САПР для инженера: Профиль зубчатого колеса в Inventor

Добрый день!

За последние несколько недель один самых популярных вопросов ко мне: - насколько корректно строится профиль зуба в цилиндрическом зубчатом зацеплении в Inventor? Чтобы не плодить ответы и закрыть тему, пишу этот пост.

Эта тема неоднократно обсуждалась на форуме Autodesk Discussion Groups, например здесь, а в блоге "Inventor по-русски" есть видеоурок.

Мой вариант:

Построим колесо и шестерню с помощью мастера проектирования. Чтобы не лезть в дебри, строим с параметрами по-умолчанию.

Получаем модель колеса и шестерни. Смотрим на профиль - эвольвентой там и не пахнет. Конечно, ведь мы имеем дело с упрощенной геометрией профиля зуба, полученной аппроксимацией эвольвенты тремя дугами. Это сделано для "облегчения" модели и ускорения ее обработки системой

Но нам нужно получить точный профиль зуба. В контекстном меню шестерни выбираем команду "Экспортировать профиль зуба". И вот он искомый слайдер, позволяющий регулировать точность экспорта профиля зуба (от 2 мкм до 20 мкм)

Получаем профиль зуба. Тут уже явно не три дуги

Строим обычными средствами Inventor модель колеса.

Теперь можно сравнить две модели. Разница очевидна.

Отвечая на попутный вопрос: "Можно ли отдать модель шестерни на станок и получить рабочую деталь?", обратимся к справочнику машиностроителя. Там написано, что фрезерный станок типа С (особо точный станок) имеет допустимое отклонение 1,6 мкм на длине 200 мм, а электроэрозионный станок обеспечивает геометрические размеры с точностью до 3 мкм с глубиной измененного слоя до 2 мкм. Напомню, что Inventor строит профиль с максимальной точностью 2 мкм. Т.е. можно и нужно. В том же справочнике написано, что такая точность обеспечивается шлифовкой, шевингованием и хонинговкой.

Заключение

Точность построения профиля зуба для зубчатого зацепления в Inventor достаточна (и даже избыточна) для изготовления зубчатых колес на фрезерных, электроэрозионных или станках лазерной резки. По ГОСТ 1643-81 данная точность построения соответствует 5 степени точности зубчатых передач и ниже (чем выше степень, тем ниже точность). Следует также понимать, что изготовление фрезерованием либо электроэрозией используется вплоть до 9 степени точности, поэтому мы имеем очень большой запас по точности построения модели.

С остальными приёмами работы в Inventor можно ознакомиться на странице.

С уважением, Андрей