modelarea parametrizata a unei roti dintate in catia

48
1 TUTORIAL MODELARE IN MEDIUL C A T I A V5 R15 MODELAREA PARAMETRIZATA A UNEI ROTI DINTATE CILINDRICE CU DINTI DREPTI DE PROFIL EVOLVENTIC adaptat de adydesign [email protected] Bibliografie utilizata: - http://gtrebaol.free.fr/doc/catia/spur_gear.html - http://www.catia.ro Ionut Ghionea Proiectare asistata in CATIA V5. Elemente teoretice si aplicatii, pagina 243, cap. 6.4.3 INTRODUCERE: In acest tutorial, va prezint realizarea unei roti dintate cilindrice cu dinti drepti cu ajutorul programului CATIA pas cu pas. Etapele vor fi prezentate mult mai detaliat decat in tutorialele prezentate mai sus la bibliografie, unde, sunt omisi cativa pasi, care, pe mine m-au derutat acum cativa ani cand am inceput sa studies mediul de proiectare Catia. Deci, sa incepem: Scopul acestui tutorial este de a ne familiarize cu programul CATIA, mai exact cu utilizarea parametrilor si a formulelor din modulul Knowledge, deci, partea de mecanica si a legilor ce guverneaza constructia si cinematica organelor de masini este redus la minim, depasind continutul acestui tutorial. In figura de mai jos, va prezint principalii parametric al unei roti dintate: In decursul tutorialului, ne vom intalni cu cateva prescurtari, numiti mai departe parametrii ai rotii dintate, astfel: a unghiul de presiune de referinta, grade m modulul danturii, mm z numarul de dinti p pasul danturii pe linia de referinta, mm ha inaltimea capului dintelui, mm hf inaltimea piciorului dintelui, mm rp raza cercului de divizare, mm ra raza cercului de cap, mm rf raza cercului de picior, mm rb raza cercului de baza, mm rc raza de racordare la piciorul dintelui, mm t parametru de rulare Pentru proiectarea rotii dintate, se cunosc urmatorii parametrii, cu ajutorul carora se vor determina ceilalti parametrii prin ecuatii parametrice: a=20 grade, intervalul de valorii fiind intre 10 si 20 de grade m=2 z=25, intervalul de valori fiind intre 5 si 200 de dinti Formulele de calcul sunt urmatoarele: p=m x PI, unde PI=3,14 ha=m hf=1,25 x m rp=m x z/2 ra=rp+m rf=rp-hf rb=rp x cos(a) rc=0,38 x m Ecuatiile parametrice ale profilului dintelui au forma: yd=rb x (sin(t x PI)-cos(t x PI) x t x PI) zd=rb x (cos(t x PI)+sin(t x PI) x t x PI), t poate lua valori de la 0 la 1, in cazul de fata, va lua valorile succesive de 0, 0,1, 0,2, 0,3 si 0,4.

Upload: ana-eican

Post on 26-Jul-2015

627 views

Category:

Documents


26 download

TRANSCRIPT

1

TUTORIAL – MODELARE IN MEDIUL C A T I A V5 R15

MODELAREA PARAMETRIZATA A UNEI ROTI DINTATE

CILINDRICE CU DINTI DREPTI DE PROFIL EVOLVENTIC adaptat de adydesign – [email protected]

Bibliografie utilizata:

- http://gtrebaol.free.fr/doc/catia/spur_gear.html

- http://www.catia.ro

Ionut Ghionea – Proiectare asistata in CATIA V5. Elemente teoretice si aplicatii, pagina 243, cap. 6.4.3

INTRODUCERE:

In acest tutorial, va prezint realizarea unei roti dintate cilindrice cu dinti drepti cu ajutorul programului CATIA pas

cu pas. Etapele vor fi prezentate mult mai detaliat decat in tutorialele prezentate mai sus la bibliografie, unde, sunt omisi

cativa pasi, care, pe mine m-au derutat acum cativa ani cand am inceput sa studies mediul de proiectare Catia.

Deci, sa incepem:

Scopul acestui tutorial este de a ne familiarize cu programul CATIA, mai exact cu utilizarea parametrilor si a

formulelor din modulul Knowledge, deci, partea de mecanica si a legilor ce guverneaza constructia si cinematica organelor

de masini este redus la minim, depasind continutul acestui tutorial.

In figura de mai jos, va prezint principalii parametric al unei roti dintate:

In decursul tutorialului, ne vom

intalni cu cateva prescurtari,

numiti mai departe parametrii ai

rotii dintate, astfel:

a – unghiul de presiune de

referinta, grade

m – modulul danturii, mm

z – numarul de dinti

p – pasul danturii pe linia de

referinta, mm

ha – inaltimea capului dintelui,

mm

hf – inaltimea piciorului dintelui,

mm

rp – raza cercului de divizare,

mm

ra – raza cercului de cap, mm

rf – raza cercului de picior, mm

rb – raza cercului de baza, mm

rc – raza de racordare la piciorul

dintelui, mm

t – parametru de rulare

Pentru proiectarea rotii dintate, se cunosc urmatorii parametrii, cu ajutorul carora se vor determina

ceilalti parametrii prin ecuatii parametrice:

a=20 grade, intervalul de valorii fiind intre 10 si 20 de grade

m=2

z=25, intervalul de valori fiind intre 5 si 200 de dinti

Formulele de calcul sunt urmatoarele:

p=m x PI, unde PI=3,14

ha=m

hf=1,25 x m

rp=m x z/2

ra=rp+m

rf=rp-hf

rb=rp x cos(a)

rc=0,38 x m

Ecuatiile parametrice ale profilului dintelui au forma:

yd=rb x (sin(t x PI)-cos(t x PI) x t x PI)

zd=rb x (cos(t x PI)+sin(t x PI) x t x PI),

t poate lua valori de la 0 la 1, in cazul de fata, va lua valorile succesive de 0, 0,1, 0,2, 0,3 si 0,4.

2

In continuare, va prezint

parametrii si formulele

utilizate si in limba engleza,

poate pe unii ii va ajuta.

DESENAREA EVOLVENTEI ROTII DINTATE IN MEDIUL CATIA:

Astfel, lansam in executie softul CATIA prin una din metodele cunoscute specific

mediului Windows.

3

Avand in vedere ca

modelarea parametrica se

face cu ajutorul unor ecuatii

determinate prin puncte

inserate in spatial de lucru,

vom incepe lucrul cu

modulul Generative Shape

Design de sub Shape.

Vom selecta si lansa acest

modul.

Vom denumi proiectul

nostru, de exemplu in roata

dintata sablon, am

denumit-o sablon deoarece

ulterior, se poate utilize in

orice ansamblu dorit acest

model finit creeat,

modificand una dintre cei

trei parametrii initiali, a, m,

sau z.

Deoarece vom lucre cu

parametrii si formule sub

mediul Catia, va trebui sa

ne asiguram ca aceste

valori impreuna cu

denumirile lor, vor fi afisate

in arboreal de specificatii

(tree), partea stanga a

ecranului, astfel, vom

selecta fereastra Options,

de unde, ne vom asigura ca

parameters si relations sunt

bifate, vezi figura alaturata.

4

La fel, trebuie sa ne

asiguram ca casutele cu

with value si with formula

sunt bifate.

Interfata modulului

generative Shape Design.

Pentru definirea

parametrilor evolventei,

vom selecta iconita

formulelor, f(x) din bara de

jos, aparand fereastra

Formulas

5

Vom incepe introducerea

parametrilor astfel: primul

parametru introdus va fi z,

numarul de dinti, alegem ca

si tip de parametru integer,

dupa care apasam pe

butonul New parameter of

type.

Atentie, apasam pe acest

buton doar dup ace am ales

tipul parametrului.

Editam numele dat

automat, default, Integer.1

cu numele de z. Valoarea

prametrului o putem define

direct, aici am stability

valoarea de 25, dar se poate

define sau modifica si din

arboreal de specificatii, mai

tarziu va voi arata cum.

Se observa ca in arboreal de

specificatii a aparut

parametrul creeat, z.

Vom define al doilea

parametru, de data asta,

vom allege angle (unghi) ca

si tip de parametru, apasam

pe butonul New parameter

of type, creeand astfel cel

de-al doilea parametru,

Angle.1.

6

Redenumim acest nou

parametru, a, cu valoarea

de 20 grade. Si acest al

doilea parametru a aparut in

arbore.

Cel de-al treilea parametru

va fi de tip Lengh, adica

este o lungime, apasam pe

butonul de creeare

parametru nou, implicit,

obtinem cel de-al treilea

parametru cu denumirea de

Lengh.1.

Acest parametru, m,

modulul dintelui, va avea

valoarea de 2 mm.

Astfel, am definit cei trei

parametric prestabiliti, cu

ajutorul carora vom incepe

proiectarea evolventei.

Toti ceilalti parametric, vor

depinde de acesti trei

parametric predefiniti prin

formule sau ecuatii ce

defines geometria dintelui.

7

V-am promis o alta

metodaa de a modifica

valoarea prestabilita a

parametrilor creeati, in

arboreal de specificatii, sub

Parameters, se poate da

dublu click pe oricare

parametru creeat, iar din

fereastra aparuta, Edit

parameter, se poate

modifica atat denumirea

parametrului, cat si

valoarea sa.

De exemplu, am modificat

numarul de dinti la 13,

initial a fost 25.

CREEAREA FORMULELOR DE BAZA

In continuare, vom creea

formule pe baza

parametrilor definite

anterior, vom creea mai

intai noi parametrii la care

vom aplica formule

matematice.

Primul parametru creeat cu

ajutorul ferestrei Formulas,

apasand iconita f(x) din

nou, va fi rp – raza cercului

de divizare.

Vom allege tipul de

parametru lengh, apasam

butonul New parameter of

type, apoi vom schimba

numele implicit in rp.

8

Dupa care, vom apasa

butonul Add formula,

obtinand o fereastra noua,

unde vom introduce

formula dorita, ca in figura

alaturata, adica:

m*z/2

adica,

rp=mxz/2.

deci, primul parametru

creeat care va depinde de

alti doi parametrii anterior

creeati.

Va rog sa observati in

arborele de specificatii din

partea stanga sub

Parameters respective, sub

Relations, parametrul nou

creeat si formula creeata.

Acest parametru nu-l putem

modifica direct prin

metodea dublu click pe el

deoarece este o functie, o

relatie care depinde de alti

parametrii, fiind definite de

o formula.

Urmatorul parametru pe

care-l vom creea la fel ca si

pe precedentul va fi ra –

raza cercului de cap, cu

formula:

rp+m

adica,

ra=rp+m

9

Urmatorul parametru, va fi

rb – raza cercului de baza,

cu formula

rp*(cos(a))

adica

rb=rpxcos(a)

Identic, rf – raza cercului

de picior,

rp-(1.25*m)

adica

rf=rp-1,25xm

Ultimul parametru creeat va

fi rc – raza de racordare la

piciorul dintelui

0.38*m

adica

rc=0,38xm

creeat identic ca si

parametrii anteriori cu

butonul apasat pe add

formula si creeat formula in

bara feresteri noi aparute.

Astfel, ain arborele de

specificatii, aveti lista

tuturor parametrilor creeati,

precum si a formulelor noi

creeate.

10

STABILIREA LEGILOR PARAMETRICE DE TRASARE A PROFILULUI

EVOLVENTIC AL DINTELUI

Profilul evolventic al

dintelui este stabilit pe baza

unor legi definite prin

perechi de puncte

carteziene, (yd, zd),

yd=rb x (sin(t x PI)-cos(t x

PI) x t x PI)

zd=rb x (cos(t x PI)+sin(t

x PI) x t x PI),

Pentru a defini aceste

ecuatii, vom apasa pe

iconita Law fog de pe bara

de stare din mediul Catia.

Va apare fereastra Law

editor.

Vom creea prima

coordonata, yd, schimband

denumirea initiala Law.1 in

yd, apasand apoi pe butonul

OK.

Astfel, se deschide editorul

Law Editor, unde vom

defini urmatorii parametrii:

Primul parametru definit va

fi de tip Lengh, adica

lungime.

11

Apasand butonul New

parameter of type, dupa ce

am stabilit tipul

parametrului ca fiind

lungime, Lengh, va fi yd.

Stabilim cel de-al doilea tip

de parametru ca fiind de tip

Real.

Dupa care, stabilim noul

parametru si-l redenumim

ca fiind t

In spatiul formulelor se va

defini prima ecuatie a legii,

scriind:

yd=rb*(sin(t*PI*1rad)-

cos(t*PI*1rad)*t*PI)

ca in imaginea alaturata,

adica:

yd=rb x (sin(t x PI)-cos(t x

PI) x t x PI)

12

Observam ca in arborele de

specificatii, in cadrul

relations, s-a definit o lege,

fog cu denumirea de yd.

Apare un element nou,

1rad, un radius, necesar

pentru a converti

argumentele functiilor

trigonometrice sin si cos

in valori unghiulare, nu

numere.

Identic, vom defini a doua

lege, la fel, apasam pe

butonul fog si alegem

denumirea de zd pentru cel

de-al doilea parametru

cartezian.

Si la fel, definim parametrii

zd si t, precum si ecuatia a

doua,

zd=rb*(cos(t*PI*1rad)+sin(

t*PI*1rad)*t*PI)

adica

zd=rb x (cos(t x PI)+sin(t

x PI) x t x PI),

13

Si in arborele de

specificatii, lista cu toate

relatiile si legile definite.

CREEAREA ELEMENTELOR CONSTRUCTIVE ALE EVOLVENTEI

DINTELUI

Din meniul Insert, vom

creea un nou Geometrical

Set, adica un corp

geometric sub care se vor

contine elementele

constructiilor geometrice.

Este o metoda de a ordona

constructiile geometrice,

puncte, linii, plane, etc intr-

un singur loc in arborele de

specificatii, maipularea lor,

precum si modificarea lor

fiind foarte eficienta

ulterior prin aceasta

metoda.

14

Am ales sa redenumesc

acest nou Geometrica Set,

element de constructie

geometrica in geometrical

set – evolventa, e bine sa

redenumim cat mai sugestiv

in arborele de specificatii,

principalele obiecte creeate

pentru eficientizarea

lucrului in Catia.

Se observa in arborele de

specificatii noul

Geometrical Set creat

pentru evolventa.

15

In continuare, vom crea

sase puncte definite prin

legile parametrice yd(t) si

zd(t).

Primul punct va fi creat

chiar in origine cu

coordonatele (0, 0, 0) astfel,

se acceseaza iconita point

de pe bara de instrumente

Wireframe, selectandu-se

ca tip de puncte,

Coordinates.

Cele sase puncte definite prin legile parametrice yd(t) si zd(t) vor avea urmatoarele formule,

precizand ca valoarea parametrului t va lua urmatoarele valori: 0, 0.1, 0.2, 0.3 si 0.4

punctul 1 , redenumit origine,

x=0

y=0

z=0

punctul 2

x=0

y= Relations\yd.Evaluate(0)

z= Relations\zd.Evaluate(0)

punctul 3

x=0

y= Relations\yd.Evaluate(0.1)

z= Relations\zd.Evaluate(0.1)

punctul 4

x=0

y= Relations\yd.Evaluate(0.2)

z= Relations\zd.Evaluate(0.2)

punctul 5

x=0

y= Relations\yd.Evaluate(0.3)

z= Relations\zd.Evaluate(0.3)

punctul 6

x=0

y= Relations\yd.Evaluate(0.4)

z= Relations\zd.Evaluate(0.4)

Sub Geometrical Set creat

de noi, s-a introdus primul

punct, pe care-l putem

redenumi prin click

dreapata pe el, se alege

Properties.

16

Din Tab-ul Feature

Properties, se redenumeste

punctul nou creat, in cazul

de fata, origine.

Mai este necesar a se crea

inca cinci puncte, la fel,

alegem iconita Point,

aparand din nou fereastra

Point definition.

Definirea celor trei

coordonate, x, y si z se vor

face astfel:

-coordonata X va ramane

neschimbata, valoare 0

- in campul valorii

coordonatei Y, se face click

dreapta si se alege Edit

formula pentru a stabili

legea parametrica yd(t).

17

Se va introduce formula:

Relations\yd.Evaluate(0).

Dupa apasarea butonului

OK, se va accepta

atentionarea prin care ni se

atrage atentia ca aceasta

relatie se va modifica

global odata cu modificarea

unui parametru ulterior.

Identic, se creaza formula

pentru coordonata Z prin

click dreapta pe valoarea

coordonatei Z si in fereastra

Formula Editor, se adauga

formula:

Relations\zd.Evaluate(0)

Astfel, se creaza cel de-al

doilea punct definit dupa

legile parametrice yd(0) si

zd(0), valoarea lui t fiind 0.

18

Urmeaza crearea , definirea

celui de-al treilea punct.

De data asta, vom defini

formulele printr-o alta

metoda, dupa ce s-a creat

cel de-al treilea punct, in

arborele de specificatii, la

fel, coordonata pe X

ramane neschimbat, cu

valoarea de 0, iar pentru

coordonata pe Y, dam click

dreapata pe ea, si alegem

edit formula, ca in figura

alaturata.

In fereastra aparuta,

Formula Editor, vom scrie

formula urmatoare:

Relations\yd.Evaluate(0.1

)

unde de data asta,

parametrul t va lua valoarea

de 0,1.

19

Identic vom proceda si

pentru coordonata Z, cu

formula

Relations\zd.Evaluate(0.1)

Si astfel, s-a determinat

coordonatele parametrizate

celui de-al treilea punct.

20

Identic, se vor crea inca trei

puncte, Point4, Point5 si

Point6, dupa cum se

observa in figura alaturata,

in care, parametrul t va lua

valorile succesive,

0,2

0,3

0,4.

Urmeaza unirea celor cinci

puncte create, excluzand

punctul din origine, printr-o

curma splina.

Se selecteaza de pe bara de

unelte Wireframe, iconita

spline, iar din fereastra

aparuta, Spline definition,

se selecteaza in ordine

punctele 2,3 4 5 si 6.

21

Apar punctele selectate.

Curba splina creata dupa

apasarea butonului de

confirmare OK.

Curba evolventei se termina pe cercul de raza rb=rp x cos(a) = rp x cos(20) = aproximativ

rp x 0,94.

Cand numarul de dinti ai rotii este mai mic de 42, raza rf a cercului de picior este mai

mica decat raza cercului de baza, astfel incat curba splina trasata anterior, evolventa,

trebuie extrapolata, prelungita, pentru a atinge cercul de picior al dintelui.

22

De pe bara de instrumente

Operations, se alege iconita

Extrapolate, in urma careia,

apare fereastra Extrapolate

Definition.

- in campul Bondary, se

alege primul punct de pe

curba, Point2

- in campul extrapolate,

alegem curba splina, pe

care dorim s-o prelungim

- tipul extapolarii, lungime,

lengh

- definirea lungimii

extrapolate se va face cu

ajutorul unei formule prin

click dreapata in zona

valorii lungomii, se alege

Edit formula

Apare inecunoscuta

fereastra, Formula Editor.

23

Se defineste formula

m*2

Apare formula definita in

arborele de specificatii, cat

si lungimea extrapolata

dorita.

In campul Continuity, se

alege optiunea Curvature.

S-a definit astfel

extrapolarea curbei

evolventei.

24

Se va roti in continuare

profilul flancului dintelui

relativ fata de planul ZX,

fiind simetric fata de acest

plan.

Se va determina un punct al

evolventei, cu ajutorul

parametrului c, pentru a

calcula unghiul de rotire.

Se apeleaza de pe bara de

jos iconita f(x) pentru a

apela fereastra Formulas.

- alegem tipul parametrului

real

- definim parametrul c

- definim urmatoarea

formula prin metoda Add

Formula

c=sqrt(1/(cos(a)*cos(a))-

1)/PI

In continuare se defineste

un nou parametri, phi,

denumit unghi de rotire

- alegem Angle ca si tip de

parametru

- definim noul parametru

Angle ca fiind phi

Redenumim acest

parametru creat ca fiind

phi.

25

Definim formula urmatoare

prin butonul Add Formula

phi=atan(Relations\yd.Ev

aluate(c)/Relations\zd.Eva

luate(c))+90deg/z

Arborele de specificatii se

completeaza astfel, cu cele

doua formule create

anterior.

Se va roti curba splina

extrapolata cu ajutorul

instrumentului Rotate

Definition de pe bara de

formule Transformations de

pe bara Operations.

Fereastra Rotate

Definitions, se va completa

astfel:

- in campul Definition

Mode se va alege tipul

Axis-Angle

26

In campul element, se alege

Extrapol.1, adica curba

splina extrapolata.

Ca si axa de rotatie, se

alege axa X prin click

dreapta pe zona activa a

campului Axis.

Pentru definirea unghiului

de rotire, in campul activ al

campului Angle, se da click

dreapta si se alege Edit

formula.

27

Se alege parametrul phi

definit anterior ca si unghi

de rotire.

Si se obtine curba obtinuta

prin rotire, in arborele de

specificatii, a aparut

elementul Multi

Output.1(curba reprezentata

in culoare alba).

Si iata curba rotita

denumita in arborele de

specificatii, Rotate.1.

28

In continuare, vom crea

doua cercuri.

Apelam comanda Circle de

pe bara Wireframe.

Vom incepe sa trasam

cercul ra, cercul de cap

Alegem Center and radius

ca si tip de cerc.

Centrul cercului se alege

punctul de origine.

Ca si suport, alegem planul

YZ.

Inceputul cercului va fi la 0

grade, iar sfarsitul la 180

grade.

Raza cercului se va defini

prin formula, click dreapta

pe campul activ al razei, se

alege Edit formula.

29

Se alege parametrul definit

ra ca si formula.

Si astfel, se creaza primul

cerc ra.

La fel, vom crea cel de-al

doilea cerc rf – cercul de

picior, identic ca si cercul

anterior, reapelam fereastra

Edit formula.

30

Plasam parametrul rf in

campul activ al ferestrei

formula editor.

Si s-a creat cel de-al doilea

cerc de raza rf.

Se va crea o racordare intre

cercul de picior rf si

profilul evolventic al

dintelui.

De pe bara Wireframe, se

apeleaza butonul Corner si

se aleg urmatoarele setari:

- ca tip, alegem Corner on

support

- elementul 1 va fi curba

Rotate.1 obtinuta prin

rotirea cu unghiul phi al

curbei spline

- elementul 2 este ales ca

cercul doi creeat, Circle.2

- suportul se alege cel

default, implicit, adica YZ.

31

Raza se va defini ca o

formula prin click dreapta

pe zona activa a campului

Support si activarea Edit

formula.

In fereastra Formula editor,

se alege parametrul rc,

creeat mult inainte, rc=0,38

x m, fiind raza de racordare

la piciorul dintelui.

Definirea arcului de cerc al

racordarii prezinta 4 solutii

posibile, noi vom alege

solutia nr. 4, cel portocaliu,

cel din cadranul II

trigonometric sau stanga

sus apasand butonul Next

Solution pana se ajunge la

solutia convenabila.

32

Racordarea obtinuta astfel,

Corner.1.

Profilul urmatorului dinte

va avea o racordare

identica, deci se poate creea

o simetrie fata de

racordarea deja existenta

fata de un anumit plan.

Acest nou plan se va creea

la un anumit unghi fata de

planul ZX si depinde de

numarul de dinti, z.

Astfel, de pe bara

Wireframe, vom alege

butonul Plane, definind un

plan nou.

In fereastra aparuta, alegem

ca tip de plan, Angle/

Normal to plane, iar ca axa

de rotatie, aplicam click

dreapta si alegem X Axis.

33

In campul Reference, ca si

referinta, se da click

dreapta si se alege planul

ZX Plane.

Pentru stabilirea unghiului

de rotite a planului, care

depinde de numarul de

dinti, se da click dreapta in

zona activa si se alege Edit

formula.

Formula de stabilire a

unghiului de rotire a

planului se va stabili

conform formulei:

180deg/z

34

Se apasa pe butonul OK

odata selectate toate setarile

necesare.

Si s-a determinat planul de

simetrie Plane.1.

Urmeaza realizarea

simetriei racordului creeat

anterior.

Se alege de pe bara

Operation Symetry,

deschizandu-se fereastra

Symetry Definition.

35

Ca si element, se va alege

racordul Corner.1.

Ca referinta, se va alege

planul anterior creeat,

Plane.1.

Si astfel s-a creeat racordul

simetric fata de primul

racord.

Pentru ajustarea capetelor

celor doua racorduri, se va

utiliza de pe bara

Operations, unealta, Split,

taiere.

36

In fereastra deschisa de

taiere, se alege ca element

de taiere, Element to cut,

curba splina obtinuta prin

rotire, Rotate.1, simbolizat

prin culoare rosie in figura.

Ca elemente de taiere,

Cutting Elements, selectam

Cercul 2, de raza rf si

racordul creeat anterior,

Corner.1, care vor aparea

grafic colorati tot in rosu.

Si astfel, s-a taiat partea de

jos al curbei spline,

completand in arborele de

specificatii cu denumirea de

Split.1.

37

Avand in vedere ca nu mai

avem nevoie de elementele

constructive, si anume, cele

6 puncte creeate si curba

splina initiala, acestea se

pot ascunde prin selectarea

lor si cu click dreapta,

alegand Hide/ show.

Urmeaza creearea prin

simetrie cel de-al doilea

profil al flancului fata de

planul ZX.

Astfel, se acceseaza din nou

unealta Symetry de pe bara

de unelte Operations.

Ca element ce dorim sa

copiem prin simetrie, se

alege Split.1, adica

elementul taiat anterior, iar

ca referinta, se executa

click dreapta pe zona activa

al campului Reference si se

alege planul ZX fata de

care se doreste copierea

celui de-al doilea profil al

dintelui.

38

Si astfel, s-a creeat simetria

dorita.

Dupa operatia de simetrie,

va trebui sa taiem partile

inutile din evolvente,

formand dintele propriu-zis

al danturii.

Alegem Split de pe bara

Operations.

- elementul de taiere va fi

din nou curba Split.1, ca si

anterior

- elementul taietor, Cutting

element va fi cercul 1,

adica ra – cercul de cap.

Apare cu culoarea rosie,

zona care se va pastra in

urma taierii curbei.

Repetam aceasta operatie

de taiere, de aceasta data,

ca si element de taiere, vom

folosi curba Symetry.2,

obtinuta prin simetrie a

curbei Split.1.

Elementul taietor va fi

acelasi cerc 1 ca si in pasul

precedent.

Se observa si de data asta,

cu culoarea rosie, simolizat

zona de taiere.

39

Finalizarea celor doua

operatiuni de taier.

In vederea unirii capetelor

extreme ale celor doua

curbe, se va desena un arc

de cerc, astfel:

- se activeaza instrumentul

circle de pe bara Wireframe

- ca tip de cerc, selectam

optiunea Two points and

radius, adica cele doua

puncte extreme si raza

cercului ra de cap

- selectam pe rand cele

doua extremitati, vertexuri

de pe cele doua curbe,

Point1 si Point 2

Ca suport, dam click

dreapta in zona activa a

campului Support si alegem

planul YZ

Raza arcului de cerc va fi

egala cu raza cercului de

cap ra, astfel, dam click

dreapta in zona activa a

campului Radius si alegem

Edit formula.

40

In campul formulelor,

scriem ra, adica raza arcului

de cerc sa fie egal cu

parametrul ra.

Daca rezultatul este cel

dorit, previzualizat cu

culoare rosie, apasam

butonul OK.

Si s-a creeat partea

superioara a dintelui.

41

Pentru partea inferioara,

adica racordarea celor doua

racorduri creeate, se repeta

pasii anteriori, doar ca arcul

de cerc solicitat va fi egal

cu rf – adica cu raza

cercului de picior.

Prin click dreapata in zona

activa a campului radius,

alegem din nou Edit

formula, aparand fereastra

Formula editor, unde vom

introduce parametrul rf.

Si astfel s-a definitivat

forma dintelui.

42

Cele doua cercuri ra si rf, se

pot ascunde prin selectarea

lor, click dreapta si

selectarea optiunii Hide/

Show.

Si astfel, si grafic, se poate

vizualiza forma finala a

profilelor flancurilor si

racordarilor.

Si am ajus la ultima etapa

al elementelor constructive,

unirea acestor elemente.

Se activeaza butonul Join

de pe bara de instrumente

Operations.

43

Se selecteaza aceste

elemente create, adica

- corner.1

- symetry.1

- split.2

- circle.2

- circle.3

Se observa rezultatul unirii

prin aparitia in arborele de

specificatii a elementului

Join.1.

In vedera multiplicarii

acestor elemnte unite,

pentru a forma o matrita

circulara, se foloseste

instrumnetul Circular

Pattern de pe bara

Replication.

Avand in vedere ca

numarul de copii depind de

numarul de dinti z, valoarea

acestor multiplicari se va

stabili printr-o formula,

prin click dreapta pe zona

activa a campului Instances

si alegand Edit formula.

44

Se va alege parametrul z,

numar de dinti ca si

formula.

Ca tip de multiplicare, se

alege Complete crown, iar

ca element de referinta, axa

X (dand click dreapta in

zona activa a campului

Reference element).

Aceste copii se vor uni

folosind din nou

instrumentul Join de pe

bara Operations.

45

De data asta, vom selecta

Join.1 si CircPattern.1,

adica elementul unit

anterior cu multiplicarea

acestui element intr-o

sucesiune de matrite.

Modelul final 2D al rotii dintate – SABLON.

Se obtine astfel Join.2,

elementul final, profilul 2D

al rotii dintate cilindrice cu

dinti drepti.

CREEAREA MODELULUI 3D AL ROTII DINTATE

Comutam in modului Part

Design pentru a modela

roata dintata.

46

Si ne apucam sa modelam

roata.

De exemplu, alegem

instrumentul Pad, alegem

ca profil ce se va extruda,

Join.2, adica unirea tuturor

elementelor obtinute

anterior (sablonul rotii

dintate), alegem la lungime

de extrudare, de exemplu,

10 mm.

Dupa ce suntem multumiti

cu setarile introduse,

apasam butonul OK.

Si obtinem produsul finit

dorit.

Se observa ca se pot adauga

diverse alte variante de

roti dintate, in functie de

solicitari.

De exemplu, am aplicat o

gaura centrata Pocket.1 la

aceasta roata dintata.

47

Se pot testa functionalitatea

formulelor parametrizate

ale rotii dintate prin

modificarea valorilor, de

exemplu pentru numarul de

dinti, ca in exemplul din

figura, unde am aplicat

dublu click pe valoarea

parametrului predefinit Z,

numar de dinti, sau prin

modificarea modulului rotii

dintate.

Prin alegerea numarului de

dinti 40, se poate observa

ca formulele s-au updatat si

programul a calculat forma

3D a rotii dintate cu 40 de

dinti.

48

Acest produs finit este o

roata dintata cilindrica cu

dinti drepti de raza cercului

de cap de 27 mm, adica

diametrul rotii dintate de 54

mm, numar dinti 25, de

grosime 10 mm, cu

elemente de antrenare tip

canal de pana, aplicandu-i-

se un material de tip crom.

Astfel, se pot face modificari la un numar mare de parametri: cei principali ai rotii, unghi de presiune

de referinta, a, numar de dinti, z, valoare modul, m, dar si forma si diametrul butucului, al alezajului

central, dimensiunea canalului de pana sau a canelurilor, razele de racordare, tesituri, etc.

Principalele valori ale modulului m: