Конструирование машин и оборудования металлургических производств. Основы трехмерного автоматизированного конструирования деталей и узлов машин с помощью программы Autodesk Inventor. Ч. 2. Проектирование сборочных единиц и анимация деталей и сборок

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ  
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС» 

 

 
 
 

 

 

 

 
 

 

№ 1400 

Кафедра инжиниринга технологического оборудования

С.М. Горбатюк 
А.В. Каменев 
Л.М. Глухов 

Конструирование машин
и оборудования металлургических 
производств 

Основы трехмерного автоматизированного 
конструирования деталей и узлов машин 
с помощью программы Autodesk Inventor 

Часть 2. Проектирование сборочных 
единиц и анимация деталей и сборок 

Учебное пособие 

Допущено учебно-методическим объединением по образованию в области 
металлургии в качестве учебного пособия для студентов высших учебных 
заведений, обучающихся по направлению 150100 – Металлургия 
и специальности 150404 – Металлургические машины и оборудование 

Москва  2010 

УДК 669.02/.09 
 
Г67 

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

Горбатюк С.М., Каменев А.В., Глухов Л.М. 
Г67  
Конструирование машин и оборудования металлургических 
производств. Основы трехмерного автоматизированного конструирования деталей и узлов машин с помощью программы 
Autodesk Inventor. Ч. 2. Проектирование сборочных единиц и 
анимация деталей и сборок: Учеб. пособие. – М.: Изд. Дом 
МИСиС, 2010. – 40 с. 
ISBN 978-5-87623-335-6 

В учебном пособии представлены методы трехмерного автоматизированного проектирования сборочных единиц оборудования, реализованные в 
справочно-инструментальной 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 курсу «Детали машин», чертежи которого являются исходными данными 
для дальнейшего трёхмерного проектирования, а также для преподавателей, 
ведущих занятия по данной дисциплине. Может быть полезно студентам других специальностей, входящих в направление 150100 «Металлургия». 

УДК 669.02/.09 

ISBN 978-5-87623-335-6 
© Горбатюк С.М., Каменев А.В., 
Глухов Л.М., 2010 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

1. Начальный этап проектирования сборочных единиц 
с помощью программы Autodesk Inventor..............................................4 
2. Проектирование узла тихоходного вала.............................................6 
3. Сборка редуктора................................................................................13 
4. Визуализация изображения ...............................................................26 
5. Анимация прозрачности ....................................................................30 
6. Анимация компонентов .....................................................................34 
Библиографический список...................................................................39 
 

1. НАЧАЛЬНЫЙ ЭТАП ПРОЕКТИРОВАНИЯ 
СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ С ПОМОЩЬЮ 
ПРОГРАММЫ AUTODESK INVENTOR 

Уважаемый читатель! В первой части пособия [1] были представлены приемы проектирования трехмерных моделей деталей редуктора [2, 3]. Теперь рассмотрим, как собирать из ранее спроектированных деталей сборочные единицы: узлы, машины, агрегаты. 
Запускаем программу Autodesk Inventor, выбираем вкладку «Создать» и в диалоговом окне «Файл открыть» выбираем тип файла сборочного чертежа: «Обычный.iam» (рис. 1). 

 

Рис. 1. Диалоговое окно «Файл открыть» 

После открытия нового файла (по умолчанию ему присваивается 
имя «Сборка1») слева появится панель инструментов, включающая 
две части: «Сборка» и «Модель» (рис. 2). 
Чтобы собрать редуктор, необходимо в файл сборки вставить все 
его элементы. Работа намного упростится, если файлы этих элементов – сборочных единиц (вала, колеса, подшипников и т.д.) и файл 
сборки будут находиться в одной папке. 

Рис. 2. Диалоговое окно файла «Сборка 1» 

Можно выбрать сразу все детали, из которых впоследствии будет 
собран редуктор, но удобнее это делать поэтапно. Начинать компьютерную сборку желательно в том же порядке, в котором происходит 
сборка реального узла. Поэтому вначале соберем узел тихоходного 
вала. 

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЗЛА 
ТИХОХОДНОГО ВАЛА 

Выбираем клавишу «Вставить компонент»; ее можно найти либо 
слева на панели инструментов, либо щелкнув правой кнопкой мыши 
и указав необходимую клавишу из числа появившихся. В нашем случае вставляемый компонент – это «Тихоходный вал» (рис. 3). 

 

Рис. 3. Диалоговое окно «Вставить компонент» 

Щелкаем левой кнопкой мыши по клавише «Открыть», и на дисплее 
появляется объемное изображение тихоходного вала редуктора (рис. 4). 

 

Рис. 4. Объемное изображение тихоходного вала редуктора 

Вставим шпонку в шпоночный паз. Последовательность действий 
следующая: «Вставить компонент» – «Шпонка». На дисплее появляется выбранная нами деталь (рис. 5). Для того чтобы остановить процесс дублирования детали (на рис. 5 дубликат шпонки полупрозрачный), необходимо нажать клавишу «ESC». 

 

Рис. 5. Элементы «Тихоходный вал» и «Шпонка» 

Установим шпонку в соответствующий паз. Для этого необходимо наложить зависимости на элементы «Тихоходный вал» и «Шпонка». Суть наложения зависимостей – лишение деталей степеней свободы. Щелкнув левой кнопкой мыши по соответствующей строке 
«Зависимости» вкладки «Сборка» (рис. 6), выберем требуемый вид 
зависимости. 
Первой зависимостью, которую мы наложим, будет совмещение поверхностей контакта шпоночного паза тихоходного вала и шпонки. Для 
этого в диалоговом окне «Зависимости в сборке» выбираем «Тип зависимости» – «Совмещение» (рис. 7, а) и «Решение зависимости» – «Смещение» (рис. 7, б). 
Нажав поочередно клавиши «Выбор 1» и «Выбор 2» (рис. 8), укажем совмещаемые поверхности шпоночного паза вала (рис. 9). Указываемые поверхности оттеняются и на них появляются стрелки, показывающие направления сближения поверхностей. 
Нажав клавишу «Применить», получим изображение, представленное на рис. 10. 
 

Рис. 6. Диалоговое окно команды «Зависимость» 

 

а 
б 

Рис. 7. Диалоговое окно «Зависимости в сборке»: 
а – «Тип зависимости»; б – «Решение зависимости» 

 

а 
б 

Рис. 8. Диалоговое окно «Зависимости в изделии»: 
а – «Выбор 1»; б – «Выбор 2» 

Рис. 9. Указание совмещаемых поверхностей 

 

Рис. 10. Результат совмещения плоских поверхностей с указанием 
цилиндрических поверхностей шпоночного паза вала и шпонки 

На следующем этапе сборки накладываем зависимости на цилиндрические поверхности шпоночного паза вала и шпонки (на экране 
они выделены цветом). После нажатия клавиши «ОК» получаем требуемый вариант сборки (рис. 11). 

Рис. 11. Результат совмещения плоских  и цилиндрических 
поверхностей шпоночного паза вала и шпонки 

Смонтируем колесо на тихоходном валу. Последовательность действий следующая: «Вставить компонент» – «Колесо» – левая кнопка 
мыши – «ESC». В результате получаем изображение, представленное 
на рис. 12. Накладываем зависимость совмещения на соответствующие цилиндрические поверхности вала и колеса (на рис. 12 они выделены оттенками и осями). 

 

Рис. 12. Диалоговое окно совмещения цилиндрических 
поверхностей вала и шпонки и колеса 

Результат совмещения представлен на рис. 13. Однако, как следует из этого рисунка, для окончательной посадки колеса на вал требуется наложить зависимости на боковые поверхности шпонки и шпоночного паза колеса (рис. 14) и на торцовые поверхности ступицы 
колеса и буртика вала (рис. 15, 16). 

 

Рис. 13. Результат совмещения цилиндрических 
поверхностей вала и колеса 

 

Рис. 14. Результат совмещения боковых поверхностей 
шпонки и шпоночного паза колеса