Открываем новый файл и сохраняем его в виде файла «zad_kryschka.prt» в папке D:\Motor_axial_NX\. В машине - прототипе распределительный диск выполнен в блоке с задней крышкой. Поэтому построение можно начать с «Вытягивания» квадрата (или прямоугольника) на высоту, позволяющую разместить каналы подвода (отвода) рабочей жидкости.
Активируем вкладку «=Выражения» в «Инструменты». Импортируем в него выражения из файла bloс.exр. Удалим строки, не относящиеся к вновь создаваемому объекту (ро, р3, р4, р21…и т.д.). Внесём дополнительные исходные данные: объёмный КПД etta_ob=0.87; число оборотов n=1500 об/мин; скорость рабочей жидкости в проходном окне Vf=4м/с; выражения для расчета теоретического расхода Qt=Vo*n, мм3/мин; эффективного расхода Qfakt=Qt/etta_ob/109/60, м3/с; диаметр проходного канала dk=(4*Qfact/(pi()*Vf))^(1/2)/1000, мм.
Примечание: следует внимательно относиться к используемым размерностям.
Округляем полученное значение и присваем его диаметру канала, например d_k_gost =20мм.
Далее внесем:
- значения для толщины корпуса и зазора между корпусом и блоком, например b_k=5 мм и b_z=3 мм;
- зависимость для расчета расхода в дренаже, Q_dr=Q_fakt-(Qt/10^9/60), м3/с,
- зависимость для расчета минимального диаметра дренажного канала, d_dr= (4*Q_dr/(pi()*V_f))^(1/2)*1000, мм.
Начинаем построение: в Эскизе выполним прямоугольник длиной сторон Dnar+(b_z+b_k)*2+5) и «привязываем» средние точки сторон (через вспомогательные линии) к соответствуюшим осям.
Вытягиваем прямоугольник (квадрат) из конструктивных соображений на расстояние d_k_gost*2 (два диаметра проходного канала).
Далее сформируем подводящие (отводящие) каналы - в отличие от прототипа, вместо отверстий 15 с конической резьбой, предлагается сделать их под штуцер с цилиндрической резьбой с установочным местом под уплотнитель. На верхней грани откроем Эскиз.
Рисунок 16 «Выражения» для файла «zad_kryschka. prt»
Примечание: при открытии эскиза обратить внимание на расположение базовой поверхности и при «привязках» учитывать начало координат.
В точке, расположенной на расстоянии d_k_gost от базовой плоскости и на расстоянии Dbl/2-с1 от поперечной оси симметрии, сформируем установочное место под уплотнительное кольцо (окружность диаметром d_k_gost +6). «Вырезаем» Эскиз на глубину 2,5 мм. Закроем Эскиз.
Открываем Эскиз на сформировоной поверхности и выполним отверстие окружность диаметром d_k_gost и глубиной Dnar/2+b_z+b_k. Закрываем Эскиз. Указываем резьбу глубиной d_k_gost. Во вкладке «Вставить» активируем «Ассоциативная копия», далее - «Зеркальный элемент». Выбираем три эскиза (установочное место, отверстие, резьба) и зеркально отражаем их относительно «новой» плоскости (выбираем нужную).
Рисунок 17 Формирование проходного канала
На торцевой поверхности (базовой) открываем эскиз.
Примечание: при открытии эскиза «поверхность» рекомендация «привязать» к началу координат.
Рисунок 18 Этапы формирования базовых и рабочих поверхнистей
Выполняем окружность диаметром Dnar+2*b_z под посадочное место Корпуса. «Вытягиваем» её на высоту порядка 10 мм (для обеспечения соосности при сборке и под установочное место уплотнительного кольца сечением 3 мм). На получившейся поверхности выполняем окружность диаметром Dnar, под распределительную поверхность. «Вытягиваем» её на высоту 3 мм.
Рисунок 19 Этапы разметки под формирование распределительных окон.
На вновь образованной торцевой поверхности открываем следующий эскиз.
Наносим четыре вспомогательные линии: окружность (из центра) диаметром Db; окружность из точки на окружности диаметром d_gost («привязать» к вертикали); линию из центра, касательную к малой окружности; линию из центра, отстящую на 1,50 от касательной. Касательно к этому лучу на большей вспомогательной окружности выполняем окружность диаметром с1. Выполним «зеркальную кривую» этой окружности (Вставить → кривая эскиза → зеркальная кривая) относительно горизонтали.
Касательно к этим малым окружностям строим две касательных дуги. Инструментом «Отсечь объекты» удаляем линии внутри получившегося серпообразного контура. Закрываем Эскиз. «Выдавливаем» нарасстояние d_k_gost+10+3 (33 мм, до оси проходного канала повода жидкости). Выполняем зеркальное отражение для вытягивания относительно «новой» плоскости.
Рисунок 20 Вид сформированых распределительных окон
Приступаем к формированию уплотнительных поясков шириной b1 и b2 ([2],с. 28). На распределительной поверхности выполним три окружности диаметрами (Db/2+c1/2+0,125*d_gost)*2, (Db/2+c1/2+0,125*d_gost+3)*2, и (Db/2-c1/2-0.8*0,125*d_gost)*2 (из центра, концентрические). Вытягиваем эскиз (глубину под окружные дренажные канавки принимаем 3 мм).
Рисунок 21 Этапы формирования уплотнительных поясков.
Формируем расточку - установочное место под уплотнительное кольцо (глубина 2,5 мм, ширина 3,6 мм). Строим прямоугольник на фоне боковой поверхности, но в базовой плоскости. Наносим размеры и привязки. Активируем вкладку «вращение».
Рисунок 22 Формирование места под уплотнитель
Далее выполним радиальные дренажные канавки (8 шт., шириной по 3 мм) и приступим к формированию дренажнных расточек и каналов. В центре плоскости, противоположной к плоскости каналов подключения, стоим окружность диаметром d_dr и глубиной Dnar/2. Со стороны поверхности распределения, на пересечении радиального и окружного дренажных расточек, выполним окружность диаметром 3…5 мм. «Вытяним» эту окружность (отверстие) на глубину d_k_gost +10.
Формируем крепёжные отверстия. Диаметр отверстия под стягивающие винты принимаем 12 мм (под винты М10). Размещаем его на пересечении вспомогательной линии (луча из «исходной точки» к углу прямоугольника) и вспомогательной окружности (диаметром, например, 140 мм). Вытягиваем сквозное отверстие. Далее вытягиваем место под потайную головку винта (диаметр 16 мм, глубина 16 мм, можно без эскиза, как вытягивание с односторонним смещением). Делаем фаски по 5 мм. Выполним расточки под подшипник (серия 203, размеры 17х40х12)и хвостовик вала (можно без эскиза, как вытягивание от начала, «12 мм», до конца, «40 мм», с односторонним смещением, «-6 мм»). Перед закрытием файла экспортируем имеющиеся выражения в файл zad_kryschka.exр
Рисунок 23 Дренаж и крепежные отверстия
Рисунок 24 Чертежный вид задней крышки
Корпус
Открываем новый файл и сохраняем его в виде файла «korpus.prt» в папке D:\Motor_axial_NX\. Прежде чем приступить к непосредственному проектированию корпуса, внесем необходимые исходные данные в «=Выражение…». Общая высота корпуса должна быть увязана с высотой блока. Для удобства работы можно удалить записи без коментариев.
В машине - прототипе в корпусе 9 предусмотрены резьбовые отверстия для соеденения с задней крышкой 13 и передней частью 4. Поэтому построение можно начать с «Вытягивания» прямоугольника, соответствующего форме, принятой в файле «zad_kryschka.prt» (с вырезом под диаметр установочного места) на высоту не менее диаметра резьбы (например, 15 мм). Далее формируем цилиндрическую часть, потом фланец и установочное место цилиндрической формы под присоеденение корпуса 4 (см. рисунок 1). Формируем канавку под уплотнительное кольцо. Делаем фаску (или уклон) под упорный подшипник. Поскольку формообразование корпуса сравнительно просто, подробно в данной работе оно не рассматривается.
Рисунок 25 Начало построения и чертежный вид корпуса
Крышка
Открываем новый 3D-файл и сохраняем его в виде файла «kryschka» в папке D:\Motor_axial_NX\. В качестве исходных данных в «Выражения» вносим часть уравнений из файла «zad_kryschka.ехр для «образмеривания» посадочного места. В нашем примере это диаметр 120 мм. К этому диаметру «привязаны» остальные зависимые размеры. Другим «лимитирующим» размером является наружный диаметр подшипника 5 (см. рис.1) (серия 205, наружный диаметр 52 мм).
На одной из плоскостей выполняем Эскиз, повторяя контуры сечения крышки 4 (рис. 30).
а) б) в)
Рисунок 26 Эскизирование образующего контура для крышки
Рисунок 26 Размеры, принятые для образующего контура.
Активизируем вкладку «Вращение…» и создаем объёмное тело, повернув контур вокруг осевой линии. Далее формируем фланцы под соединение с корпусом и для сопряжения с кронштейном (потребителем), в которых выполняем отверстия под крепёж.
Более сложной задачей является формирование установочного места под упорный подшипник, так как его ось должна распологаться под некоторым углом к оси блока. Угол наклона определяет ход поршня, hmax, Другим параметром для выбора угла наклона является диаметр расположения осей пошней, Db.
Для удобства восприятия воспользуемся фоном сечения корпуса по плоскости XZ. Вспомогательными линиями нарисуем прямоугольный треугольник с длинами катетов hmax и Db. Если катет длиной Db будет лежать на оси Х, то линия гипотенузы даст нам угол наклона оси установочного места под упорный подшипник. Далее выполним формообразующий контур, размеры которого выбираем пока достаточно произвольно. Они будут уточняться при «сборке».
Рисунок 27 Построения образующего контура под вырез.
В завершении формируем крепёжные отверстия под фланец 3 (рис.1) и винты фиксации обоймы упорного подшипника. Конечный вид детали приведен ниже.
Рисунок 28 Внешние виды детали
Фланец
Открываем новый 3D-файл и сохраняем его в виде файла «flanez» в папке D:\Motor_axial_NX\. В качестве исходных данных в «Выражения…» вносим: наружные диаметры подшипника (D_p_nar=52 мм) и манжеты (d_m_nar=42 мм); высоту манжеты (H_m=10 мм).. На одной из плоскостей открываем Эскиз, рисуем контур образующей фланца, присваивая эти первоначальные значения из вкладки «Выражения…».
При прорисовывании контура необходимо задаваться осевыми размерами, обеспечивающими размещение уплотнительного кольца (в прототипе не указано) и манжеты, а также жескость конструкции детали в целом (обеспечение упора наружной обоймы подшипника). Так как эти задачи являются типовыми при конструировании, то в данной работе они подробно не рассматриваются. Промежуточные и конечные результаты представлены на рис. 29.
Рисунок 29 Внешние виды фланца
Вал
Открываем новый 3D-файл и сохраняем его в виде файла «val» в папке D:\Motor_axial_NX\. В качестве исходных данных в «Выражения…» вносим: внутренние диаметры и ширину подшипников (D_ vn_ 205 =25 мм, D_ vn_ 203 =17, Н205=15 мм, Н203=12 мм); высоту цилиндрового блока (H_b=70 мм). Открываем Эскиз и рисуем контур образующей вала, присваивая значения из вкладки «Выражения…». Линейные размеры шеек вала необходимо согласовывать с с соответствующими установочными размерами подшипников, манжеты, цилиндрового блока, корпусных элементов. Далее, пользуясь вкладкой «Вращение…», создаем тело, выполняем фаски, скругления, формируем шлицы и шпоночный паз.
Рисунок 16 «Выражения» для файла «zad_kryschka. prt»
