3D-Design-Kurs in 360. Einfache Mechanismen sofort! – Lektion 5

Dies ist die fünfte Ausgabe des Autodesk Fusion 360-Designkurses. In den vergangenen Monaten haben wir die Kernfunktionen des Programms besprochen: das Erstellen einfacher Volumenkörper, zylindrischer Volumenkörper und rotierender Volumenkörper. Wir haben ein Kugellager entwickelt – komplett aus Kunststoff. Anschließend entwickelten wir die Fähigkeiten, komplexere Formen zu erstellen. Dieses Mal werden wir uns mit den Winkelgetrieben und Zahnrädern befassen.

Einige Elemente von Mechanismen neigen dazu, häufig zu brechen, dies gilt unter anderem für das Kettenrad. bringt bei manchen Problemen eine Lösung – zum Beispiel bei einem fehlenden Getriebe.

Mechanismus

Wir beginnen mit etwas Einfachem. Zahnräder sind in der Regel Zylinder mit geschnittenen oder geschweißten Zähnen. Wir beginnen die Skizze auf der XY-Ebene und zeichnen einen Kreis mit einem Radius von 30 mm. Wir dehnen es auf eine Höhe von 5 mm – so entsteht ein Zylinder, in den wir dann die Zähne schneiden (dadurch erhalten wir eine bessere Kontrolle über den Durchmesser des zu erstellenden Zahnrads).

1. Grundlage für die Erstellung eines Racks

Der nächste Schritt besteht darin, die Schablone zu skizzieren, die zur Formung der Zähne verwendet wurde. Zeichnen Sie auf einer der Grundflächen des Zylinders ein Trapez mit einer Grundfläche von 1 und 2 mm Länge. Das Programm ermöglicht es uns, das Zeichnen einer längeren Basis des Trapezes zu vermeiden – wir können seine Länge dank der Punkte an den Enden seiner „Arme“ bestimmen. Mit den Optionen auf der Registerkarte „Skizzenfunktion“ runden wir die Ecken kürzer ab. Wir schneiden die erstellte Skizze entlang des gesamten Zylinders durch und runden anschließend die scharfen Kanten ab. Der Platz für eine Gewürznelke ist fertig – wiederholen Sie den Vorgang noch 29 Mal. Die in früheren Ausgaben des Kurses erwähnte Option wird sich als nützlich erweisen, d. h. Wiederholungen. Diese Option ist unter dem Namen Muster in der Registerkarte versteckt, in der wir die Version auswählen.

2. In eine Kerbe wird ein Loch geschnitten

Durch Auswahl dieses Werkzeugs wählen wir alle Flächen des erstellten Abschnitts aus (einschließlich abgerundeter). Gehen Sie im Hilfsfenster zum Parameter Achse und wählen Sie die Achse aus, um die der Schnitt wiederholt werden soll. Wir können auch den Rand des Zylinders auswählen – das Endergebnis ist dasselbe. Wir wiederholen die Wiederholung 30 Mal (geben Sie sie in das auf dem Arbeitsfeld neben dem Modell sichtbare Fenster oder in das Hilfsfenster ein). Beim Erstellen von Zahnrädern ist etwas Übung erforderlich, um die richtige Zahngröße zu ermitteln.

Mechanismus bereit. Es lohnt sich, ein Loch hinzuzufügen, um das Rad an der Achse zu befestigen – zu diesem Zeitpunkt des Kurses sollte dies kein Problem darstellen. Bei der Erstellung eines solchen Kreises stellt sich jedoch möglicherweise die Frage: „Warum nicht die Zähne in der ersten Skizze zeichnen, anstatt sie in den Zylinder zu schneiden?“

3. Ein paar Wiederholungen und der Stand ist fertig.

Die Antwort ist ganz einfach: Dies dient der Bequemlichkeit. Wenn Größe oder Form geändert werden müssen, reicht es aus, die Zahnskizze zu ändern. Wäre dies im ersten Entwurf geschehen, wäre eine komplette Neufassung der Skizze erforderlich gewesen. Es wird vorgeschlagen, die Wiederholungsoperation zu verwenden, die sich bereits auf das Modell auswirkt und die durchgeführte Operation oder ausgewählte Flächen des Objekts (1-3) dupliziert.

Winkelgetriebe

Wir kommen zu einem etwas komplexeren Teil der Lektion, nämlich der Winkelübertragung. Wird verwendet, um die Richtung zu ändern, am häufigsten um 90°.

Der Anfang wird derselbe sein wie im Gang. Zeichnen wir einen Kreis (40 mm Durchmesser) auf der XY-Ebene und ziehen ihn nach oben (um 10 mm), wobei wir den Parameter auf 45° einstellen. Wir skizzieren eine Schablone zum Ausschneiden der Zähne, wie für einen regelmäßigen Kreis. Wir zeichnen solche Muster auf der unteren und oberen Ebene. Die Vorlage am unteren Rand sollte doppelt so breit sein wie die Skizze am oberen Rand. Dieser Wert ergibt sich aus dem Verhältnis des oberen und unteren Durchmessers.

4. Grundlage für die Vorbereitung des Kegelrades

Beim Erstellen einer Skizze wird empfohlen, diese so zu vergrößern, dass sie etwas über die Basis hinausragt, um Ebenen mit einer Dicke von Null zu vermeiden. Hierbei handelt es sich um Modellelemente, die aufgrund einer falschen Größe oder einer ungenauen Skizze vorhanden sein müssen. Sie können die weitere Arbeit erschweren.

Nachdem wir zwei Skizzen erstellt haben, verwenden wir die Operation „Loft“ aus dem Lesezeichen. Dieser Schritt wurde in vorherigen Abschnitten zum Kombinieren von zwei oder mehr Skizzen zu einem Volumenkörper erläutert. Dies ist die beste Möglichkeit, sanfte Übergänge zwischen zwei Formen zu schaffen.

5. Aus zwei Skizzen ausschneiden

Wir wählen die genannte Option und wählen beide Skizzen aus. Der ausgeschnittene Teil des Modells wird rot hervorgehoben, sodass wir ständig überwachen können, ob unerwünschte Formen oder Ebenen entstehen. Nach der Genehmigung wird an einer Gewürznelke eine Kerbe angebracht. Jetzt müssen nur noch die Kanten abgerundet werden, damit die Zähne problemlos in den Ausschnitt passen. Wiederholen Sie den Schnitt auf die gleiche Weise wie bei einem normalen Zahnrad – dieses Mal 25 Mal (4-6).

6. Bereiten Sie das Rack für die Eckübertragung vor

Schneckengetriebe

Im Zahnradsatz fehlt noch das Schneckenrad. Es dient auch der Winkelübertragung der Drehung. Es besteht aus einer Schraube, d.h. Schnecke und relativ typische Zahnstange und Ritzel. Auf den ersten Blick scheint die Implementierung sehr kompliziert zu sein, aber dank der im Programm verfügbaren Operationen ist sie genauso einfach wie bei den Vorgängermodellen.

7. Stange, in die wir Zahnräder schneiden

Beginnen wir mit dem Skizzieren eines Kreises (40 mm Durchmesser) auf der XY-Ebene. Durch Hochziehen auf eine Höhe von 50 mm entsteht ein Zylinder, aus dem die Schnecke geschnitten wird. Dann suchen und wählen wir die Operation auf der Registerkarte aus, dann lässt uns das Programm eine Skizze ausführen und einen Kreis zeichnen, der so etwas wie der Stab der gerade erstellten Spirale sein wird. Sobald der Kreis gezeichnet ist, erscheint eine Feder. Verwenden Sie die Pfeile, um es so zu positionieren, dass es den Zylinder überlappt. Ändern Sie im Hilfsfenster den Parameter auf 6 und Parameter. Wir werden es auf jeden Fall kürzen und der Operation zustimmen. Der Wurm wurde gerade erstellt, d.h. erstes Getriebeelement (7, 8).

Sie müssen dem zuvor hergestellten Wurm auch einen entsprechenden Ständer hinzufügen. Es wird sich nicht wesentlich vom Beitrag am Anfang dieses Tutorials unterscheiden – der einzige Unterschied besteht in der Größe und Form der Zähne, die auf der Form der Kerbe auf der Spirale basieren. Wenn beide Modelle so positioniert sind, dass sie nebeneinander liegen (oder sich sogar leicht überlappen), können wir die entsprechende Form zeichnen. Wiederholen Sie den Schnitt wie in den vorherigen Fällen und schneiden Sie ein Loch für die Achse. Es lohnt sich auch, ein Loch in die Schnecke zu schneiden, um die Achse zu befestigen.

9. Sichtbare Elemente sind zwei unabhängige Körper.

Zu diesem Zeitpunkt sind die Zahnräder fertig, obwohl sie noch „in der Luft hängen“ (9, 10).

10. Das Schneckengetriebe ist fertig

Zeit für eine Präsentation

Die erstellten Zahnräder werden in verschiedene Mechanismen eingebaut und sind daher einen Versuch wert. Dazu bereiten wir die Wände der Box vor, in der wir die Zahnräder platzieren. Fangen wir ganz von vorne an und um Material und Zeit zu sparen, bauen wir eine gemeinsame Zahnstange für die ersten beiden Gänge.

Wir beginnen die Skizze auf der XY-Ebene und zeichnen ein Rechteck mit den Maßen 60x80 mm. Ziehen Sie es 2 mm nach oben. Wir fügen das gleiche Element zur XZ-Ebene hinzu und erstellen so einen Winkelabschnitt, auf dem wir die erstellten Zahnräder montieren. Jetzt müssen nur noch Löcher für die Achsen geschnitten werden, die sich an einer der Innenwände der Ecke befinden. Die Löcher müssen mehr als 20 mm von anderen Komponenten entfernt sein, um einem Rack mit 40 mm Durchmesser Platz zum Drehen zu geben. Wir könnten genauso gut Achsen hinzufügen, entlang derer sich die Zahnräder drehen. Ich verzichte auf eine ausführliche Beschreibung dieses Modells, da es sich in dieser Phase des Kurses eher um unnötige Wiederholungen handelt (11).

11. Beispiel eines Regals

Schneckengetriebe Wir werden es in einer Art Korb installieren, in dem es funktioniert. Diesmal wird das Quadrat nicht sehr gut gelingen. Wir beginnen also mit der Herstellung eines Zylinders, in dem sich die Schraube dreht. Dann fügen wir eine Platte hinzu, auf der wir das Rack montieren.

Wir beginnen die Skizze auf der YZ-Ebene und zeichnen einen Kreis mit einem Durchmesser von 50 mm, den wir auf eine Höhe von 60 mm erweitern. Mit der Shell-Operation höhlen wir den Zylinder aus und lassen eine Wandstärke von 2 mm übrig. Die Achse, an der wir die Schnecke befestigen, muss zwei Stützpunkte haben, daher werden wir jetzt die während des „Shell“-Vorgangs entfernte Wand wiederherstellen. Dazu müssen Sie es neu zeichnen – nutzen wir das und machen es zu einem Platzhalter. Dieses Element sollte etwas vom Hauptelement entfernt werden – dabei helfen die bereits besprochenen Funktionen.

Zeichnen Sie einen Kreis mit einem Durchmesser, der dem Durchmesser des Zylinders entspricht, und zeichnen Sie ihn mit 2 mm. Fügen Sie dann einen Flansch in einem Abstand von 2,1 mm von der erstellten Wand hinzu (wir tun dies während der Phase der Flanschskizze). Wir dehnen den Kragen um 2 mm - mehr lässt die Schnecke nicht zu. So erhalten wir eine stabile Schraube mit einfacher Montage.

Vergessen Sie natürlich nicht, die Löcher für die Achse zu schneiden. Es lohnt sich, das Innere des Rigs ein wenig zu erkunden – das können wir mit einem geraden Schnitt machen. Auf der XZ-Ebene beginnen wir mit der Skizze und zeichnen die Kante, auf der wir das Gestell platzieren werden. Die Wand sollte 2,5 mm von der Zylindermitte entfernt sein und der axiale Abstand sollte 15 mm von der Zylinderoberfläche entfernt sein. Es lohnt sich, ein paar Beine hinzuzufügen, auf denen das Modell platziert werden kann (12).

Summe

Für uns ist die Herstellung von Zahnrädern kein Problem mehr und wir können diese sogar schön präsentieren. Die Modelle werden in Heimprototypen funktionieren und bei Bedarf beschädigte Teile von Heimgeräten ersetzen. Die Zahnräder haben größere Zähne als die Werksräder. Dies liegt an technologischen Einschränkungen – die Zähne müssen größer sein, um die erforderliche Festigkeit zu erreichen.

13. Gedrucktes Schneckengetriebe

Jetzt müssen wir nur noch mit den neu erlernten Operationen spielen und verschiedene Einstellungen testen (13-15).

Siehe auch: