新建文件
运行Inventor,单击【快速入门】标签栏【启动】面板上的【新建】工具按钮,在打开的【打开】对话框中的【默认】选项卡下,选择【Standard.ipt】选项,新建一个零件文件,命名为“传动轴.ipt”。新建文件后,在默认情况下,进入系统自动建立的草图中。如果要自己新建草图,可以首先退出草图环境,然后选择原始坐标系中的一个平面,或者其他现有平面以新建草图。这里我们选择在原始坐标系的XY平面新建草图。
建立旋转草图
可以看到传动轴零件的主体部分是一个回转体,在Inventor中,所有的回转体零件都可以通过旋转的方法来创建。这里我们也用旋转方法创建传动轴零件的主体。
首先应该建立旋转的草图截面轮廓。单击【草图】标签栏【绘图】面板的【直线】工具按钮,绘制如图7-3所示的截面轮廓,并使用【尺寸】工具对其进行尺寸标注,如图7-3所示。
图7-3 旋转的草图
旋转生成传动轴的主体
单击【草图】标签上的【完成草图】工具按钮,退出草图环境,进入零件特征环境。单击【模型】标签栏【创建】面板上的【旋转】工具按钮,打开【旋转】对话框,选择如图7-4中所示的图形作为截面轮廓,选择长度标注为278的直线作为旋转轴,单击【确定】按钮完成传动轴主体的创建,如图7-5所示。
添加圆角和倒角特征
传动轴的台阶处由于有尺寸的突变,容易引起应力集中现象,因此需要添加圆角特征。另外需要在其两端添加倒角特征,以便于后期装配时容易装入孔类零件,如齿轮。
单击【模型】标签栏【修改】面板上的【圆角】工具按钮,打开【圆角】对话框,选择传动轴的4处台阶处的5个尺寸突变处,圆角半径设定为1,如图7-6倒圆角示意图中所示,单击【确定】按钮完成圆角的创建。
图7-4 旋转示意图
图7-5 传动轴主体
图7-6 倒圆角示意图
单击【模型】标签栏【修改】面板上的【倒角】工具按钮,打开【倒角】对话框,选择传动轴两端的圆形边线为倒角边,倒角方式为【倒角边长】,设置倒角边长为2。单击【确定】按钮完成倒角特征。添加了倒角和圆角特征的传动轴零件如图7-7所示。
图7-7 添加了倒角和圆角特征的传动轴
传动轴上的两个键槽都可以利用拉伸切削方式来造型。在进行拉伸之前首先应该建立拉伸的草图,因为拉伸是基于草图的特征。首先看一下直径为58的传动轴部分的键槽的草图是如何建立的。
草图平面的选择十分重要。在这里,我们将草图平面选择在与圆柱面相切的位置上。单击【模型】标签栏【定位特征】面板上的【工作平面】工具按钮,创建用来建立草图的辅助工作平面。由于在步骤1中选择了原始坐标系的XY平面作为旋转的草图所在平面,因此可以借助原始坐标平面来创建工作平面。(www.xing528.com)
选择【工作平面】工具以后,在浏览器中的【原点】文件夹下选择【XY平面】,则此时工作区域内的XY平面上出现一个工作平面的预览,在该预览平面上按住左键然后拖动,会打开【偏移】对话框显示要建立的工作平面相对原始平面(这里是XY平面)的偏移距离,输入偏移距离为29,则创建的工作平面恰好与轴的圆柱面相切,单击按钮,则创建工作平面,如图7-8所示。
在新建的工作平面上单击右键,在打开菜单中选择【新建草图】选项,则在工作平面上新建草图,进入草图环境中,单击【草图】标签栏【绘图】面板的【直线】工具按钮和【三点圆弧】工具按钮,绘制如图7-9所示的键槽形状。为了便于观察,在工具栏中将模型的显示方式设置为【线框显示】。
图7-8 创建工作平面
图7-9 绘制键槽拉伸草图
为了保证键槽形状图形的正确性,需要为其添加几何约束。利用【草图】标签栏上的相关几何约束工具为其添加的约束有:两条直线边等长且平行,两条圆弧均与两条直线边连接且在连接处相切(这样同时保证了两条圆弧边的等长)。在工作区域内单击右键,在打开菜单中选择【显示所有约束】选项,则图形的所有约束都是显示出来,如图7-10所示。
为图形添加尺寸约束。由于在工作平面上建立草图,所以草图上没有任何的零件边线的自动投影,因此就无法给图形添加定位尺寸。但是可以通过【草图】标签栏上的【投影几何图元】工具将已有零件的某些边线投影到当前草图中来。选择该工具后,鼠标左键单击零件的边线,则该边线就会投影到当前的草图中来。图7-9中的三条颜色较深的线就是利用【投影几何图元】工具将传动轴的一些边线投影到当前草图中以便于标注定位尺寸。然后选择【尺寸】工具,为图形添加如图7-11所示的尺寸约束。其中,标注为21的尺寸保证键槽轮廓图形位于轴的投影的中心位置。
拉伸切削第一个键槽
单击【草图】标签上的【完成草图】工具按钮,退出草图环境,返回到零件特征环境中。单击【模型】标签栏【创建】面板上的【拉伸】工具按钮,打开【拉伸】对话框,选择步骤5中创建的图形为拉伸截面,布尔方式选择【求差】选项,拉伸深度为6,单击【确定】按钮完成第一个键槽的创建,如图7-12所示。
建立第二个键槽拉伸草图
两个键槽的创建方法是一样的,第二个键槽与第一个键槽的不同之处在于二者草图平面的选择和键槽的尺寸。第二个键槽的草图平面也是新建的工作平面,该工作平面与XY平面平行且与直径为45的轴部分的圆柱面相切,其创建方法与第一个键槽草图所在的工作平面创建方法类似,但是需要将其偏移距离改为22.5。
图7-10 键槽草图的几何约束
图7-11 为草图图形标注尺寸
图7-12 拉伸示意图
在建立的工作平面上新建草图,绘制几何图形,并添加约束和标注尺寸,均与第一个键槽草图的对应部分类似。第二个键槽的拉伸草图如图7-13所示。
图7-13 第二个键槽的拉伸草图
拉伸第二个键槽
退出草图环境,返回到零件特征环境中。按照与创建第一个键槽类似的方法,创建第二个键槽。此时传动轴的创建已经完成。
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