Конструирование машин и оборудования металлургических производств. Основы трехмерного автоматизированного конструирования деталей и узлов машин с использованием программы Autodesk Inventor. Часть 1. Проектирование деталей

№ 1286

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Êàôåäðà ìàøèí è àãðåãàòîâ ìåòàëëóðãè÷åñêèõ
ïðåäïðèÿòèé

Ñ.Ì. Ãîðáàòþê
À.Â. Êàìåíåâ

Êîíñòðóèðîâàíèå ìàøèí 
è îáîðóäîâàíèÿ
ìåòàëëóðãè÷åñêèõ
ïðîèçâîäñòâ

Îñíîâû òðåõìåðíîãî àâòîìàòèçèðîâàííîãî
êîíñòðóèðîâàíèÿ äåòàëåé è óçëîâ ìàøèí
ñ èñïîëüçîâàíèåì ïðîãðàììû Autodesk Inventor

×àñòü 1. Ïðîåêòèðîâàíèå äåòàëåé

Ó÷åáíîå ïîñîáèå

Ðåêîìåíäîâàíî ðåäàêöèîííî-èçäàòåëüñêèì
ñîâåòîì óíèâåðñèòåòà

Ìîñêâà   Èçäàòåëüñêèé Äîì ÌÈÑèÑ
2008

УДК 621.8 
 
Г67 

Р е ц е н з е н т  
канд. техн. наук, доц. О.Н. Чиченева 

Горбатюк С.М., Каменев А.В. 
Г67  
Конструирование машин и оборудования металлургических 
производств. Основы трехмерного автоматизированного 
конструирования деталей и узлов машин с использованием 
программы Autodesk Inventor. Часть 1. Проектирование деталей: Учеб. пособие. – М.: Изд. Дом МИСиС, 2008. – 54 с. 

В учебном пособии представлены методы трехмерного автоматизированного 
проектирования 
оборудования, 
реализованные 
в 
справочноинструментальной программе Autodesk Inventor. 
Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 
150404 «Металлургические машины и оборудование» направления 150400 
«Технологические машины и оборудование», выполнивших курсовой проект 
по «Деталям машин», чертежи которого являются исходными данными для 
дальнейшего трехмерного проектирования. Пособие может быть полезно 
студентам специальностей, входящих в направление 150100 «Металлургия». 
 

© Государственный технологический  
университет «Московский институт 
стали и сплавов» (МИСиС), 2008 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

1. Начальный этап работы с программой Autodesk Inventor ................4 
2. Проектирование тихоходного вала.....................................................6 
3. Проектирование вала-шестерни........................................................21 
4. Проектирование зубчатого колеса....................................................27 
5. Проектирование основания корпуса редуктора...............................32 
6. Проектирование крышки корпуса редуктора ..................................42 
7. Проектирование нестандартных деталей редуктора.......................48 
8. Проектирование стандартных деталей редуктора...........................49 
Библиографический список...................................................................53 
 

1. НАЧАЛЬНЫЙ ЭТАП РАБОТЫ С ПРОГРАММОЙ 
AUTODESK INVENTOR 

Уважаемый читатель! Если Вы успешно сдали курсовой проект по 
«Деталям машин», то у Вас уже имеется сборочный чертеж редуктора и рабочие чертежи некоторых его деталей [1, 2]. Это значительно 
упрощает нашу с Вами задачу по созданию трехмерной модели этого 
замечательного механизма, так как из созданных Вами чертежей Вы 
будете брать необходимые для объемного конструирования размеры. 
На этом этапе проектирования Вы научитесь создавать трехмерные модели каждой сборочной единицы. В дальнейшем из готовых 
объемных деталей Вы сможете собирать узлы и агрегаты машин и, 
наконец, выполнять чертежи: сборочные и «деталировку». 
Итак, начнем! 
Запустим программу Autodesk Inventor и выберем во вкладке 
«Файл» команду «Создать». Появится диалоговое окно (рис. 1). 

 

Рис. 1. Диалоговое окно «Файл открыть» 

Для создания трехмерной модели каждой детали в отдельности 
выбираем файл вида «Обычный.ipt». Программа автоматически загрузит режим создания эскиза новой детали (по умолчанию он называется «Деталь 1») (рис. 2). 

Рис. 2. Окно создания эскиза новой детали 

В левой части окна находится инструментальная панель «2М эскиз» которая может быть представлена в развернутом виде (см. 
рис. 2), так и в виде «Эксперт». Начинающим пользователям целесообразнее использовать первый вариант. Ниже в окне находится дерево браузера. В нем отображаются название детали, а также все операции, которые пользователь будет производить при проектировании 
детали. В процессе проектирования можно редактировать ранее произведенные операции.  

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТИХОХОДНОГО ВАЛА 
Пусть первой объемной деталью, которую мы с Вами спроектируем, будет тихоходный вал. Это тело вращения, поэтому необходимо 
задать ось вращения, а также профиль и размеры сечения. При желании (например, в случае ошибки), можно вернуться в режим создания эскиза и отредактировать ранее проставленные размеры, но следует иметь в виду, что при создании сборочного чертежа программа 
Inventor будет «привязываться» к элементам, в связи с чем при их 
редактировании могут возникнуть проблемы, поэтому рекомендуем 
проверить все размеры основательно. 
Итак, на инструментальной панели выбираем функцию «Отрезок» 
и рисуем сечение вала. Размеры сечения берем из чертежей, которые 
были выполнены в процессе курсового проектирования. 
Изобразим вал, представленный на сборочном чертеже (рис. 3). 

 

Рис. 3. Узел тихоходного вала 

Объемное изображение вала получим вращением заданного контура вокруг заданной оси, поэтому чертим половину сечения вала. 
Контур вращения проектируемой детали обязательно должен 
быть замкнутым! Можно изобразить его двумя способами: 
1) в процессе черчения программа будет помогать нам, проставляя 
знаки перпендикулярности (рис. 4), параллельности или обозначая 
пунктирные линии; 

 

Рис. 4. Знаки перпендикулярности 

2) «на глаз» рисуем необходимый контур, а потом на нарисованные линии накладываем зависимости; их можно найти на инструментальной панели (рис. 5). 

 

Рис. 5. Инструментальная панель 

Щелкнув левой кнопкой мыши по соответствующей строке, можно выбрать необходимую зависимость, а потом элементы, на которые 
эта зависимость будет наложена. В результате получится эскиз, представленный на рис. 6. 

 

Рис. 6. Контур вала 

Фаски рисовать не обязательно, их можно выбрать уже на трехмерной детали. 
Проставляем размеры. Здесь мы тоже свободны в выборе: 

1) можно на панели инструментов выбрать вкладку «Автонанесение 
размеров», а потом проставить нужные значения и удалить лишние; 
2) выбрав вкладку «Размеры», проставить их вручную (рис. 7). 

 

Рис. 7. Варианты нанесения размеров 

После нанесения размеров получится эскиз, представленный на рис. 8. 

 

Рис. 8. Профиль вала 

Если размеры проставлены верно, щелкаем правой кнопкой мыши 
на вкладке «Принять эскиз»; откроется следующее диалоговое окно 
(рис. 9). 

 

Рис. 9. Диалоговое окно для объемного проектирования 

В этом окне появится новое дерево браузера и панель инструментов, 
предназначенные для работы с трехмерными изображениями деталей. 
Сначала необходимо перейти от эскиза вала к его объемному изображению, для этого на панели инструментов выбираем способ получения трехмерного изображения детали, в нашем случае «Вращение». Щелкнув правой кнопкой мыши по соответствующей клавише 
меню, открываем диалоговое окно (рис. 10). 

 

Рис. 10. Диалоговое окно команды «Вращение» 

Программа потребует указать следующие формы: эскиз, ось вращения, результат вращения (тело или поверхность), угол вращения. 
Выбираем тело, полный круг, эскиз программа в данном случае выбрала сама, и указываем с помощью мышки ось вращения. 
Получаем объемное изображение вала (рис. 11). 

 

Рис. 11. Объемное изображение вала 

Теперь у нас есть заготовка вала, которую необходимо «обработать», а именно снять фаски, выполнить шпоночные пазы, назначить 
радиусы скруглений и т.п. 
В верхней части панели есть кнопки управления видами, с помощью которых изделие может быть представлено в любом положении; 
подробно на них останавливаться не будем, поскольку их назначение 
легко изучить самостоятельно (рис. 12). 

 

Рис. 12. Кнопки управления видами 

Материал изделия можно выбрать, используя соответствующую 
вкладку (рис. 13). 

 

Рис. 13. Выбор материала изделия 

Выполним шпоночные пазы. 
Для этого необходимо задать рабочую плоскость, в которой будут 
находится шпоночные пазы. Напоминаем, что плоскость может быть 
задана: тремя точками, точкой и осью, двумя пересекающимися осями. 
Очень важно правильно задавать рабочие плоскости, точки и 
оси! 
Зададим ось вала, для этого на панели инструментов выберем 
вкладку «Рабочая ось» (рис. 14). 

 

Рис. 14. Задание рабочей оси 

Наводим курсор на любую цилиндрическую поверхность вала, 
щелкаем левой кнопкой мыши и получаем рабочую ось вала, выделенную желтым цветом (рис. 15). 

Рис. 15. Задание рабочей оси вала 

Для задания рабочей плоскости необходима еще одна ось или 
точка. Как вариант можно использовать линии полученного эскиза 
вала. Для этого в дереве построения открываем элемент «Вращение» 
и на «Эскизе» щелкаем правой кнопкой мыши. Ставим галочку напротив вкладки «Видимость» (рис. 16). 

 

Рис. 16. Объемное изображение вала с видимым эскизом