na realizacj bardziej skomplikowanych ksztaBtów, które do niedawna byBy wykonywane w sposób uproszczony. Nowe mo|liwo[ci to midzy innymi wytwarzanie kóB zbatych metodami numerycz- nymi bezpo[rednio z modelu 3D systemu CAD. Du|a ró|norodno[ stoso- wanych zazbieD jak i ró|norodno[ rozwizaD przekBadni czyni korzystnym budowanie modeli parametrycznych Batwo adaptowalnych do zmieniajcych si potrzeb. Z ogólnych zasad projektowania przekBadani wiadomo, |e ksztaBt z- bów i innych parametrów koBa powizane s matematycznie i zale| od wielu czynników, std model parametryczny powinien by elastyczny by dopasowa si do ró|nych wymagaD. Zagadnienia te zostan przedyskutowane dla wy- branych przekBadni o zazbieniu ewolwentowym. 6.1. KoBa walcowe o zbach prostych Przy modelowaniu uzbienia ewolwentowego istnieje potrzeba zastosowa- nia krzywej zwanej ewolwent okrgu oraz innych krzywych tworzcych profil zba. W programie Pro/E, równie| przy modelowaniu geometrycznym kóB z- batych, dogodnie bdzie wykorzysta krzywe parametryczne. Do wykre[lenia ewolwentowego zarysu zba posBu|ono si równaniami opisanymi w literatu- rze [39], wa|niejsze parametry, u|ywane w dalszej cz[ci pracy, oznaczono na rys. 6.1, a podstawowe zale|no[ci opisujce geometri kóB zbatych przedsta- wiono w postaci równaD (6.1) do (6.7).  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 151  #151 6.1. KoBa walcowe o zbach prostych 151 Æ Rys. 6.1. Charakterystyczne parametry wystpujce w równaniu ewolwenty  [rednica podziaBowa d = m · lz, (6.1)  [rednica okrgu zasadniczego db = d · cos(±), (6.2)  luz wierzchoBkowy c = 0.2 · m, (6.3)  wysoko[ gBowy zba ha = (y + x) · m, (6.4)  wysoko[ stopy zba hf = (y - x) · m + c, (6.5)  [rednica gBów zbów da = d + 2 · ha, (6.6)  [rednica stóp zbów df = d - 2 · h , (6.7) f gdzie: lz - liczba zbów, m - moduB, ± - kt przyporu, x - wspóBczynnik prze- sunicia zarysu, y - wspóBczynnik wysoko[ci zba.  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 152  #152 152 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych Przy opisie ewolwenty dogodnie jest skorzysta z zapisu parametrycznego we wspóBrzdnych biegunowych. Umieszczajc Buk ewolwenty symetrycznie wzgldem osi x, dla kóB z nieprzesunitym zarysem otrzymamy nastpujce równania: d da - db b r = - + t · , (6.8) 2 2 db 180 db ¸ = tan a · cos · - a · cos - ¸b, (6.9) 2 · r À 2 · r z = 0, (6.10) gdzie: ¸b - pocztek odwijania si ewolwenty z koBa zasadniczego, który mo|na wyliczy z zale|no[ci geometrycznych: ¸b = ¸d - Æ, (6.11) 90 ¸d = , (6.12) lz Æ = tan(±d) - ±d, (6.13) db ±d = cos , (6.14) d gdzie: ¸d - kt poBo|enia punktu ewolwenty na kole podziaBowym. W opisywanym przykBadzie parametrami okre[lajcymi geometri koBa z- batego s: lz - liczba zbów, m - moduB, ± - kt przyporu, x - wspóBczynnik przesunicia zarysu, y - wspóBczynnik wysoko[ci zba. Jako dodatkowe pa- rametry mo|na wprowadzi: r - promieD zaokrglenia zba u podstawy i b - szeroko[ koBa zbatego. Z uwagi na zapis równaD wymagany przez Pro/E dokonano odpowied- nich podstawieD, na przykBad DB za db, ALFA za ± itp. Przed wprowadzeniem równaD do programu Pro/E niezbdne jest wprowadzenie danych. Mo|na to uczyni, wybierajc polecenie Tool/Parameters lub bezpo[rednio jako relacje poleceniem Tool/Relations (listing 6.1). Ewolwenta jest jednoznacznie okre- [lona przez podanie [rednicy koBa zasadniczego, kierunku odwijania i punktu, z którego zaczyna si odwija. Przy przesuniciu zbatki nacinajcej o warto[ x (dodatni) grubo[ zba na [rednicy podziaBowej (mierzona po Buku) zwiksza si o warto[ 2x tan(±). Dla kóB korygowanych [rednica okrgu zasadniczego jest taka sama jak dla kóB bez korekcji. PozostaBe wielko[ci wystpujce w opisie  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 153  #153 6.1. KoBa walcowe o zbach prostych 153 zarysu koBa zbatego, bdce funkcj wymienionych uprzednio parametrów, zostan wprowadzone do programu Pro/E jako relacje, poleceniem Tools/Re- lations. Równania i dane mo|na wpisa bezpo[rednio lub te| je skopiowa z uprzednio przygotowanego pliku ASCII. Listing 6.1. Równania w oknie opcji Edit Rel z wprowadzonymi równaniami D=M"LZ C=0.2"M HA=(Y+X)"M HF=(Y-X)"M+C DB=D"COS(ALFA) DA=D+2"HA DF=D-2"HF A_D=ACOS(DB/D) FI=TAN(A_D)"180/PI-A_D TETA_B=90/LZ-360"X"TAN(ALFA)/(D"PI)-FI PR=(DA-DF)/20 Uwzgldniajc korekcj uzbienia oraz to, |e w programie Pro/E argumen- tem funkcji trygonometrycznych jest warto[ kta w stopniach oraz |e rezultat funkcji cyklometrycznych jest tak|e wyra|ony w stopniach, wprowadzone i ob- liczone przez program warto[ci parametrów pokazano w tabeli 6.1. Tabela 6.1 Wprowadzone i obliczone przez program warto[ci parametrów Name X-refs Current value M Local 1.500000e+00 LZ Local 1.000000e+01 ALFA Local 2.000000e+01 B Local 6.300000e+01 X Local 0.000000e+00 Y Local 7.000000e-01 D Local 1.500000e+01 DB Local 1.409539e+01  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 154  #154 154 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych Tabela 6.1  c.d Name X-refs Current value C Local 3.000000e-01 HA Local 1.050000e+00 HF Local 1.350000e+00 DA Local 1.710000e+00 DF Local 1.230000e+01 A D Local 2.000000e+01 FI Local 8.539583e-01 TETA B Local 8.146042e+00 PR Local 2.992316e-01 Po wprowadzeniu parametrów oraz relacji przygotowano jeszcze krzywe pomocnicze. Korzystajc z polecenia Insert/Model Datum/Sketch, narysowa- no na pBaszczyznie FRONT dwa okrgi, do których odpowiednio przypisano pa- rametry DF i DA. Na tej samej pBaszczyznie po wybraniu Insert/Model Datu- m/Equation, wskazaniu ukBadu wspóBrzdnych (rys. 6.2) oraz wybraniu opcji Cylindrical wprowadzono równania ewolwenty jak na rys. 6.3. Po wprowa- dzeniu danych na pBaszczyznie pojawia si odcinek ewolwenty (rys. 6.4). Rys. 6.2. Okienko wyboru ukBadu Rys. 6.3. Okienko z wprowadzonymi równaniami wspóBrzdnych ewolwenty we wsp. walcowych Kolejna czynno[ to wygenerowanie walca poleceniem Extrude. W szki- cowniku wykorzystano okrg pomocniczy o [rednicy DA jako zarys podstawy walca. W tym celu zrzutowano go poleceniem szkicownika Edge/Use/Sin- gle. Projekcj walca wykonano, wprowadzajc parametr B jako jego wysoko[ (rys. 6.5).  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 155  #155 6.1. KoBa walcowe o zbach prostych 155 Rys. 6.4. Zdefiniowane pomocnicze krzywe: dwa okrgi oraz ewolwenta Rys. 6.5. Walec wygenerowany na podstawie okrgu o [rednicy DA, widoczny jest równie| okrg o [rednicy DF i ewolwenta Po wygenerowaniu walca wykonano jeden wrb, w tym celu wybrano pole- cenie Extrude z opcj Cut. Dla szkicownika tej operacji wybrano powierzchni czoBow walca. Profil wrbu zba uzyskano gBównie posBugujc si wcze[niej przygotowanymi krzywymi. Korzystajc z opcji Edge/Use/Single, na szki- cownik zrzutowano okrgi o [rednicach DA i DF oraz ewolwent. Nastpnie ewolwent przedBu|ono stycznie odcinkiem do okrgu DF i zaokrglono pro- mieniem PR do okrgu DF (rys.6.6). Po naszkicowaniu poBowy zarysu zba wykonano jego lustrzane odbicie, a nastpnie szkic ten wykorzystano do usu- nicia materiaBu i otrzymano jeden wycity wrb (rys.6.7).  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 156  #156 156 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych Rys. 6.6. Profil wrbu midzyzbnego (T - Rys. 6.7. Model po wykonaniu jednego wrbu punkty styczno[ci w konstrukcji zarysu wrbu) Rys. 6.8. Ustalenie parametrów dla polecenia Pattern  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 157  #157 6.1. KoBa walcowe o zbach prostych 157 Do rozmieszczenia na obwodzie koBa pozostaBych wrbów zastosowano po- lecenie Pattern i u|yto opcji Axis (wzór koBowy). Po wprowadzeniu warto[ci skoku kta w postaci dziaBania 360/LZ i podaniu liczby kopii wykonane zosta- n wrby (rys. 6.9). Aby ich liczb uzale|ni od liczby zbów, nale|y polecenia- mi Edit oraz Info/Switch Dimensions (rys. 6.10) odczyta nazw zmiennej sterujcej liczb kopii (p16). W oknie relacji trzeba wstawi dziaBanie P16 = LZ (rys. 6.11). Po od[wie|eniu (Edit/Regenerate) wrby zostan powielone na caBym kole (rys. 6.12). Rys. 6.9. Model po wykonaniu kilku wrbów Rys. 6.10. Odczytanie nazwy wymiaru: liczba kopii (p16) Zbudowany model obowizywa bdzie w okre[lonym przedziale warto[ci parametrów. Szczególnym ograniczeniem jest liczba zbów. Tak na przykBad dla liczby zbów LZ > 42 i kta przyporu ± = 20æ% [rednica ich stóp df jest wiksza od [rednicy okrgu zasadniczego db. Oznacza to, |e ewolwenta za- czyna si odwija poni|ej df (rys. 6.13), co powoduje problemy z uzyskaniem zamknitego profilu zba. Mo|na je rozwiza [39], budujc profile o ró|nej strukturze dla warto[ci db > df i dla db df . Do tego celu zastosowano po- lecenie Program/Edit Design. Po jego wywoBaniu pojawia si okno z plikiem tekstowym, w którym znajduj si m.in. wpisane uprzednio relacje oraz wy- konane operacje. Przegldajc posta tekstow, zawarto[ programu, trzeba si ustawi przed fragmentem odpowiedzialnym za wykonanie wrbów. W tym przypadku bd one przed operacj Axis A 1, std te| Batwo mo|na znalez to miejsce za pomoc opcji wyszukiwania wyrazów w tek[cie po podaniu nazwy A 1 (rys. 6.14).  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 158  #158 158 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych Rys. 6.11. Uaktualniona tabela Rys. 6.12. Parametryczny model koBa zbatego relacji Rys. 6.13. Krzywe ewolwentowe dla DB < DF  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 159  #159 6.1. KoBa walcowe o zbach prostych 159 Rys. 6.14. Okno wyszukiwania tekstu Rys. 6.15. Rezultat przy dziaBaniu instrukcji warunkowej dla lz = 50 Rys. 6.16. Aktualizacja pliku relacji Przed operacj wykonania wrbu, przed Add Feature (listing 6.1), wsta- wiono instrukcj warunkow IF(DB>DF), zamykajc j Bcznie z pozostaBymi operacjami, zwizanymi z wykonaniem wrbów poleceniem END IF. W tym  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 160  #160 160 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych przypadku nastpiBo to za ostatni instrukcj End Add, a przed MassProp. Wstawienie instrukcji warunkowej pokazano na listingu 6.2. Podstawiajc pod zmienn LZ warto[ 50 (Relations) i po wywoBaniu polecenia Regenerate, pominite zostan operacje wykonywania wrbów zbów, otrzymamy jedynie walec jak na rys. 6.14. Listing 6.2. Wstawienie instrukcji warunkowej do Listing 6.3. Wstawienie instrukcji modelu koBa zbatego warunkowej dla DB< DF NAME = A_1 SECTION NAME = S2D0003 FEATURE BELONGS TO LOCAL GROUP SKETCH_1 . . . FEATURE IS IN LAYER(S) : END ADD 02___PRT_ALL_AXES - OPERATION = SHOWN END IF MEMBER OF A GROUP, NAME = SKETCH_1 IF (DB<DF) LEADING FEATURE OF THE GROUP: ID = 50 . . . LAST FEATURE OF THE GROUP: ID = 145 END ADD ADD FEATURE (initial number 10) . . . INTERNAL FEATURE ID 836 IF (DB>DF) PARENTS = 145(#9) ADD FEATURE TYPE = PATTERN INTERNAL FEATURE ID 149 . . . PARENTS = 145(#9) MAIN PATTERN DIMENSIONS: TYPE = PATTERN d20 = 56.4R (weak) LEADER OF A (10 X 1) DIM GENERAL PATTERN d21 = 63R (weak) MAIN PATTERN DIMENSIONS: d22 = 0 (weak) d9 = 0 . 9R d23 = 0 (weak) d13 = 9 d24 = 9 d14 = 3.94 d25 = 12.05 d15 = 360 d26 = 360 END ADD END ADD END IF END IF . . . . . . MASSPROP MASSPROP END MASSPROP END MASSPROP W celu wykonania wrbów dla innych danych powtórzono wszystkie czyn- no[ci modelowania: zarysu wrbu, jego wycicia oraz powielenia. Dopisano warunki, które spowoduj, |e wykonane ostatnio operacje bd tworzone tylko wtedy, gdy DB>DF. Dla warunku odwrotnego opracowano podobne rozwiza- nie (listing 6.3). W tym przypadku w programie przed nowo utworzonymi  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 161  #161 6.2. Modelowanie koBa o zbach [rubowych 161 operacjami, przed lini Add Feature, wpisano warunek IF (DB<=DF). Na koD- cu nowego bloku operacji, po End Add, wpisano: END IF. Tak uzyskany model bdzie parametrycznym modelem koBa zbatego o uzbieniu ewolwentowym zewntrznym równie| dla DB<=DF. Rys. 6.17. Model koBa dla DF<DB 6.2. Modelowanie koBa o zbach [rubowych Modelowanie zbów [rubowych b- dzie bardziej zBo|one ni| zbów pro- stych, bowiem inaczej przedstawiaj si w tym przypadku warunki wspóBpracy kóB [39]. Zostanie to omówione na przy- kBadzie koBa walcowego. Na walec zasad- niczy Db nawija si ta[ma, której koniec jest [city pod ktem, tworzc odcinek BD (rys. 6.18). Podczas nawijania lub od- wijania odcinek BD tworzy powierzchni boku zba. Powierzchnia ta w przekroju normalnym do osi walca jest ewolwent Rys. 6.18. Sposób powstawania linii (rys. 6.19). Po nawiniciu ta[my jej koniec zba [rubowego na walcu AC tworzy lini [rubow. zasadniczym W literaturze spotyka si ró|ne po- dej[cie do wykonywania kóB [rubowych.  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 162  #162 162 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych Przyjmujc, |e w przekroju czoBowym wystpuje zarys ewolwentowy okre- [lony jak do zwykBego koBa walcowego, model pojedynczego wrbu mo|na wykona, korzystajc z polecenia Insert/Sweep Blend. W tym celu niezbd- ne bdzie zdefiniowanie [cie|ki jako linii [rubowej i dwóch profili normalnych do krzywej na obu jej koDcach. Profil w pBaszczyznie normalnej linii [rubo- wej musi by tak okre[lony, by w pBaszczyznie czoBowej walca mógB stanowi przekrój ewolwentowy wrbu. Przekroje te bd obrócone wzgldem siebie o kt BETAW; pochylenie linii [rubowej na walcu podziaBowym oznaczono jako BETA. Zale|no[ midzy tymi ktami Batwo obliczy, porównujc ró|nice dBu- go[ci nawini. Zatem, podobnie jak dla koBa o zbach prostych, ewolwenta jest jednoznacznie okre[lona przez podanie [rednicy koBa zasadniczego, kierunku odwijania i punktu, z którego zaczyna si odwija. Rys. 6.19. Zby [rubowe koBa walcowego, ewolwenta w widoku czoBowym Modelowanie rozpoczniemy od zdefiniowania zale|no[ci matematycznych, korzystajc z polecenia Relations. Po jego wywoBaniu wprowadzono dane i równania jak dla koBa o zbach prostych oraz nowe wielko[ci. Nowe parame- try to kt pochylenia linii [rubowej BETA oraz kt BETAW. Ze wzgldu na kto- we wej[cie profilem wprowadzono dwie pomocnicze równolegBe powierzchnie odsunite, równo od powierzchni czoBowych walca, w którym bd nacinane zby. Parametry charakteryzujce te powierzchnie to odsuniecie ODS oraz od- legBo[ pomidzy nimi BW. Wprowadzono te| pomocniczy parametr DAA, któ- rego warto[ wyznacza zewntrzn [rednic dla profilu narzdzia w operacji wycinania wrbu. Po dokonaniu tych czynno[ci zawarto[ pliku RELATIONS przedstawiono na listingu 6.4.  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 163  #163 6.2. Modelowanie koBa o zbach [rubowych 163 Listing 6.4. Definicja relacji dla koBa zbatego Listing 6.5. Definicja paremetrów dla koBa o zbach [rubowych o zbach [rubowych M=3 LZ=45 M Real Number 3.000000 ALFA=20 LZ Real Number 50.000000 ODS=10 ALFA Real Number 20.000000 B=30 ODS Real Number 10.000000 BW=B+2"ODS B Real Number 100.000000 BWZ=-BW BW Real Number 120.000000 BETAW=40 BWZ Real Number -120.000000 D=M"LZ BETAW Real Number -70.000000 ALFAN=ATAN(TAN(ALFA)"COS(BETAW) ) D Real Number 150.000000 X=0 X Real Number 0.000000 Y=1 Y Real Number 1.000000 C=0.2"M C Real Number 0.600000 HA=(Y+X)"M HA Real Number 3.000000 HF=(Y-X)"M+C HF Real Number 3.600000 DB=D"COS(ALFA) DB Real Number 140.953893 DA=D+2"HA DA Real Number 156.000000 DAA=DA+0.5"HF DAA Real Number 157.800000 DF=D-2"HF DF Real Number 142.800000 A_D=ACOS(DB/D) A_D Real Number 20.000000 FI=TAN(A_D)"180/PI-A_D FI Real Number 0.853958 TETA_B=90/LZ-360"X"TAN(ALFA)/(D"PI)-FI TETA_B Real Number 0.946042 Po wprowadzeniu relacji przystpiono do wygenerowania elementów po- mocniczych, takich jak krzywe, pBaszczyzny i szkice. Zdecydowano si na zapis linii opisujcych profil wrbu za pomoc równaD matematycznych. Ponadto, podobnie jak przy modelowaniu kóB o zbach prostych nale|aBo wzi pod uwag fakt, |e struktura profilu wrbu bdzie ró|na w zale|no[ci od warto[ci [rednicy db. W pierwszej kolejno[ci powinien zosta rozpatrzony przypadek dla DB > DF, czyli gdy ewolwenta zaczyna si odwija powy|ej [rednicy stóp. W tym przypadku profil wrbu bdzie zbudowany z ewolwenty, Buków oraz linii stycznych Bczcych ewolwent z dnem wrbu. Przygotowane wcze[niej elementy zostan u|yte do zbudowania profilu wrbu na powierzchni czoBowej walca. Elementy pomocnicze pokazano na rys. 6.20; w tle widok koBa zbatego, które zostanie wygenerowane na ich podstawie.  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 164  #164 164 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych Rys. 6.20. Elementy pomocnicze do wykonania koBa zbatego W tabeli 11 zestawiono równania i graficznie zilustrowano po-szczególne elementy pomocnicze, ich oznaczenia na drzewie operacji odpowiadaj wyko- naniu nastpujcych elementów:  Sketch1 - okrgu podziaBowego,  Curve id45 -linii [rubowej zba,  Curve id47 - ewolwenty prawej cz[ci wrbu na powierzchni Front,  Curve id49 - ewolwenty lewej cz[ci wrbu na powierzchni Front,  Curve id51 - Buku zewntrznego narzdzia do wykonania wrbu na po- wierzchni Front,  Curve id51 - Buku wewntrznego narzdzia do wykonania wrbu na po- wierzchni Front,  DTM1 - powierzchni równolegBej do Front i przechodzcej przez koniec linii [rubowej,  CSO - pomocniczego ukBadu wspóBrzdnych oddalonego o warto[ BWZ,  Curve id71 - ewolwenty prawej cz[ci wrbu na powierzchni DTM1,  Curve id73 - ewolwenty lewej cz[ci wrbu na powierzchni DTM1,  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 165  #165 6.2. Modelowanie koBa o zbach [rubowych 165  Curve id75 - Buku zewntrznego narzdzia do wykonania wrbu na po- wierzchni DTM1,  Curve id77 - Buku wewntrznego narzdzia do wykonania wrbu na po- wierzchni DTM1,  DTM2 - powierzchni równolegBej do DTM1 odsunitej o wybieg narzdzia na odlegBo[ ODS. Tabela 6.2 Równania i posta graficzna elementów pomocniczych Polecenie Równanie Posta graficzna r=d/2 Sketch1 theta=t*betaw Curve id45 z=-t*BW r=-(db/2+t*(daa-db)/2) a=acos(db/(2*r)) Curve id47 theta=tan(a)*180/pi-a-teta b z=0 Curve id49 r=-(db/2+t*(daa-db)/2) a=acos(db/(2*r)) theta=-(tan(a)*180/pi-a-teta b) z=0  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 166  #166 166 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych Tabela 6.2  c.d Polecenie Równanie Posta graficzna r=daa/2 a=acos(db/(2*r)) Curve id51 theta=360/LZ/2-360/LZ*t z=0 Curve id53 r=df/2 a=acos(db/(2*r)) theta=360/LZ/2-360/LZ*t z=0 DTM1 paralell through CSO $D17=BWZ  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 167  #167 6.2. Modelowanie koBa o zbach [rubowych 167 Tabela 6.2  c.d Polecenie Równanie Posta graficzna r=-(db/2+t*(daa-db)/2) a=acos(db/(2*r)) Curve 71 theta=tan(a)*180/pi-a-teta b+ +betaw z=0 Curve 73 r=-(db/2+t*(daa-db)/2) a=acos(db/(2*r)) theta=-(tan(a)*180/pi-a-teta b- -betaw) z=0 r=daa/2 a=acos(db/(2*r)) Curve 75 theta=360/LZ/2+betaw-360/LZ*t z=0 Curve 77 r=df/2 a=acos(db/(2*r)) theta=360/LZ/2+betaw-360/LZ*t z=0 DTM2 $D17=BWZ  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 168  #168 168 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych Po wykonaniu elementów pomocniczych z pBaszczyzny DTM2 wygenerowa- no walec o [rednicy DA i wysoko[ci B. Nastpnie przystpiono do wykonania profili na pBaszczyznie Front oraz DTM1. Ich wykonanie polegaBo na otwar- ciu szkicownika na odpowiedniej pBaszczyznie, wykorzystaniu pomocniczych elementów, takich jak Buki, ewolwenta, linie i ich odpowiednie docicie, by two- rzyBy przekrój zamknity. Przedstawiony na rys. 6.22 Sketch 2 dotyczy wrbu na pBaszczyznie Front, a Sketch 3 na pBaszczyznie DTM1. Rys. 6.21. Profile wrbu zba Dysponujc tymi elementami wywoBano, polecenie Sweep/Blend z opcj Cut. W oknie Blend Opts wybrano opcje jak na rys. 6.23, po czym po za- twierdzeniu program przechodzi do wyboru [cie|ki; w oknie Chain (rys. 6.24) wybrano opcj Curve Chain i okre[lono punkt startowy na krzywej. Nastpnie, po kolejnym zatwierdzeniu, zdefiniowano jako zerowe pochylenie przekrojów wzgldem osi Z. Dalej program przechodzi do definicji przekroju profilu na pBaszczyznie normalnej do pocztku krzywej prowadzcej, po czym skrzy|o- wanymi liniami przerywanymi wy[wietla pocztek linii [rubowej; w tle wida (rys. 6.25) profil Sketch 2, który nale|y przetransformowa do tego szkicowni- ka. Po zatwierdzeniu program przechodzi do drugiego koDca linii [rubowej na pBaszczyzn normaln i podobnie jak poprzednio trzeba przetransformowa profil, tym razem ze szkicu Sketch 3 (rys. 6.26). Nale|y przy tym zwróci  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 169  #169 6.2. Modelowanie koBa o zbach [rubowych 169 uwag, by wektory orientacyjne przekrojów byBy zgodne, w przeciwnym przy- padku wrb bdzie skrcony. Poprawne dziaBanie polecenia obrazuje rys. 6.27. Rys. 6.22. Wybór opcji NrmtoOrginTraj w oknie Blend Opts Rys. 6.23. Wybór opcji Curve Chain w menu Chain  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 170  #170 170 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych Rys. 6.24. Transformacja profilu ze Sketch2 Rys. 6.25. Transformacja profilu ze Sketch3 na pBaszczyzn normaln do na pBaszczyzn normaln do krzywej krzywej Rys. 6.26. Rezultat poprawnego zadziaBania polecenia Sweep/Blend Po wykonaniu jednego wrbu w opisany sposób mo|na te zby powieli i otrzymamy model koBa walcowego o zbach [rubowych dla db>df. Aby zabezpieczy poprawne dziaBanie modelu, operacje: Sketch 2, Sketch 3 oraz Pattern 1 objte zostan instrukcj warunkow IF(DB>DF) i END IF. W tym celu w poleceniu Program trzeba odszuka odpowiedni cig poleceD (listing 6.6).  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 171  #171 6.2. Modelowanie koBa o zbach [rubowych 171 Listing 6.6. Wstawienie instrukcji IF(DB>DF) PROTRUSION: Extrude SECTION NAME = S2D0004 FEATURE IS IN LAYER(S) : 02___PRT_ALL_AXES - OPERATION = SHOWN FEATURE S DIMENSIONS: d23 = 20 d25 = 60 Dia END ADD ... IF (DB>DF) ADD FEATURE (initial number 20) INTERNAL FEATURE ID 55 ADD FEATURE (initial number 28) INTERNAL FEATURE ID 182 PARENTS = 45(#7) 55(#20) 79(#21) 112(#23) CUT: Swept Blend, Norm to Origin Traj, Sketched Sections ... MAIN PATTERN DIMENSIONS: d26 = 0 d29 = 0Z d40 = 0Z d49 = 36 d50 = 13.19 d51 = 360 END ADD END IF MASSPROP END MASSPROP  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 172  #172 172 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych Rys. 6.27. Model koBa i drzewo operacji po powieleniu zbów operacj Patern Dla DB<=DF nale|y zbudowa nowe profile na pBaszczyznie Front oraz DTM1, co obrazuj rys. 6.28 i 6.29 i powtórzy caB procedur wycinania i po- wielenia wrbu. Po wykonaniu tych czynno[ci w poleceniu Program nowe elementy trzeba umie[ci pomidzy IF a END IF dla tego przypadku. Aby model mo|na byBo zmienia dla ró|nych parametrów, to równie| takie dane, jak liczba kopii wrbów i podziaBka nale|y podstawi za zmienne systemowe w poleceniu Relation (rys. 6.30). W tym przypadkuD49,D117orazP52i P120 reprezentuj odpowiednio podziaBk i liczb wrbów (rys. 6.31). Rys. 6.28. Profil wrbu dla DB<=DF na Rys. 6.29. Profil wrbu dla DB<=DF na pBaszczyznie Front pBaszczyznie DTM1  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 173  #173 6.3. Modelowanie koBa sto|kowego 173 Rys. 6.30. UzupeBnienie relacji o parametry wzoru Rys. 6.31. UzupeBnienie relacji operacji powielenia wrbu o parametry wzoru operacji powielenia wrbu Zbudowany model pozwala na wygenerowanie ró|nych modeli kóB o z- bach [rubowych zarówno lewo, jak i prawoskrtnych w szerokim zakresie zmian parametrów. Na rys. 6.32 pokazano wybrane modele. Lz=40 beta= 50 Lz=40 beta = - 50 Lz=10 beta 50 Rys. 6.32. PrzykBadowe modele kóB wygenerowane dla ró|nych danych 6.3. Modelowanie koBa sto|kowego Modelowanie koBa sto|kowego zostanie pokazane na przykBadzie przekBad- ni o osiach przecinajcych si. Dla tego przypadku wymiary uzbieD kóB sto|-  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 174  #174 174 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych kowych o zbach prostych okre[la si na zewntrznym sto|ku dopeBniajcym. Zarysy ewolwentowe czoBowe zbów wyznacza si na powierzchniach dopeB- niajcych: walcem dopeBniajcym koBa pBaskiego i sto|kiem dopeBniajcym ko- Ba sto|kowego. SzczegóBowe informacje na temat geometrii tego rodzaju kóB zbatych mo|na znalez w literaturze [39]; zgodnie z nimi zaproponowano zbudowanie modelu koBa. Przed przystpieniem do modelowania koBa sto|kowego wygenerowano szereg elementów pomocniczych, takich jak krzywe pomocnicze oraz pBaszczy- zny. Na pBaszczyznie TOP narysowano linie (rys. 6.33) odpowiadajce w prze- kroju pochyleniu wierzchoBków zbów, linii podziaBowej oraz zarysowi dna wrbów. Nastpnie, bazujc na tej pBaszczyznie i linii sto|kowej gBów zbów (rys. 6.34), poleceniem Revolve wygenerowano materiaB wej[ciowy do mode- lowania koBa (rys. 6.35). Rys. 6.33. Linie pomocnicze na pBaszczyznie TOP W dalszej kolejno[ci na pBaszczyznie FRONT narysowano okrgi odpowied- nio stóp, podziaBowy i gBów zbów, analogicznie jak dla zbów prostych, wy- generowano ewolwent i pozostaBe skBadniki profilu wrbu (rys. 6.36 - 6.38), krzywe id 39 do id 15693. Nastpnie przygotowano elementy pomocnicze: wstawiono pBaszczyzn DTM1 oraz dodatkowy ukBad wspóBrzdnych CSO na przeciciu pBaszczyzn DTM1, TOP i FRONT (rys. 6.38) w taki sposób, by staB si on [rodkiem dla okrgów i ewol- wenty dla wrbów zw|onych po przeciwnej stronie zba. Krzywa id 15733 jest ewolwent mniejsz (listing 6.7), krzywa id 16524 profilem mniejszym, pozostaBe krzywe, poBo|one na drzewie operacji poni|ej pozycji DTM1, opisuj  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 175  #175 6.3. Modelowanie koBa sto|kowego 175 okrgi stóp, podziaBowy i gBów zbów dla [rednicy mniejszej. Teraz wystarczy usun materiaB pomidzy tymi przekrojami poleceniem Insert/Blend/Pro- trusion w sposób opisany w punkcie 6.2 i otrzymamy wycity jeden wrb (rys. 6.39). PozostaBe czynno[ci nale|y przeprowadzi jak dla koBa zbatego o zbach prostych. Rys. 6.34. Szkicownik w operacji Revolve dla wygenerowania materiaBu wyj[ciowego Rys. 6.35. BryBa wyj[ciowa do wykonania koBa zbatego  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 176  #176 176 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych Rys. 6.36. Pomocnicze okrgi dla wykonania zba Listing 6.7. Równanie ewolwenty du|ej - Listing 6.8. Ewolwenta mniejsza zapisana krzywa id57 parametrycznie r=-(db/2+t"(da-db)/2) r=-(db/2+t" (da2-db2)/2) a=acos(db/(2"r) ) a=acos(db2/(2"r) ) theta=tan(a)"180/pi-a-teta_b" 0.8 theta=tan(a)"180/pi-a-teta_b" 0.8 z=0 z=0 Rys. 6.37. Profil wrbu na pBaszczyznie stycznej  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 177  #177 6.3. Modelowanie koBa sto|kowego 177 Rys. 6.38. Elementy pomocnicze do konstrukcji zbów koBa sto|kowego Rys. 6.39. Wykonanie pierwszego Rys. 6.40. Powielenie wrbu operacj Pattern wrbu  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 178  #178 178 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych Operacje przedstawione na drzewie operacji (rys. 6.40) dotycz:  Curve id 39 - [rednica stóp zbów du|a,  Curve id 51 - [rednica gBów zbów du|a,  Curve id 45 - [rednica podziaBowa du|a,  Curve id 57 - odcinek ewolwenty du|ej,  Curve id 15693 - profil wrbu du|ego,  DTM1 - pBaszczyzna pomocnicza oddalona,  CSO - pomocniczy ukBad wspóBrzdnych,  Curve id 16236 - [rednica stóp zbów koBa maBego,  Curve id 15733 - odcinek ewolwenty na kole maBym,  Curve id 16242 - [rednica podziaBowa koBa maBego,  Curve id 16248 - [rednica gBów zbów koBa maBego,  Curve id 16254 - profil wrbu koBa maBego,  Pattern 1 - wrby koBa. 6.4. Modelowanie koBa sto|kowego o zbach [rubowych WspóBczesne maszyny do produkcji kóB s w stanie wykona bardzo za- awansowane rodzaje zbów. W pracy zostanie przedstawione wykonanie mo- delu przekBadni o zbach ewolwentowych sto|kowych [rubowych. W prze- kBadni sto|kowej odpowiednikami walców tocznych s sto|ki toczne o wspól- nym wierzchoBku i stykajce si wzdBu| wspólnej tworzcej. Teoretyczne zary- sy czoBowe zbów ewolwentowych wyznacza [lad ewolwenty na powierzchni kuli [39]. Powierzchnie boczne zbów kóB sto|kowych o zarysie ewolwento- wym tworzy si podobnie jak dla kóB walcowych z tym, |e w tym przypadku powierzchnia czoBowa bdzie utworzona jak styczna do sto|ka. Przekrój zba wzdBu| lini zba bdzie si zmniejszaB i obracaB. Zatem powierzchnie czoBo- we po obu stronach zba bd obrócone. Na rys. 6.41 pokazano przykBadowy zespóB kóB zbatych sto|kowych o uzbieniu [rubowym, które bd przedmio- tem modelowania. Na rys. 6.42 przedstawiono wymiary przekroju sto|ka oraz trójkta utworzonego do czoBowej powierzchni zba. Poszczególne trójkty s okre[lone przez wysoko[ LH1=DD1/2 gdzie DD1 - [rednica podziaBowa, BETAS - kt sto|ka koBa, LB1 - dBugo[ zba mierzona na tworzcej sto|ka, DM1 - [rednica podziaBowa na kole mniejszym. PozostaBe zmienne oznaczone na tym rysunku mo|na obliczy z zale|no[ci trygonometrycznych Przy modelowaniu  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 179  #179 6.4. Modelowanie koBa sto|kowego o zbach [rubowych 179 wykorzystane bd [rednice kóB na kole du|ym i mniejszym oznaczone odpo- wiednio: DF - stóp, DM - podziaBowe i DA - wierzchoBków, które oznaczono na rys. 6.43 oraz wymiary charakteryzujce wysoko[ci i kty zbów (rys. 6.44). Rys. 6.41. Widok kóB o uzbieniu [rubowym: 1- koBo mniejsze, 2 - koBo wiksze Rys. 6.42. Wymiary w przekroju sto|ka koBa  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 180  #180 180 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych Rys. 6.43. Zrednice wykorzystane do modelowania uzbienia Rys. 6.44. Wymiary zwizane z geometri zba  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 181  #181 6.4. Modelowanie koBa sto|kowego o zbach [rubowych 181 Modelowanie rozpoczto od otwarcia pliku o nazwie KOLO STOZ SRUB i w oknie polecenia Relations wprowadzono dane dotyczce ewolwent wik- szych i mniejszych oraz zale|no[ci trygonometrycznych. Nowe parametry to kt linii [rubowej BETAA oraz kt sto|ka BETAS. Ze wzgldu na ktowe wyj[cie profilem wprowadzono jedn pomocnicz powierzchni odsunit od czoBowej mniejszej powierzchni zbów. Parametr charakteryzujcy odsunicie tej powie- rzchni to LB1. Wprowadzono te| pomocnicze parametry DAD i DAM D, które wyznaczaj zewntrzn [rednic dla profilu narzdzia w operacji wycinania wrbu. Parametry dla zbów na pBaszczyznie czoBowej mniejszej wyznaczono z proporcji geometrycznej. Po dokonaniu tych czynno[ci zawarto[ pliku RELA- TIONS skBada si z danych ogólnymi i dotyczcych zale|no[ci dla zbów koBa wikszego listing 6.9, dla koBa mniejszego przedstawia listing 6.10. Fragment pliku RELATIONS z zale|no[ciami geometrycznymi pokazano na listing 6.11. Dla lepszej orientacji podczas modelowania otwarto szkicownik o nazwie Sketch 1 i naszkicowano trójkt z rys. 6.45. Szkicownik ten otwarto na pBasz- czyznie RIGHT z orientacj LEFT oraz wybrano dla niego referencyjn pBasz- czyzn FRONT (rys. 6.44). Nale|y zwróci uwag, |e nie s to standardowe ustawienia wprowadzane przez program, jednak|e takie ich przyjcie przy wykorzystaniu gBównego ukBadu wspóBrzdnych upro[ci tworzenie modelu. Rys. 6.45. Ustawienia dla szkicownika Sketch 1  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 182  #182 182 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych Listing 6.9. Fragment pliku RELATIONS z danymi i obliczeniami uzbienia wikszego /*Dane wejsciowe*/ M=3 /*Modul*/ LZ1=15 /*liczba zebow*/ LZ2=45 /*liczba zebow kola wspolpracujacego*/ BETAS=ATAN(LZ1/LZ2) /*kt pochylenia sto|ka koB*/ LBR= 20 /*dBugo[ tworzcej zbów sto|ka na [rednicy podziaBowej */ LB1=LBR+0.1"LBR /*wydBu|enie tworzcej na wybieg narzdzia*/ BETAB=10 /*kt obrotu lini zeba*/ BETAA=-BETAB"LZ2/LZ1 /*kat obrotu linii zeba koBa wspolpracujacego */ /*dane uzebienia koBa na kole czolowym duzym*/ ALFA=20 X=0 Y=1 DD1=M"LZ1 C=0.2"M HA1=(Y+X)"M HF1=(Y-X)"M+C DB1=DD1"COS(ALFA) DA1=DD1+2"HA1 DAD=DA1+0.5"HA1 DF1=DD1-2"HF1 A_D1=ACOS(DB1/DD1) FI1=TAN(A_D1)"180/PI-A_D1 Rys. 6.46. Szkicownik Sketch 1  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 183  #183 6.4. Modelowanie koBa sto|kowego o zbach [rubowych 183 Listing 6.10. Fragment pliku RELATIONS dotyczcym obliczeD koBa czoBowego mniejszego /*Obliczenia uzebienia dla kola czoBowego mniejszego*/ WSP=LC2/LC1 /*wspolczynnik proporcjonalnosci wysokosci zebow*/ /*wspolczynnik proporcjonalno[ci srednic podziaBowych*/ WSP1=(LP1-LC4)/LP1 DM=DD1"WSP1 /*srednica podzialowa*/ LC8=LC6-DM/2 /*przesuniecie ukladu wspolrzednych ewolwenty*/ HA2=HA1"WSP /*wysokosc gBowy zeba*/ HF2=HF1"WSP /*wysokosc stopy zeba*/ DFM=DM-2"HF2 /*srednica podzialowa*/ DBM=DB1"WSP1 /*srednica podzialowa*/ DAM=DM+2"HA2 /*srednica podzialowa*/ DAM_D=DAM+0.5"HA2 /*srednica podzialowa*/ A_DM=ACOS(DBM/DM) /*zmienna pomocnicza*/ FI_M=TAN(A_DM)"180/PI-A_DM /*kat*/ TETA_BM=90/LZ1-360"X"TAN(ALFA)/(DM"PI)-FI_M /*kat ewolwenty Listing 6.11. Fragment pliku relacji z obliczeniami geometrycznymi /*Obliczenia geometryczne*/ LH1=DD1/2 LP1=LH1/TAN(BETAS) LP2=LH1"TAN(BETAS) LC1=LP1/COS(BETAS) LC2=LC1-LB1 LC4=LB1"COS(BETAS) LC5=LH1/COS(BETAS) LH2=LB1"SIN(BETAS) LC6=LC5/LC1"LC2 LC7=LB1/COS(BETAS) LC9=LC5-DD1/2 W szkicowniku tym trójkt narysowano jako prostoktny, zwymiarowano go przez podanie wysoko[ci i kta, wielko[ciom tym odpowiadaj parame- try systemowe d0 i d1. W oknie Relations podstawiono za d0=LH1 oraz za d1=BETAS. Nastpnie wygenerowano przesunity w osi Z, równolegle wzgl-  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 184  #184 184 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych dem gBównego ukBadu nowy ukBad wspóBrzdnych o nazwie CS0. Przesunicie w osi Z wynosiBo LP2 co wpisano podstawieniem w oknie Relations d7=LP2, gdy| za przesunicie to odpowiadaB parametr systemowy d7 (rys. 6.47). UkBad ten posBu|y do wygenerowania linii zba na sto|ku podziaBowym. Korzystajc z polecenia Curve/From Equation/Cylindrical wpisano równanie krzywej jak na listingu 6.12. Otrzyman krzywa pokazano na rys. 6.48. Rys. 6.47. Wygenerowanie lokalnego ukBadu wspóBrzdnych CS0 Listing 6.12. Fragment pliku RELATIONS z danymi i obliczeniami uzbienia wikszego r=DD1/2-(DD1/2-DM/2)"t theta=BETAA"t+90 z=-LC4"t Otrzymana krzywa zostanie wykorzystania w poleceniu Insert/Sweep Blend do wykonania wrbu. U|ycie tego polecenia wymaga jeszcze znajomo[ci pro- fili na pocztku i koDcu krzywej. Niezbdnym zatem jest zdefiniowanie dwóch profili na obu jej koDcach. Przyjmujc, |e w przekrojach czoBowych utworzo- nych przez powierzchnie styczne wystpuje zarys ewolwentowy okre[lony jak do zwykBego koBa walcowego mo|na po zdefiniowaniu odpowiednich ukBadów wspóBrzdnych wygenerowa z równaD odpowiednie ewolwenty oraz okrgu. Aby uzyska wBa[ciwy ukBad wspóBrzdnych dla ewolwenty profilu mniejszego zba wygenerowano po[rednie dwa lokalne ukBady wspóBrzdnych CS1 i CS2.  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 185  #185 6.4. Modelowanie koBa sto|kowego o zbach [rubowych 185 Rys. 6.48. Okienko polecenia Curve z wprowadzonym równaniem linii zba z prawej wygenerowana przestrzennie krzywa UkBad wspóBrzdnych CS1 przesunity jest równolegle wzdBu| osi Z o warto[ LC7 wzgldem gBównego ukBadu wspóBrzdnych i obrócony wzgldem tej osi o warto[ kta BETAA (rys. 6.49). W pliku relacji dopisano podstawienia za zmienne systemowe d13=LC7, $d10=BETAA. Znak $ wstawiony przed symbol d10 oznacza, |e BETAA mo|e przyjmowa równie| warto[ci ujemne (zby le- woskrtne). Rys. 6.49. Definicja lokalnego ukBadu wspóBrzdnych CS1 Nale|y zwróci uwag, |e w kole wspóBpracujcym profile te bd obrócone w przeciwnym kierunku i o inn warto[ kta, któr oznaczono jako BETAB. Warto[ kta BETAB bdzie zale|na od kta BETAA i przeBo|enia przekBadni. UkBad wspóBrzdnych CS2 zdefiniowano jako obrócony wzgldem osi X ukBadu  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 186  #186 186 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych CS1 o kt BETAS. UkBad wspóBrzdnych CS3 wzgldem, którego bdzie si od- wija ewolwenta bdzie przesunity o warto[LC8w kierunku osi Y wzgldem ukBadu CS2. Definicj ukBadu CS2 i CS3 pokazano na rys. 6.50, podstawiono za zmienne systemowe odpowiednio d30=LC8 w oknie Relations. Zatem po- dobnie jak dla koBa o zbach prostych wzgldem ukBadu CS3 wygenerowano odpowiednie ewolwenty i Buki. Odpowiednie równania pokazano w tabeli 6.3, a posta graficzn na rys. 6.51. Dla celów kontrolnych wygenerowano rów- nie| fragment Buku na kole podziaBowym. Otrzymane krzywe zgrupowano na drzewie operacji dla uzyskania lepszej przejrzysto[ci modelu. Rys. 6.50. Definicja ukBadów wspóBrzdnych CS2 i CS3 Rys. 6.51. Posta graficzna elementów pomocniczych z tab. 6.3  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 187  #187 6.4. Modelowanie koBa sto|kowego o zbach [rubowych 187 Tabela 6.3 Równania elementów pomocniczych dla postaci graficznej z rys. 6.51 Polecenie Równanie Curve 68 r=DM/2 (Cylindrical CS3) theta=360/LZ1/2-360/LZ1*t+90 z=0 (Buk podziaBowy) Curve 70 r=DFM/2 (Cylindrical CS3) theta=360/LZ1/2-360/LZ1*t+90 z=0 (Buk stóp) Curve 72 r=DAM D/2 (Cylindrical CS3) theta=360/LZ1/2-360/LZ1*t+90 z=0 (Buk zewntrzny) Curve 74 r=-(DBM/2+t*(DAM D-DBM)/2) (Cylindrical CS3) a=acos(DBM/(2*r)) theta=tan(a)*180/pi-a-teta bm+90 z=0 (ewolwenta) Curve 76 r=-(DBM/2+t*(DAM D-DBM)/2) (Cylindrical CS2) a=acos(DBM/(2*r)) theta=-(tan(a)*180/pi-a-teta bm-90) z=0 (ewolwenta) Dla wygenerowania krzywych dla profilu wikszego najpierw zdefiniowa- no pomocniczy lokalny ukBad wspóBrzdnych CS4 jako obrócony o kt BETAS wzgldem globalnego ukBadu wspóBrzdnych i podstawiono w oknie RELA- TIONS d32=BETAS. Nastpnie wzgldem ukBadu CS4 wygenerowano nastpny ukBad wspóBrzdnych CS5 jako przesunity w osi Y. Warto[ przesunicia ukBa- du CS5 wstawiono do relacji d42=LC9 (rys. 6.52). W ukBadzie CS5 w podobny sposób wygenerowano Buki i ewolwenty. Dla kontroli wygenerowano te| Buk podziaBowy. W tabeli 6.4 zestawiono wprowadzone równania oraz wynik w po- staci graficznej.  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 188  #188 188 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych Rys. 6.52. Definicja ukBadów wspóBrzdnych CS4 i CS5 Rys. 6.53. Posta graficzna elementów pomocniczych z tab. 6.4 Tabela 6.4 Równania elementów pomocniczych dla postaci graficznej z rys. 6.53 Polecenie Równanie Curve 84 r=DD1/2 (Cylindrical CS5) theta=360/LZ1/2-360/LZ1*t+90 z=0 (Buk podziaBowy) Curve 86 r=DF1/2 (Cylindrical CS5) theta=360/LZ1/2-360/LZ1*t+90 z=0 (Buk stóp)  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 189  #189 6.4. Modelowanie koBa sto|kowego o zbach [rubowych 189 Tabela 6.4  c.d Polecenie Równanie Curve 88 r=DAD/2 (Cylindrical CS5) theta=360/LZ1/2-360/LZ1*t+90 z=0 (Buk zewntrzny) Curve 90 r=-(DB1/2+t*(DAD-DB1)/2) (Cylindrical CS5) a=acos(DB1/(2*r)) theta=tan(a)*180/pi-a-teta bm+90 z=0 (ewolwenta) Curve 92 r=-(DB1/2+t*(DAD-DB1)/2) (Cylindrical CS5) a=acos(DB1/(2*r)) theta=-(tan(a)*180/pi-a-teta bm-90) z=0 (ewolwenta) Dysponujc krzywymi matematycznymi opisujcymi ewolwenty dla wrbu pozostaje wygenerowa pBaszczyzny, które s potrzebne do zdefiniowania pro- filu w szkicowniku. Korzystajc z mo|liwo[ci jak daje PRO/E po wywoBaniu Polecenia Datum/Plane wystarczy jako referencje wskaza jedn z ewolwent i program wygeneruje pBaszczyzn w której le|y ta krzywa. Nowa pBaszczyzna dla ewolwenty Curve 74 otrzymaBa nazw DTM1, sposób jej definiowania po- kazuje rys. 6.54. Dla pBaszczyzny wrbu wikszego zdefiniowano pBaszczyzn DTM2 w analogiczny sposób. Rys. 6.54. Definicja pBaszczyzny DTM1  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 190  #190 190 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych Dysponujc krzywymi jak na rys. 6.54 oraz pBaszczyznami na których si znajduj mo|na narysowa profile poleceniem Sketch. Odpowiednio na pBasz- czyznie DTM1 otwarto Sketch 1, a na DTM2 Sketch 2 jako referencje podano odpowiednio ukBady CS3 i CS5. W tych szkicownikach zakres pomidzy [red- nic stóp zba a [rednic koBa zasadniczego poBczono odcinkami prostymi (rys. 6.55). Zatem otrzymano ju| wszystkie dane do operacji Swept/Blend do wykonania wrbu zba, pozostaBo jeszcze wygenerowa materiaB w którym bdzie wycinany wrb. Bazujc na istniejcych danych poleceniem Revolve wygenerowano bryB. W szkicowniku polecenia Revolve wszystkie jego para- metry powizano z danymi w oknie RELATIONS co przedstawia rys. 6.56. Rys. 6.55. Profile wrbu zbów w szkicowniku Sketch 2 i Sketch 3 Rys. 6.56. Wygenerowanie materiaBu bazowego poleceniem Revolve  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 191  #191 6.4. Modelowanie koBa sto|kowego o zbach [rubowych 191 Dla wykonania jednego wrbu wskazano [cie|k prowadzc i wywoBano polecenie Insert/Sweep Blend, w którym wybrano opcje Solid/Cut/Selec- ted Section/Insert i kolejno wskazano wskazano zdefiniowane wcze[niej profile zachowujc ich odpowiedni orientacj by unikn efekt skrcenia. Re- zultat polecenia Insert/Sweep Blend pokazano na rys. 6.57. Wrby powielono operacj Pattern i otrzymano model jak na rys. 6.58. Rys. 6.57. Jeden wrb wykonany polceniem Insert/Sweep Blend Rys. 6.58. Widok uzbienia po wykonaniu operacji Pattern Model ten mo|e by stosowany tylko dla takiej liczby zbów dla których  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 192  #192 192 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych [rednica koBa zasadniczego jest wiksza od [rednicy stóp zbów. Dla zabezpie- czenia modelu otwarto opcj Tools/Program i w kodzie programu wyszuki- wark odnaleziono operacj DTM2, która jest ostatni przed przed pierwszym profilem zapisanym w Sketch 2. Za definicj w programie pBaszczyzny DTM2 (rys. 6.59) wstawiono instrukcj IF (DB1>DF1) oraz zamknicie tej instrukcji END IF wstawiono przed instrukcj MASSPROP. Podstawiajc za LZ1=45 po- wtórzono proces modelowania od Sketch 2 i wstawiono nastpne instrukcje warunkowe dla nowych operacji. Rys. 6.59. Wyszukanie w kodzie miejsca wstawienia instrukcji warunkowej Oznaczenia na drzewie operacji odpowiadaj wykonaniu nastpujcych ele- mentów:  Sketch1 - okrgu podziaBowego,  Curve id45 -linii [rubowej zba,  Curve id47 - ewolwenty prawej cz[ci wrbu na powierzchni Front,  Curve id49 - ewolwenty lewej cz[ci wrbu na powierzchni Front,  Curve id51 - Buku zewntrznego narzdzia do wykonania wrbu na po- wierzchni Front,  Curve id51 - Buku wewntrznego narzdzia do wykonania wrbu na po- wierzchni Front,  DTM1 - powierzchni równolegBej do Front i przechodzcej przez koniec linii [rubowej,  CSO - pomocniczego ukBadu wspóBrzdnych oddalonego o warto[ BWZ,  Curve id71 - ewolwenty prawej cz[ci wrbu na powierzchni DTM1,  Curve id73 - ewolwenty lewej cz[ci wrbu na powierzchni DTM1,  Curve id75 - Buku zewntrznego narzdzia do wykonania wrbu na po- wierzchni DTM1,  Curve id77 - Buku wewntrznego narzdzia do wykonania wrbu na po- wierzchni DTM1,  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 193  #193 6.5. Modelowanie parametryczne kóB zbatych [rubowych w zBo|eniu 193 6.5. Modelowanie parametryczne kóB zbatych [rubowych w zBo|eniu Zwykle mamy do czynienia z modelowaniem przekBadni w której wyst- powa bd co najmniej dwa koBa zbate. W przekBadni [rubowej wiele para- metrów jednego koBa uzale|nione jest od drugiego koBa, std te| przy budowie modelu pojedynczego koBa zostaBo to uwzgldnione. Zbudowanie zBo|enia roz- poczto od dwukrotnego skopiowania pliku modelu KOLO STOZ SRUB pod nowymi nazwami KOLO STOZ SRUB A i KOLO STOZ SRUB B. W plikach re- lacji dla pierwszego zdefiniowano liczb zbów LZ1=45, LZ2=15, LBR=10, na- tomiast w drugim pliku relacji wpisano LZ1=15 i LZ2=45 oraz dBugo[ sto|ka zbów LBR=10. Pliki zapisano w nowym katalogu, który ustalono jako roboczy do tworzenia zBo|enia. W zBo|eniu elementy trzeba odpowiednio ustawi. Na rys. 6.60 schematycznie pokazano wzajemnie uBo|enie wieDców zbatych obu kóB. Rys. 6.60. Charakterystyczne wymiary sto|ków wieDców kóB zbatych Jak wynika z rys. 6.60 dla wykonania zBo|enia potrzebne jest zdefiniowa- nie osi poBo|eD obu kóB oraz kta obrotu koBa. Dla uBatwienia manipulacji w zBo|eniu w ka|dym z kóB zdefiniowano dodatkow pBaszczyzn pomocnicz przechodzc DTM3 jako równolegB do pBaszczyzny FRONT w odlegBo[ci LP2 (rys. 6.61, 6.62) okre[lon przez parametr systemowy d86 co dodano na koDcu w pliku relacji.  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 194  #194 194 6. Parametryczne modelowanie kóB zbatych Rys. 6.61. Definicja Rys. 6.62. Podstawienie d86=LP2 jako przesunicie pBaszczyzny DTM3 pBaszczyzny DTM3 wzgldem pBaszczyzny Front Modelowanie zBo|enia rozpoczto od otwarcia pliku ZLO STATYCZNE.ASM i wygenerowano w nim elementy pomocnicze jak na rys. 6.63 czyli:  o[ AA 1 na przeciciu pBaszczyzn ASM FRONT z ASM TOP,  pBaszczyzn ADMT1 jako przesunit równolegle wzgldem ASM RIGHT o war- to[ LH1 dotyczc koBa o liczbie zbów LZ2,  o[ AA2 na przeciciu ADTM1 i ASM FRONT,  pBaszczyzn ADTM2 przez o[ AA 2 i obrócon wzgldem pBaszczyzny AFRONT o warto[ kta równego poBow podziaBki zbów  pBaszczyzn ADTM3 równolegB do pBaszczyzny ASM TOP o warto[ LH1 z koBa o liczbie zbów LZ1. Po przygotowaniu elementów pomocniczych do otwartego projektu o nazwie ZLO STATYCZNE.ASM wstawiono poleceniem Insert/Komponent/From File wstawiono koBo KOLO STOZ SRUB A i zastosowano nastpujce wizania:  o[ A2 poBczono z osi AA1 poleceniem Align,  pBaszczyzn DTM3 poBczono z pBaszczyzn ARIGHT,  poleceniem Mate oraz Align jego pBaszczyzn RIGHT z ASM FRONT. Nastpnie wstawiono koBo KOLO STOZ SRUB B nadajc podobne wizania:  Align do poBczenia osi A2 z AA2,  Mate do poBczenia pBaszczyzn RIGHT z AMS DTM2,  Align pBaszczyzn DTM3 poBczono z pBaszczyzn ADTM3 poleceniem Align.  wild-fire-41a01  2007/4/30  3:04  page 195  #195 6.5. Modelowanie parametryczne kóB zbatych [rubowych w zBo|eniu 195 Rys. 6.63. Definicje elementów pomocniczych w zBo|eniu Reasumujc dla prawidBowej wspóBpracy w kole wspóBpracujcym musi by odpowiednio dobrany kt sto|ka, pochylenie linie [rubowej, dBugo[ zba, itp. Zatem dla celów projektowych dogodnym jest prowadzenie analizy na modelu zBo|enia. W stworzonym modelu dane kóB zbatych mo|na zmienia poleceniem RELATIONS. PoBo|enie pBaszczyzn okre[laj parametry systemowe d0, d2, d3 pod których to warto[ci mo|na pobra z Parameters poszczególnych kóB co pokazano na rys. 6.64. Rys. 6.64. Relacje w zBo|eniu: z prawej okno relacji, z lewej drzewo operacji, w [rodku widok po wprowadzeniu relacji

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
sprawozdanie koła zębate
Gr 3 Tematy koła zębate
Koła zębate laborka
Walcowe Koła Zębate
koła zębate
kola zebate
Sprawko obróbka koła zębatego
kola z parazytów
wyklad przekladnie,zebate

więcej podobnych podstron