Аналіз пошукових запитів на сайті www.solidworld.ru привів нас до висновку, що значна частина наших відвідувачів потребує короткому посібнику зі створення 3d-моделі пружини в програмі SolidWorks. Незважаючи на гадану простоту, створення подібної моделі, що відповідає всім вимогам ГОСТ, має ряд нюансів, першочерговим з яких є відсутність загального уявлення про будову пружини. Так-так, саме пристрої! Так як ми ставимо собі за мету створення реалістичного вироби, для початку нам потрібно з'ясувати, так що ж ми повинні накреслити?
Спочатку статті загальна інформація: основною властивістю пружин є здатність накопичувати енергію за рахунок наявності пружних деформацій, які викликані діючої навантаженням, а після припинення дії цього навантаження, пружина в змозі віддавати накопичену енергію і відновлювати свою первинну форму. Розрізняють такі типи пружин: гвинтові, циліндричні, пружини розтягування і стиснення; тарілчасті пружини; ресори; кільцеві пружини; пружини кручення; плоскі спіральні пружини.
Основні конструктивні розміри пружини стиснення візьмемо з довідника конструктора-машинобудівника В.І.Анурьева, тому 3. Спроектуємо пружину стиснення для верстатних пристосувань (по ГОСТ 13165-67). Технічні вимоги для пружини: напрямок навивки пружини - праве; стиснуті і прошліфовані ділянки опорних витків повинні становити не менше 3/4 кола витка; пружини з прошліфувати опорними витками не повинні мати качки при установці пружини на площину; гострі кромки притупити; граничне відхилення від перпендикулярності опорних поверхонь пружини в вільному стані до осі пружини не повинно перевищувати 2,0 мм на кожні 100 мм.
Проектована пружина має наступні розміри: зовнішній діаметр пружини - D = 16 мм, діаметр дроту - d = 1,6 мм, крок пружини t = 6,0 мм, висота пружини у вільному стані - H0 = 95 мм.
Отже, приступимо до проектування пружини стиснення - для цього створимо нову деталь командами Файл - Новий. або сполучення клавіш Ctrl + N. Виберемо площину Спереду (Front) і на панелі інструментів Елементи. розкриємо команду Криві і виберемо гелікоїда і спіраль або послідовним натисканням Вставка, Крива, гелікоїда / Спіраль. У який з'явився ескізі з центру початку координат накреслити коло діаметром D * = 16 мм і завершимо команду. У властивостях спіралі можна вибрати наступні параметри: визначення (крок і обертання, висота і обертання, висота і крок, спіраль); параметри (постійний і змінний крок, висота, крок, обертання, реверс напрямку, початковий кут). Введіть параметри, представлені на малюнку 1 і завершите команду.
Малюнок 1 - Параметри спіралі
Далі необхідно вибрати площину Зверху (Top) і з початку спіралі накреслити коло діаметром, рівним діаметру дроту d = 1,6 мм (рисунок 2). Закриваємо ескіз. Тепер траєкторія і профіль для створення пружини готові. Використовуючи команду Витягнута бобишка (Вставка - бобишки / Підстава - По траєкторії) необхідно «витягнути» коло діаметром d = 1,6 мм, уздовж створеної спіралі.
Малюнок 2 - Побудова профілю пружини
Далі необхідно підібрати кілька витків пружини з кожного кінця. Для цього розгорніть перший елемент в дереві побудови Витягнути по траєкторії клікніть правою клавішею на елемент Спіраль і виберіть команду Редагувати визначення. У з'явилися властивості спіралі виберіть Змінний крок і введіть наступні параметри (малюнок 5). Сенс в поджатия витків такий, що ми штучно зменшуємо крок спіралі першого і останнього витків. Параметри області для різних видів спіралей будуть відрізнятися. Після завершення команди виходить пружина стиснення повністю відповідна ГОСТ 13165-67 «Пружини стиску для верстатних пристосувань». Отримана пружина представлена на малюнку 6.