КОМПАC-SHAFT Plus: новые возможности или Как облегчить работу конструктора

Татьяна Дорн

Опубликовано: "САПР и Графика" №8, 2002

В этой статье автору хотелось бы, не претендуя на подробный анализ программного продукта, рассказать читателям о дополнительном инструменте пользователя системы КОМПАС-ГРАФИК — прикладной библиотеке КОМПАC-SHAFT Plus.

Вероятно, у многих выпускников машиностроительных вузов со студенческих лет сохранилось в памяти тягостное предчувствие предстоящего при выполнении очередного курсового проекта громоздкого расчета зубчатых передач… Хорошо, если удастся сразу подобрать подходящую пару. А если нет — придется снова и снова погружаться в море формул, коэффициентов, напряжений. Большому количеству инженеров-конструкторов и по сей день приходится заниматься подобными расчетами с помощью калькулятора, даже если они и используют в работе графические пакеты. Пользователи КОМПАС-ГРАФИК могут забыть об этом раз и навсегда, если в их распоряжении находится библиотека КОМПАC-SHAFT Plus. Она позволяет не только выполнять геометрические и прочностные расчеты цилиндрических и конических зубчатых, цепных, червячных и ременных передач, но и строить их параметрические модели, из которых очень легко получить как обычный плоский чертеж с таблицами параметров зубчатых колес и изображением профилей зубьев, так и трехмерную модель. Библиотека КОМПАC-Shaft 5 Plus предназначена также для параметрического проектирования деталей типа "тела вращения" — валов и втулок. Она обеспечивает построение шлицевых, резьбовых и шпоночных участков на ступенях валов. При этом сложность моделей валов и количество ступеней не ограничиваются.

Посмотрите, как просто рассчитать в КОМПАC-Shaft 5 Plus зубчатую передачу. Допустим, нам необходимо построить прямозубую цилиндрическую шестерню, и что, зная передаточное отношение, мы располагаем возможными сочетаниями чисел зубьев шестерни и колеса. Предположим, что число зубьев шестерни равно 25, а колеса — 42.

Активизируем КОМПАC-SHAFT Plus и, ответив на ряд вопросов о режиме работы, попадаем в главное окно библиотеки. Выбираем при помощи наглядного меню построение шестерни цилиндрической зубчатой передачи (рис.1).

Рис.1

Сразу определим, что на чертеже шестерни понадобится отрисовать габаритные размеры, и зададим размеры фасок на обоих ее торцах (рис. 2). Запустим геометрический расчет зубчатой пары. Он будет выполнен согласно ГОСТ 16532-70 "Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчет геометрии".

Рис.2

В зависимости от критерия расчета мы можем выполнить геометрический расчет по межосевому расстоянию, коэффициентам смещения либо по диаметрам вершин колес.

Заполним исходными данными поля в предлагаемых библиотекой формах ввода. При этом мы имеем возможность воспользоваться нормативной информацией, которую содержит библиотека (рис. 3).

Рис. 3

По окончании ввода параметров получим сведения о ходе расчета. Если все благополучно, КОМПАC-SHAFT Plus сообщит, что контролируемые, измерительные параметры и параметры качества зацепления в норме (рис. 4). Если выбранные исходные данные не удовлетворяют каким-либо условиям, библиотека информирует об этом и дает рекомендации по устранению несоответствия. Например: "Подрезание зуба на колесе. Увеличьте коэффициент смещения".

Рис. 4

Но в нашем примере все условия качества зацепления оказались выполненными. Продолжим работу с библиотекой. Мы можем посмотреть подробный отчет о результатах расчета и распечатать его, можем изменить параметры и снова выполнить расчет или построить модель в активном документе КОМПАС-ГРАФИК.

Проведем проверочный расчет шестерни. Он будет выполнен в соответствии с ГОСТ 21354-87 "Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчет на прочность". Введем расчетные параметры, выберем из предлагаемых стандартных вариантов схему расположения передач, укажем материал, из которого будет изготовлена шестерня (рис. 5).

Рис. 5

Запустим расчет и убедимся, что прочностные показатели проектируемой передачи в норме (рис.6).

Рис.6

В главном окне библиотеки зададим параметры отверстия в шестерне. Для этого укажем, что необходимо построить цилиндрическую ступень внутреннего контура, и введем необходимые размеры отверстия и фасок. При вводе каждой величины можно воспользоваться справочной таблицей, которая содержит ряд стандартных значений данного параметра (рис. 7).

Рис.7		Рис.8

Для нашей шестерни укажем необходимость создания двух дополнительных элементов — профиля зубьев и таблицы параметров (рис. 8).

Создадим паз под стандартную призматическую шпонку в отверстии шестерни. Для него дополнительным элементом будет являться профиль шпоночного паза (рис. 9).

Рис. 9

Укажем, что в поле чертежа необходимо изобразить вид шестерни слева, и перейдем к документу КОМПАС-ГРАФИК. Конечно, он еще не закончен, но значительная часть чертежа и элементов оформления на нем уже присутствует. Конструктору остается завершить его в соответствии с требованиями стандартов и своим индивидуальным стилем.

Рис. 10

Обратите внимание на то, что изображение разреза шестерни является макроэлементом и модель доступна для редактирования. На рис. 11 показано, как выглядит дерево пиктограмм ступеней модели шестерни. Вы в любой момент сможете, вызвав КОМПАC-SHAFT Plus, внести изменения в конструкцию, динамически отслеживая изменения модели.

Рис.11	И еще один приятный момент. Библиотека КОМПАC-SHAFT Plus позволяет нажатием одной кнопки перейти к генерации детали в КОМПАС-3D по построенной плоской параметрической модели. Посмотрите, как выглядит трехмерная твердотельная модель нашей шестерни (рис. 12).
	Параметрические модели тел вращения и элементов механических передач сохраняются непосредственно в чертеже в виде макроэлементов. Очень удобно, что они доступны для последующего редактирования средствами КОМПАC-SHAFT Plus. Двойным щелчком по модели Вы открываете главное окно библиотеки и вносите изменения. При создании и редактировании может быть изменен как порядок ступеней модели (при помощи механизма Drag&Drop), так и любой параметр ступени, выполнено удаление и добавление ступени.	Рис.12
Эта возможность особенно полезна при конструировании сложных многоступенчатых валов (рис. 13). Если возникнет необходимость проектирования детали, подобной уже существующей, Вам не составит большого труда получить новую документацию, скорректировав имеющуюся модель.

Рис. 13

КОМПАC-SHAFT Plus поможет Вам изобразить на чертеже вид детали справа или слева. В том случае, если на чертеже Вы указали линии разреза модели, библиотека сгенерирует соответствующие сечения.

Еще одной особенностью библиотеки является возможность не только параметрического ввода размеров ступеней, но и работа с так называемыми фантомами. Фантом — изображение, временно появляющееся на экране при выполнении какой-либо операции и показывающее текущее состояние создаваемых или редактируемых объектов. При изменении положения курсора фантом динамически перестраивается, показывая новое состояние вводимого элемента. Это позволяет пользователю быстро создать эскиз будущей модели, который в дальнейшем может быть легко скорректирован.

Конечно, и валы, и шестерни, и втулки можно строить традиционным способом, без использования КОМПАC-SHAFT Plus , но если Вы научитесь работать с этой библиотекой (что на практике происходит очень быстро), то сами убедитесь, что скорость и качество выполнения чертежей многократно возрастет, а работать в среде КОМПАС-ГРАФИК Вам станет проще и приятнее.