Kurz 3D navrhování v 360. Okamžitě jednoduché mechanismy! – Lekce 5
Toto je páté vydání konstrukčního kurzu Autodesk Fusion 360. V předchozích měsících jsme diskutovali o hlavních funkcích programu: vytváření jednoduchých těles, válcových a rotujících těles. Vyvinuli jsme kuličkové ložisko - kompletně vyrobené z plastu. Poté jsme rozvinuli dovednosti k vytváření složitějších tvarů. Tentokrát se budeme zabývat úhlovými převody a ozubenými koly.
Některé prvky mechanismů se rády často lámou, to platí i pro hvězdičky. přináší řešení některých problémů – například s chybějící převodovkou.
Механизм
Začneme něčím jednoduchým. Ozubená kola jsou obvykle válce s řezanými nebo navařenými zuby. Skicu začneme v rovině XY a nakreslíme kružnici o poloměru 30 mm. Natáhneme do výšky 5mm - tak získáme válec, ve kterém následně vyřežeme zuby (díky tomu získáme lepší kontrolu nad průměrem vytvářeného ozubeného kola).
1. Základ pro vytvoření regálu
Dalším krokem je načrtnout šablonu, která byla použita pro tvarování zubů. Na jednu ze základen válce nakreslete lichoběžník se základnou o délce 1 a 2 mm. Program umožňuje nekreslit delší základnu lichoběžníku – jeho délku určíme díky bodům na koncích jeho „ramen“. Rohy zaoblujeme na kratší bázi pomocí možností na kartě funkce skici. Vytvořený náčrt podél celého válce prořízneme a ostré hrany pak zaoblíme. Místo pro jeden hřebíček je připraveno – opakujte ještě 29x. Vhod přijde možnost zmíněná v předchozích vydáních kurzu, tzn. opakování. Tato možnost se skrývá pod názvem Vzor na záložce, kde vybíráme verzi.
2. Do jednoho zářezu se vyřízne otvor
Výběrem tohoto nástroje vybereme všechny plochy vytvořeného řezu (včetně zaoblených). Přejděte na parametr Axis v pomocném okně a vyberte osu, kolem které se bude řez opakovat. Můžeme vybrat i hranu válce – konečný výsledek bude stejný. Opakování opakujeme 30x (vstoupíme do okna viditelného na pracovním poli u modelu nebo v pomocném okně). Při vytváření ozubených kol je potřeba trochu cvičit, abyste získali správnou velikost zubů.
Механизм připraveno. Přidání otvoru pro montáž kola na osu by v tomto bodě kurzu neměl být problém. Při vytváření takového kruhu však může vyvstat otázka: "Proč nenakreslit zuby v prvním náčrtu namísto jejich řezání do válce?".
3. Několik opakování a stojan je připraven
Odpověď je docela jednoduchá - je to pro pohodlí. Pokud je potřeba změnit velikost nebo tvar, stačí změnit náčrt zubu. Pokud by to bylo provedeno v prvním návrhu, byla by nutná kompletní revize náčrtu. Navrhuje se použít operaci opakování, která již působí na model, duplikuje prováděnou operaci nebo vybrané plochy objektu (1-3).
Úhlový převod
Dostáváme se k trochu obtížnější části lekce, tedy rohovému přenosu. Používá se ke změně směru, nejčastěji 90°.
Začátek bude stejný jako v ozubeném kole. Nakreslete kružnici (průměr 40 mm) do roviny XY a nakreslete ji (o 10 mm), ale nastavte parametr na 45°. Vyrábíme náčrt šablony pro řezání zubů, jako u běžného kruhu. Takové vzory kreslíme na spodní a horní rovině. Šablona na spodní ploše by měla být dvakrát širší než náčrt na horní ploše. Tato hodnota se získá z poměru horního a spodního průměru.
4. Základ pro přípravu kuželového kola
Při vytváření skici se doporučuje zvětšit ji tak, aby mírně vyčnívala ze základny, aby se předešlo rovinám s nulovou tloušťkou. Jedná se o prvky modelu, jejichž existence je nezbytná kvůli nesprávné velikosti nebo nepřesné skice. Mohou bránit další práci.
Po vytvoření dvou skic použijeme operaci Potažení ze záložky. Tento krok byl popsán v předchozích částech pro sloučení dvou nebo více skic do tělesa. To je nejlepší způsob, jak vytvořit hladké přechody mezi dvěma tvary.
5. Vyřízněte ze dvou náčrtů
Vybereme zmíněnou možnost a vybereme obě miniatury. Vystřižený fragment modelu se zvýrazní červeně, takže můžeme neustále sledovat, zda nevznikají nežádoucí tvary nebo roviny. Po domluvě se udělá zářez na jeden hřebíček. Nyní zbývá zaoblit hrany, aby zuby snadno spadly do výřezu. Řez opakujte stejně jako u běžného převodu – tentokrát 25x (4-6).
6. Hotový rohový stojan
Šneková převodovka
V soukolí stále chybí šnekový převod. Slouží také k úhlovému přenosu rotace. Skládá se ze šroubu, tzn. červ a relativně typický hřeben a pastorek. Jeho implementace se na první pohled zdá velmi složitá, ale díky operacím dostupným v programu se ukazuje být stejně jednoduchá jako v případě předchozích modelů.
7. Tyč, ve které budeme řezat ozubená kola
Začněme načrtnutím kružnice (průměr 40 mm) v rovině XY. Vytažením do výšky 50 mm vytvoříme válec, ze kterého se bude šnek stříhat. Poté najdeme a vybereme operaci ze záložky, poté nám program řekne, abychom spustili náčrt a nakreslili kružnici, která bude něco jako jádro spirály, kterou jsme právě vytvořili. Jakmile je kruh nakreslen, objeví se pružina. Pomocí šipek jej umístěte tak, aby překrýval válec. V pomocném okně změňte parametr na 6 a parametr. Operaci určitě škrtneme a schválíme. Právě se vytvořil červ, tzn. první prvek reduktoru (7, 8).
K dříve vyrobenému červu je potřeba přidat i příslušný stojan. Nebude se příliš lišit od stojanu na začátku tohoto návodu - jediný rozdíl je velikost a tvar hrotů, které vycházejí z tvaru zářezu na hlemýždi. Když jsou oba modely umístěny tak, že jsou vedle sebe (nebo se i mírně překrývají), můžeme nakreslit odpovídající tvar. Řez opakujte jako v předchozích případech a vyřízněte otvor pro osu. Do šneka se také vyplatí vyříznout otvor pro uchycení osy.
9. Viditelné prvky jsou dvě nezávislá tělesa.
V tuto chvíli jsou ozubená kola připravena, i když stále „visí ve vzduchu“ (9, 10).
10. Šnekové kolo je připraveno
Čas prezentace
Vytvořená ozubená kola budou namontována v různých mechanismech, takže stojí za to je vyzkoušet. K tomu si připravíme stěny krabice, do které umístíme ozubená kola. Začněme úplně od začátku a pro úsporu materiálu a času vyrobíme společný hřeben pro první dva převody.
Začněte skicu v rovině XY a nakreslete obdélník 60x80 mm. Vytáhneme ho o 2 mm. Stejný prvek přidáme do roviny XZ, čímž vznikne úhlový řez, na který namontujeme vytvořená ozubená kola. Nyní zbývá vyříznout otvory pro nápravy umístěné na jedné z vnitřních stěn rohu. Otvory musí být vzdáleny více než 20 mm od ostatních součástí, aby měl stojan 40 mm prostor pro otáčení. Můžeme také přidat osy pro zapnutí ozubených kol. Tento model nechávám bez bližšího popisu, jelikož v tomto bodě kurzu by se jednalo spíše o zbytečné opakování (11).
11. Příklad policového regálu
Šneková převodovka nainstalujeme do jakéhosi košíku, ve kterém bude fungovat. Náměstí tentokrát moc nevychází. Začneme tedy výrobou válce, ve kterém se bude šroub otáčet. Poté přidáme plech, na který namontujeme stojan.
Skicu začneme na rovině YZ a nakreslíme kružnici o průměru 50 mm, kterou vysuneme do výšky 60 mm. Operací Shell válec vydlabeme a ponecháme tloušťku stěny 2 mm. Osa, na kterou budeme šnek montovat, musí mít dva opěrné body, takže nyní obnovíme zeď odstraněnou během operace „Shell“. To vyžaduje, abyste to překreslili - pojďme toho využít a udělat z toho útržek. Tento prvek by měl být mírně posunut od hlavního - s tím pomohou již zvažované funkce.
Načrtneme kružnici o průměru odpovídajícím průměru válce a nakreslíme ji 2 mm. Poté přidejte pásnici ve vzdálenosti 2,1 mm od vytvořené stěny (toto provádíme ve fázi náčrtu pásnice). Obojek natáhneme o 2 mm - více šnek nedovolí. Získáme tak stabilně osazený šroub s jeho snadnou montáží.
Samozřejmě nezapomeňte vyříznout otvory pro osu. Vyplatí se trochu prozkoumat vnitřek návazce – to zvládneme rovným řezem. V rovině XZ začneme skicu a nakreslíme plochu, na kterou umístíme stojan. Stěna by měla být 2,5 mm od středu válce a axiální prostor by měl být 15 mm od povrchu válce. Vyplatí se přidat pár nožiček, na které můžete model postavit (12).
Souhrn
Výroba ozubených kol už pro nás není problém a umíme je i krásně prezentovat. Modely budou fungovat v domácích prototypech a v případě potřeby vymění poškozenou část domácích zařízení. Ozubená kola mají větší zuby než tovární. To je způsobeno omezeními technologie - zuby musí být větší, aby získaly požadovanou pevnost.
13. Tištěné šnekové kolo
Nyní si musíme pohrát s nově naučenými operacemi a vyzkoušet různá nastavení (13-15).
Viz též:
