全国大学生“高教杯“成图大赛:关于蜗轮蜗杆快速建模研究(一)
前言
成图大赛全名为:“高教杯”全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛,是机械类全国大学生比赛制图类的最高等级比赛。目前已历经十四届。而机械类计算机建模的赛题,目前已相对固定,每届会出现比较固定的零件,例如:齿轮齿条,蜗轮蜗杆,轴类零件等。这些零件并不需要参赛选手仔细去画,因为是比赛,我们有更快捷的办法建模出一个相对标准的,符合图纸内容的零件。这是比赛,并不是要我们搞参数化设计。所以,这里针对使用SolidWorks的比赛选手,提供一些齿轮齿条,蜗轮蜗杆,轴类零件等的快速建模方法,主要用到的是麦迪三维设计工具集插件。这里只是个人比赛的总结理解,若有不当之处,还请读者多加指正。
这次来讲讲涡轮蜗杆的快速建模,要用到的也是麦迪插件,在上一篇文章中已提到过,若要安装请关注上篇。
和齿轮不同的是,涡轮的参数更多,而且插件生成的涡轮和蜗杆并不和图纸给出的尺寸一摸一样。不过没关系,我们依然有办法修改。此处只给出我的个人见解,若有不当之处或更好的方法,还请读者在评论区中指出。
本章将以第九届“涡轮减速器”为例,为大家详细讲解如何用迈迪插件快速画一个涡轮和蜗杆。
比赛中,和齿轮的建模相仿,在图纸中找到配对的涡轮和蜗杆。很好找到,配对的涡轮和蜗杆模数一样,比如这里为m=8。
图纸给出如下
在sw中打开一个新的零件,插件也会随之打开,插件没打开的话,参见上篇。点击“齿轮设计”。
在参数界面点击“蜗轮蜗杆设计”。
下面先讲解蜗杆的画法。蜗杆比涡轮稍微简单一点,而且是轴类零件,比较容易画,所以先讲。
在比赛过程中,拿到图纸,我们只需要关注图纸上的这几个关键参数:模数、分度圆直径、最大外圆直径、螺旋部分总长。
大部分蜗杆会有倒角,也需要关注,比如这里的110°。
在插件上先输入模数、分度圆直径还有蜗杆的齿数。PS:有的时候蜗杆分度圆直径选项中并没有图纸上所显示的数值,那么这里是可以输入值的,输入那个数值。
点击“生成蜗杆”。
弹出来个广告选择关闭 。
点击“否”。
生成了一个参数报表,点击按Delete删除
这样我们就 生成了一个这样的蜗杆,插件的使用到此为止,现在在软件中进行修改。
首先要做的第一件事,插件会自动在螺旋部分两边各加一个圆柱,这个和图纸不符,我们不需要,在设计树中删除。
接着,进入“旋转”的草图,修改两个尺寸:蜗杆长度和最大外圆直径。这样就和图纸上一模一样了。退出草图。
接着绘制两边的倒角,画两个三角形旋转切除,不要贴着外延,要不然切不全,延伸出去一点,角度对即可。
关键部分已经完成,使用插件和修改草图只是为了画中间的螺旋部分,剩下的就很简单了,这边不再做讲解 。
完成。
补充:
有的图纸会在旁边给一个这种齿形图。这就涉及到蜗杆的种类:车制蜗杆和铣制蜗杆。有齿形图的为车制螺杆。具我比赛的经验来看,没有齿形图的铣制蜗杆(例如第九届“涡轮减速器”)比较多 ,有齿形图的车制蜗杆(例如第五届“涡轮减速器”)比较少。车制蜗杆的画法其实比较简单,先在圆柱上画螺旋线,导程为Px例如这里为7.854,再画好梯形扫描切除即可,其他软件的绘制方法大同小异。不过,我个人认为用插件直接画一个铣制蜗杆也没有太大问题,毕竟画螺旋线再画梯形标尺寸约束好挺麻烦的。
总结
用这种方法画出来的蜗杆不一定是完全标准的,但是为了在比赛中快人一步,只要画出这个东西即可,重要外形尺寸不错就行。其实蜗杆还有很多画法,比如更快的近似画法,还有使用Inventor的选手,他们有软件自带的设计工具,其他使用solidworks的选手画蜗杆也各有方法,这里只是阐述个人认为比较好的一种方法。若有不当之处,还请读者多多指教。
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