Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 269 CAPTULO7 APLICACIN DEL CONOCIMIENTO DE CATIA V5 AL DISEO DE ENGRANAJES EJES PARALELOS Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 27u Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 271 7.1.INTRODUCCIN Se aplicar el conocimiento de Catia v5 para el diseo de engranajes estndar de ejes paralelos, incluyendo los siguientes tipos de engranajes: Engranajes rectos. Engranajes helicoidales a derecha.Engranajes helicoidales a izquierda Engranajes helicoidales dobles. Para se utilizarn los siguientes mdulos de Catia v5: Mechanical Design / Assembly Design. Mechanical Design / Part Design. Mechanical Design / Wireframe and Surface Design. Knowledgeware / Knowledge Advisor. Knowledgeware / Product Knowledge Template. Seconstruirpasoapasolageometradelengranajeaplicandolas herramientas de Catia v5 y mostrando cmo se usan estas herramientas. ParaelclculodelengranajenosayudaremosdeunVBScriptqueutilizael lenguaje Visual Basic para la eleccin del mejor material para nuestro engranaje. Por ltimo se aplicar el conocimiento de Catia y se mostrar cmo el usuario final debe utilizarlo 7.2.DISEO DE LA GEOMETRIA DEL ENGRANAJE Iniciamos Catia y pulsamos en New . Se abre un cuadro para elegir el tipo de archivo, elegiremos uno de tipo Product, pulsamos OK. Figura 7.1. Seleccin Product Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 272 El programa entra directamente en el submodulo Assembly design del modulo Mechanical Design. Apareceelrbolconnuestroproduct,pinchamosconelbotnderechodel ratnsobrelyelegimosProperties,acontinuacinenelcuadroPartNumber escribimos el nombre de nuestro product, en nuestro caso, Memoria_Engranaje

Figura 7.2. Propiedades ElpasosiguienteescrearunPart,dentrodenuestroProduct,paraello pulsamossobreeliconoPartintroduciendoCatiaenelrbolunPartalquele llamaremos Engranaje de la misma forma que al Product. Ya todas las operaciones y actuaciones sobre el programa sern dentro de este Part. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 27S Para la construccin deengranajes estndar es muy importante la creacin de parmetros de los que depende el engrane, los ms importantes son: Modulo (m) Numero de dientes (Z) Angulo de presin () Angulo de hlice () Dimetro del eje (dj) Tambinusaremosunavariablecontresvaloresllamadatipohliceque nos indicar en caso de que nuestro engranaje sea helicoidal si la hlice es a derecha (1), a izquierda (2) o doble (3). Estasseisprimerasvariablessonvariablesbsicasysernlosparmetros inicialesparalaconstruccindelengranaje.Todoslosdemsparmetrosquea continuacin definiremos estn relacionadas con estas cinco primeras variables directa o indirectamente mediante formulas, leyes o reglas. LadefinicinenCatiadeestasvariablessehacedelasiguientemanera, haciendo uso de una paleta llamada Knowledge:

Alpinchareneliconoformulanosapareceelsiguientecuadrode parmetros: Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 274 Figura 7.3. Frmulas Para definir cualquier variable se acta en este orden: a)Tipo de medida: primera paleta desplegable inferior b)Multiplicidad del valor: segunda paleta inferior, simple value o multiple values c)AcontinuacinpulsamoselbotnNew parameteroftype;sianteshemoselegido multiplevaluesenosabrirunapequea ventana para escribir la serie de valores, si por el contrario escogimos simple value pasamos al punto dd)Nombredenuestravariableenlaventana superior al botn New parameter of type e)ParaconfirmarlosdatospulsamosApplyy paraterminarconladefinicindeparmetros pulsamos OK. Figura 7.4. Multiple values Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 27S Para nuestro conjunto de variables principales tenemos: 1.- Tipo de medida: lenght 2.- Multiplicidad del valor: multiple values 3.- New parameter of type; Valores:segnlanormaUNE18-005-84basadaenlaISO54losvalores normalizados de los mdulos usados son los siguientes:

1mm1,125mm 1,25mm1,375mm 1,5mm1,75mm 2mm2,25mm 2,5mm2,75mm 3mm3,5mm 4mm4,5mm 5mm5,5mm 6mm7mm 8mm9mm 10mm11mm 12mm14mm 16mm18mm 20mm22mm 25mm28mm 32mm36mm 40mm45mm 50mm Tabla 7.1. Mdulos segn UNE 18-005-84 4.- Nombre: modulo (m) 5.- Apply 6.- Tipo de medida: real 7.- Multiplicidad del valor: multiple values 8.- New parameter of type Valores: desde 23hasta 90, en nmeros enteros 9.- Nombre: numero dientes (Z) 10.- Apply 11.- Tipo de medida: angle 12.- Multiplicidad del valor: multiple values 13.- New parameter of type Valores: 14.5, 20, 22.5, 25 son los valores ms utilizados en la realidad 14.- Nombre: ngulo de presin (alfa) Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 276 15.- Apply 16.- Tipo de medida: angle 17.- Multiplicidad del valor: multiple values 18.- New parameter of type Valores:0,5,10,15,20,23,25,30,35,40,45sonlosvaloresms comunes. 19.- Nombre: ngulo hlice (beta) 20.- Apply 21.- Tipo de medida: real 22.- Multiplicidad del valor: multiple values 23.- New parameter of type Valores: 1, 2, 3 dependiendo si del tipo de hlice. 24.- Nombre: tipo hlice25.- Apply 26.- Tipo de medida: lenght 27.- Multiplicidad del valor: simple value 28.- New parameter of type 29.- Nombre: dimetro eje (dj) 30.- OK Paraempezarescogeremosunosvaloresinicialesparanuestrasvariables principales, estos valores sern valores unos medios de los que podemos elegir.Pulsandoeliconoformula,podemosvariarlosvaloresdenuestras variables multiples; para seguir desarrollando la construccin del programa a partir de ahora valdrn: -Modulo (m) = 18 mm -Numero de dientes (Z) = 25 -Angulo de presin () = 20 -Angulo de hlice () = 20 -Tipo hlice = 1 -Dimetro eje (dj) = 100 mm Ademsalavariabledimetroeje(dj)leasignaremosunrangoinferiorde 6mmparaquealahoradeintroducirundatoenestavariablenuncasesobrepase este valor. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 277 Pinchamosdosvecessobreestavariableenelrbolyenelcuadrodonde expresasuvalorpulsamosconelbotnderechodelratneligiendoRange\Edit apareciendo el cuadro que sigue: Figura 7.5. Rango de parmetros A continuacin definiremos las variables secundarias de las que dependen los engranajes,estosparmetrosjuntoconlosparmetrosprincipalesdefinenla geometra bsica del engrane. Estos parmetros son: -Dimetro primitivo (d) -Dimetro base (db) -Dimetro exterior (de) -Dimetro de fondo (df) -Paso normal (pn) -Paso aparente (pa) -Addendum (a) -Dedendum (b) -Espacio libre de fondo (c) -Profundidad diente (h) -Radio de pie (r)-Ancho de diente (B) -Dimetro cubo (dc) -Diametro auxiliar (da) Comentarquelasvariablesmdulo, nmero de dientes y dimetro primitivo estn muy ligadas; teniendo dos de ellas podemos empezaradescribirlageometradel engranaje.Sehaelegidocomovariables principaleslasdosprimerasdebidoaquea lahoradebuscarunengranajesonestas dosvariables,normalmente,lasquedefinen esa bsqueda Figura 7.6. rbol de Catia Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 278 LasvariablessecundariasseintroducenenCatiademaneraanlogaquelas principales, teniendo en cuenta que todas ellas son de tipo lenght y simple value. Unavezdefinidasestasvariablesnosaparecenenelrbolcomomuestrala figura 7.5. Paraempezarlaconstruccindelageometraesnecesarioquerelacionemos lasvariablessecundariasconlasprimariasyconellasmismasparaasignarsus valores a la acotacin de los bocetos. Formularemos en primer lugar los cuatro dimetros de las circunferencias ms importantes dentro de los engranajes, segn la norma UNE 18 066 diametro primitivo (d) = modulo (m) numero dientes (Z)/ cos (angulo hlice (psi)) diametro base (db) = diametro primitivo (d)cos (angulopresin (alfa)) diametro exterior = dimetro primitivo (d) + 2modulo (m) EstosparmetrosseintroducenenCatiapulsandosobreeliconoformula,sobrelavariablequehemosdefinidoypulsandoacontinuacinaddformula, abrindose la siguiente ventana: Figura 7.7. Editor de frmulas. Enestaventanaseencuentrantodaslasvariablesquecreamosyqueel programavacreandoamedidaquelovamosutilizando,ademsdetodoslos operadores de los que dispone tanto matemticos como booleanos. En el segundo recuadro en blanco podemos escribir la formula que relaciona nuestras variables. En el rbol de Catia aparecen las nuevas variables definidas con su frmula y su valor. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 279 Figura 7.8. Valores y frmula de los parmetros El cuarto dimetro, dimetro de fondo (df), est estrechamente relacionado con eladdendum(a),dedendum(b),elespaciolibredefondo(c)ylaprofundidaddel diente (h), as: Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 28u h df bacdeddb Figura 7.9. Dependencia del dimetro de fondo. diametro de fondo (df) = diametro primitivo (d) -2 dedendum (b) profundidad de diente (h) = addendum (a) + dedendum (b) AdemslanormaUNE18066recomiendaquelosvaloresdeladdendum, dedendum y espacio de fondo sean los siguientes: addendum (a) = m dedendum (b) = 1.25 m espacio libre de fondo (c) = 0.25 m siendo m el mdulo. Hacer notar que con estos valores, el dimetro de fondo puede ser mayor que el dimetro base. Vemoslo: db = d cos df = d -2b Poniendo estos dimetros en funcin de de las variables principales nos queda db = mZcos cos df = mZcos - 2 1.25 m Igualando estos valores tenemos: Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 281

mZcos cos = mZcos - 2.5 m Despejando Z nos queda: Z = 2,5cos 1-cos

As, por ejemplo, para engranajes rectos ( = 0) con un ngulo de presin () de 20 tenemos un valor lmite de Z = 41,45 dientes, es decir a partir de 42 dientes la circunferencia de fondo sera mayor que la circunferencia base. A continuacin definiremos el paso normal y paso aparente. paso nominal (pn) = m paso aparente (pa) = mcos Si estamos tratando con engranajes rectos el paso nominal y el paso aparente coinciden. Otrovalorimportanteeselradiodepiedelengranaje,sesueleponeren funcin del modulo con un valor de: radio de pie (r) = 0.166 modulo (m) Las formulas de todas las variables se van almacenado en el rbol del archivo en un apartado llamado Relations. Elvalordeesteparmetroestestrechamenteligadoalaherramientaque escojamosparamecanizarelengranaje,dependiendodeltipodeherramientase puede tener un radio de pie de diente distinto y sin embargo conservar los valores de losdemsparmetros.Estambinunvalorimportantealahoradesoportarlos esfuerzosdefatigadelengranajeyaquelasprimerasgrietasaparecernsobreeste radio de acuerdo. Elespesordelosdientessueletomarvaloresdiversosdependiendodela fuerza que soporta y su velocidad de rotacin. No obstante este espesor se obtiene de someter al diente a las siguientes solicitaciones: -Resistenciaalarotura:comprobacindeldienteafatigadecompresiny flexin debido a las cargas. -Resistenciaaldesgaste:dependiendodelapresinsuperficialylasfuerzas aplicadas en los flancos de los dientes. -Resistencia a fatiga. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 282 Elanchodedienteeselquecumplelastresespecificacionesyelclculode este parmetro ser analizado con ms detalle ms adelante. De momento tomaremos losvaloresde10moduloparaengranajesrectosy13moduloparaengranajes helicoidales. Por lo tanto, Ancho de diente (B) = 10 modulo (m)(Para engranajes rectosy helicoidalessimples) Ancho de diente (B) = 13 modulo (m)(Para engranes helicoidales dobles) Comoesteparmetrotienedosvaloresposibles,nopodemosintroducirloenCatia mediante una frmula, usaremos entonces una regla de la siguiente manera: Pulsamos Start y elegimos el ultimo modulo de Catia Knowledgeware y dentro de ste el submdulo Knowledge Advisor Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 28S Figura 7.10. Seleccin del submdulo Knowledge Advisor DentrodeestemoduloelegimoselbotnRule apareciendoporpantallael siguiente cuadro: En el cuadro en blanco debajo de Name of Rule escribimos el nombredelaregla,eneste casoEspesoryluego pulsamos OK Figura 7.11. Regla Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 284 Al aceptar la pantalla muestra el siguiente cuadro de dialogo: Figura 7.12. Editor de reglas. AquaparecentodaslasvariablesyoperadoresqueCatiaposeeyhaido creandoparasuinmediatarelacin.LamaneraquetieneCatiaderelacionarestas variablesesbastanteparecidaaladeMatlaboC++,asenelcuadrosuperior escribiremos nuestra regla: `ancho diente (B)` = 10 * `modulo (m)` if (`tipo helice` = = 3) {`ancho diente (B)` = 13 * `modulo (m)`} Despusvolveremosaestareglaparaadecuarlaalaconstruccindenuestro engranaje. PulsamosOKynuestraReglaapareceenelrboldentrodeRelation,lacual podemos variarla haciendo doble click sobre la misma.

Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 28S 7.2.1.Bocetos y operaciones iniciales

Paracomenzardibujaremoslascuatrocircunferenciasmsimportantespara tener una referencia de las dimensiones del engranaje. En Catia la forma de llevar a cabo cualquier geometra es la siguiente a)Se dibuja el boceto o dibujo. b)Se acota. c)Se le asigna a la cota el parmetro u operaciones. NosvamosalmduloWireframeandSurfacedesign,pulsamossobreelbotncicle y Catia abre el siguiente cuadro: Figura 7.13. Crculo En este cuadro podemos elegir el tipo de crculoa dibujar. En el cuadro Center deberemoselegirelorigendecoordenadas,estosehacepulsandoel botnderecho del ratn sobre el cuadro y eligiendo el punto 0, 0, 0. En Support pinchamos sobre el plano YZ, Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 286 Figura 7.14. Creacin de un crculo yporltimoenDiametervolvemosapulsarelbotnderechodelratneligiendoedit formula En el siguiente cuadro asignaremos la variable dimetro exterior (de) al dimetro del circulo. Figura 7.15. Asignacin de parmetros En el PartBody del rbol aparece nuestra circunferencia, as como la geometra creada. Esta geometra variar de la misma forma en que lo hagan los parmetros de los que depende. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 287 Figura 7.16. PartBodyFigura 7.17. Creacin crculo Lasdemscircunferenciassecreandelamismaforma,siguiendolamisma metodologa. Losdientesdelosengranajessecrearncomoloharaunamquina fresadora, partiendo de un trozo de material y eliminando parte de ste segn la forma delaherramienta,porlotantodebemoscrearunaprotrusinparadespusquitarel material. Para ello tenemos que crear una circunferencia auxiliar cuyo dimetro ser: Dimetro auxiliar (da) = Dimetro fondo (df) 3.6 modulo (m) Figura 7.18. Circunferencias principales Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 288 ParacrearmaterialdebemosiralsubmoduloPartDesigndelmduloMechanical Design En la barra de herramientas encontraremos el botn Pad , pulsndolo se nos abre el siguiente cuadro: EncuadroLengthpulsamoselbotn derecho del ratn paraasignarle la longitud anchodediente(B)yelegimoscomo Profile/Surfacelacircunferenciade dimetroexterior(de)pinchandosobre ella. Pulsamos OK. Figura 7.19. Pad Delamismaformapulsamoselbotn Pocket, abrindose el cuadro de la derecha,deformaanlogapulsamos sobreelcuadroDepthconelbotn derechodelratnparaasignarlela variableanchodediente(B)y elegimoscomoProfile/Surfacela circunferencia de dimetro auxiliar (dx) pinchando sobre ella . Pulsamos OK. Figura 7.20. Pocket El resultado en el rbol y en la geometra creada es el siguiente: Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 289 Figura 7.21. Protrusin 7.2.2.Dentado del engranaje Enlacreacindelosdientestendremosqueusarunaleyparaintroduciren Catia las ecuaciones paramtricas de la involuta que son: y = db2 ( cos t + t sen t ) z = db2 ( sen t - t cos t ) siendo t un parmetro real. Pulsamos el botn lawde la paleta Knowledge, apareciendo el siguiente cuadro: EnelcuadroNameofLaw escribimoselnombrede nuestraprimeraleyInvoluta y. Pulsamos OK Apareciendo: Figura 7.22. Ley Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 29u Figura 7.23. Editor de leyes. Enestecuadrodebemoscreardosvariablesnuevas,lavariablexdetipo lengthylatdetiporeal,yponernuestraprimeraecuacinparamtrica.Hayque tener mucho cuidado al hacerlo ya que tienen que concordar todas las unidades de las variables: y= 0.5 * `diametro base (db)` * ( cos ( t * 1deg ) + t *PI/180* sin(t*1deg)) Pulsamos OK. Anlogamente introducimos la segunda ecuacin parametrica: Name of Law: Involuta z Se crean las variables z de tipo lengthy t de tipo real La ecuacin es la siguiente. z= 0.5 * `diametro base (db)` * ( sin ( t * 1deg ) - t * PI/180*cos (t*1deg)) En el rbol aparecen dichas leyes en Relations Figura 7.24. Leyes en el rbol. A continuacin evaluaremos estas dos ecuaciones para t = 0, 10, 15, 20 y 25. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 291 ElegimoselsubmduloPartDesigndelmdulodeCatiaMechanicalDesigny pulsamos sobre el botn point para interactuar en el siguiente cuadro: ParalascoordenadasYyZsepulsael botnderechodelratnparaelegiredit formula Paracadacoordenadaescribimos respectivamente: `Relations\Involuta y`.Evaluate (0) `Relations\Involuta z`.Evaluate (0) Yelpuntoquedardefinido.Delamisma forma evaluamos los puntos para 10, 15, 20, 25, 30, 35 y 40. Figura 7.25. Punto Al final nos queda, escondiendo la protrusin para mayor claridad:

Tambin nos ayudaremos deun punto auxiliar cuyas coordenadas son 0, db2 m, 0. Figura 7.26. Puntos pertenecientes a la involuta. Conestospuntoscomenzaremoselbocetoquerepresentarelhuecoquela mquina herramienta dejar para mecanizar los dientes. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 292 PrimeroconstruiremosdosplanosdereferenciaparalelosalplanoYZaunas distancias de 0.5ancho diente (B) y ancho de diente (B) respectivamente. Usamos la herramienta plane de la paleta Reference Elements mostrndose el siguiente cuadro: EnelcuadrodePlanetypedejamosla opcinquevienepordefecto.Enelcuadro offset,pulsamosconelbotnderechodel ratnparaelegirEditformulayescribir para cada uno de los dos planos: 0.5 * `ancho diente (B)` y `ancho diente (B)` En Reference pinchamos sobre el plano YZ Figura 7.27. Plano Pulsamos OK. Ahora que estn definidos 3 planos YZ, clickeamos sobre el de en medio y pulsamos Sketcher, seguidamente proyectamos los puntos que acabamos de dibujar con laherramientaProject3DElementsparapodertrabajarconellosennuestro plano.AcontinuacindebemosunirlosconunSpline,conloque conseguiremos una aproximacin polinmica de la curva de la involuta. Una vez trazada la curva, debemos saber por dnde pasar la simetra de la curva. Usaremoslacircunferenciaprimitivaparaelloyelpasoaparenteyaqueestamos dibujando en el plano de rotacin del engranaje. Pulsamos el botn Arc de la paleta de circunferencias Con centro en el centro del plano pinchamos en el spline y dibujamos un arco delongitudarbitraria,actoseguidoasignamosacotamossuradioyleasignamosel valor de 0.5 dimetro primitivo.Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 29S NOTA:DentrodelSketcherhayqueacotarlosradiosnolosdimetrosporqueel programa no nos deja asignar formulas a los dimetros.Este arco ser de referencia para la construccin del boceto, no forma parte del dibujoquesevaaprotrusionarasquedebemosponerloenlneadiscontinua pulsandoelbotnConstruction/StandartElements.Tambinendiscontinua trazamos dos rectas que van desde el origen de coordenadas del plano hasta los extremos del arco antes dibujado. Estas dos rectas acotarn el ngulo que definir la longitud del arco que debe ser la cuarta parte del paso aparente. Longitud de arco = radio angulo en radianes As la longitud del arco espa4y por lo tanto su ngulo en grados es: = 180n

pu2d

Acotamosestengulocomohemoshechoantes: pulsamosdosvecessobrelacotayenelcuadrode cota pulsamos con el botn derecho del ratn eligiendo Editformulaescribiendolosiguienteparaque concuerden las unidades: 0.5*`pasoaparente(pa)`/`diametroprimitivo(d)`* 1deg *180/PI Hacemosunasimetradelspline,yaenlnea continua,tomandocomoejelasegundarectaque trazamosanteriormente,estaeslarectaquetiene como extremos el origen de coordenadas y el extremo del arco que no toca el spline Unavezrealizadalasimetratrazamosdosarcos.El primerodeellostieneelcentroenelorigende coordenadasysulongitudladeterminanlosdos puntosmsexterioresdelsplineysusimetra.El segundotocalosdossplineytieneporradiolamitad del dimetro de fondo. LuegomediantelaherramientaCornerhacemos dosradiosentreelspline,susimetrayelarcoqueFigura 7.28.Puntos proyectadosmide la mitad del dimetro de fondo. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 294 Por ltimo debemos poner en lnea discontinua los puntos que proyectamos al principio del boceto ya que pueden dar problemas. Los puntos pasarn de ser cruces a ser puntos. Esto se hace de la siguiente forma: Se abre el Sketch en el rbol, en Use-edge se almacenan las proyecciones que hemosrealizadoenelboceto.Tenemosqueircadaunadeellas,pulsandoelbotn Construction/StandartElements,deestamaneralospuntospasarnalnea discontinuaynopresentarnproblemasalahoradeutilizarelbocetoparaotras operaciones. Alfinalelbocetotienelasiguienteforma,queeselhuecoquedebehaber entre dientes: Figura 7.29. Boceto del hueco entre dientes. Pulsamos Exit workbench para salir del Sketcher Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 29S Este mismo boceto lo proyectamos sobre los otros dos planos exteriores: Figura 7.30. Proyeccin del hueco entre dientes. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 296 Para los engranajes helicoidales es necesario que los bocetos de los planos de loslateralesgirenunciertongulodependiendodelngulodelahlice.Cuandoun bocetolateralgiraenunsentidoelotrolohaceconelmismonguloensentido contrario. Este ngulo, theta, es el siguiente: psithetadeBg Figura 7.31. ngulo de theta. Desarrollo del crculo Tan = 2gB Despejando g g = B2 tan Por otro lado, = 2gdc Sustituyendo: = Btandc Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 297 Deberemoscreardosvariablesauxiliaresnuevasquesellamarntheta1y theta2 de tipo angle con simple value. Theta1 y theta2 tendrn los valores siguientes en Catia: theta1 = `ancho diente (B)`*tan(`angulo helice (beta)`)//`diametro primitivo(d)`*180/PI*1deg theta2 = -`ancho diente (B)`*tan(`angulo helice (beta)`)//`diametro primitivo (d)` *180/PI*1deg} Pero hay que tener en cuenta que el signo negativo puede permutar de pendiendo del valor de la variable tipo hlice: En principio,theta1 = theta2 = 0 Si tipo hlice = 1 3 yangulo hlice (psi) es distinto de cero,theta1 > 0 y theta2 < 0 Si tipo hlice = 2 y angulo hlice (psi) es distinto de cero,theta1 < 0 y theta2 > 0 EstoseintroducirenCatiapormediodeunaregladenombreDireccindehlice en la que escribiremos: theta1 = 0 deg theta2 = 0 deg if ( ((`tipo helice` ==1)and(`angulo helice (beta)`0deg)) or((`tipo helice` ==3)and(`angulo helice (beta)`0deg))) { theta1 = `ancho diente (B)`*tan(`angulo helice (beta)`)/`diametro primitivo (d)` *180/PI*1deg theta2 = -`ancho diente (B)`*tan(`angulo helice (beta)`)/`diametro primitivo (d)` *180/PI*1deg} if((`tipo helice` ==2)and(`angulo helice (beta)`0deg)) { theta2 =`ancho diente (B)`*tan(`angulo helice (beta)`)/`diametro primitivo (d)` *180/PI*1deg theta1 = -`ancho diente (B)`*tan(`angulo helice (beta)`)/`diametro primitivo (d)` *180/PI*1deg } Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 298 A continuacin rotaremos los bocetos y les asignaremos los parmetros theta1 ytheta2.ParallevarestaoperacinacabodebemosentrarenelmoduloWireframe and Surface design, pinchar sobre el sketch a rotar y pulsar el botn Rotatede la paleta Operations Pero antes debemos crear nuestro eje de rotacin; dibujaremos una recta en el plano XY con la dimensin del ancho diente (B) Enelcuadroqueaparece,pinchamos sobrelalneaquehemoscreadopara ponerlaenAxis,yenAngleasignamos theta1paraunbocetoytheta2parael otrosinolvidarnosdepulsarelbotn Hide/Showinitialelementparaocultarel boceto inicial Figura 7.32. Rotar Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS 299 El resultado de esta operacin es la siguiente: Podemos ver en la figura que losbocetosseencuentran giradosunosconrespectosa los otros Figura 7.33. Bocetos girados Una vez que tenemos los bocetos en su lugar quitaremos el material simulando a una herramienta. Abrimoselsub-mduloPartDesigndelmduloMechanicalDesignypulsamosel botnRemoved Multi-Sections Solid apareciendo el cuadro: Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS Suu Figura 7.34. Multi-secciones Pinchamos sobre los tres bocetos del modelo en orden para que aparezcan en el cuadro Sections. Cuandosesealanlosbocetoshayunafechaquemarcaelsentidodecmose recorre el boceto. Hay que tener mucho cuidado porque si hay alguna flecha en algn bocetoquetienedistintosentidoalosdemsestaoperacinpuedeproducirerrores. Tambin hay que asegurarse que todos los Closing Points estn en el mismo lado con respecto a los bocetos. ActoseguidoabrimoslapestaaSpineypinchamossobrelalneaqueantesnos sirvi de eje Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS Su1 Figura 7.35. Sections y closing points Elresultadoeselespacioentredosdientesoelhuecoquedejalaherramientaal mecanizar el engranaje. Figura 7.36. Hueco entre dientes. Seguidamenteconunamatrizcircularreproduciremosestaltimaoperacinpara formar todos los dientes del engranaje. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS Su2 Pinchamos primero sobre la operacin en el rbol y despus pulsamos sobre Circular Pattern en el cuadro que nos proporciona esta herramienta debemos asignar en Instance(s) la variable numero dientes (Z) y en Angular sparcing el valor dedc2pa 180, en Catia: 2*`paso aparente (pa)`/`diametro primitivo (d)`*180/PI* 1deg AdemsenReferenceelementdebemospincharsobrelalneaqueantesnossirvi de eje de simetra, que puede que est oculta tras la ltima operacin. Para hacerla visible pulsamos sobre el rbol encima de ella con el botn derecho delratn y elegimos Hide/Show. Figura 7.37. Patrn circular Con esta ltima operacin se crean todos los dientes del engranaje. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS SuS Figura 7.38. Dentado del engranaje. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS Su4 Paraconseguirunengranajehelicoidaldoblehayquerepetirtodasestas operacionesproyectandolosbocetossobreplanosparalelosalplanodereferencia dispuestos en el sentido opuesto. Figura 7.39. Proyeccin para engranaje helicoidal Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS SuS Figura 7.40. Dentado helicoidal Peroestasnuevasoperacionescreadasdebendesaparecercuandono queramosconstruirengranajesdobleshelicoidales,estoes,cuandolavariabletipo hlice sea igual a 3. ParaelloutilizaremosunareglaquellamaremosHelicoidaldobleescribiendolo siguiente: PartBody\Pad.2\Activity = false PartBody\Pocket.2\Activity =false `PartBody\Multi-sections Solid.2\Activity` = false PartBody\CircPattern.2\Activity = false if (`tipo helice` = = 3) { PartBody\Pad.2\Activity = true PartBody\Pocket.2\Activity = true `PartBody\Multi-sections Solid.2\Activity` = true PartBody\CircPattern.2\Activity = true } Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS Su6 Figura 7.41. Regla Helicoidal doble Ademstenemoselproblemadequesiasignamoselanchodiente(B)ala longituddelaprotrusinnossaldrunengranajedoblehelicoidaleldobledeancho, ademssilavariableangulohlice(psi)=0yporcasualidadtipohlice=3 tendremosunengranajerectoeldobledeancho.Porlotantotenemosquevariarla regla Espesor de la siguiente manera: `ancho diente (B)` = 10 * `modulo (m)` PartBody\Pad.1\FirstLimit\Length = `ancho diente (B)` PartBody\Pad.2\FirstLimit\Length = `ancho diente (B)` if (`tipo helice` = = 3) {`ancho diente (B)` = 13 * `modulo (m)` PartBody\Pad.1\FirstLimit\Length = 0.5 * `ancho diente (B)` PartBody\Pad.2\FirstLimit\Length = 0.5 * `ancho diente (B)`} if ((`tipo helice` = = 3)and(`angulo helice (beta)`= = 0 deg)) {`ancho diente (B)` = 10 * `modulo (m)` PartBody\Pad.1\FirstLimit\Length = 0.5 * `ancho diente (B)` PartBody\Pad.2\FirstLimit\Length = 0.5 * `ancho diente (B)`} Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS Su7 Con esto conseguimos los 4 tipos de engranajes de este proyecto: a)Engranajes rectos Figura 7.42. Engranaje recto b)Engranajes helicoidales con hlices en ambos sentidos. Figura 7.43. Engranaje helicoidal Figura 7.44. Engranaje helicoidal a izquierdas a derechas Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS Su8 c)Engranajes dobles helicoidales Figura 7.45. Engranaje helicoidal doble. En ellos podemos apreciar los distintos ngulos de presin (): a)14.5 Figura 7.46. ngulo de presin de 14,5 Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS Su9 b)20 Figura 7.47. ngulo de presin de 20 c)22.5 Figura 7.48. ngulo de presin de 22.5 Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S1u d)25 Figura 7.49. ngulo de presin de 25 Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S11 Tambin podemos observar los grados de inclinacin de la hlice a)15b) 30c) 45 Figura 7.50. ngulo de hlice de 15 Figura 7.51. ngulo de hlice de 30 Figura 7.52. ngulo de hlice de 45 Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S12 7.2.3.Cubo y chavetero. Paralacreacindelcuboparaelchaveterotenemosqueayudarnosdeun plano auxiliar paralelo al plano de coordenadas YZ que va a estar a una distancia de 0.0001mm cuando el engranaje es helicoidal doble y a la mitad del ancho diente (B) cuandoelengranajeesrectoohelicoidalsimple.Sehaelegidoasparaqueeste plano siempre est en el centro del engranaje y el escoger una distancia de 0.0001mm esparaqueelplanosiempreconserveelmismosentidoparaleloaYZ,yaque tericamente tendra que estar a 0, pero esto puede ocasionar que al pasar de la mitad delanchodiente(B)a0elplanosevayaalotroladodelplanoYZynoalque nosotros queremos debido a que la distancia se reduce a 0 y se pierde el sentido de la posicin del plano. Primerotendremosquecreardosvariablesauxiliares.Lasdosdetipolength con single value, de nombres plano y cubo. A estas variables les daremos valores pinchandoenelrbolsobrelareglaHelicoidaldobleyamplindoladelasiguiente manera: PartBody\Pad.2\Activity = false PartBody\Pocket.2\Activity = false `PartBody\Multi-sections Solid.2\Activity` = false PartBody\CircPattern.2\Activity = false plano = 0.5 * `ancho diente (B)` cubo = 0.5 * `ancho diente (B)`+ `modulo (m)` if (`tipo helice` = = 3) { PartBody\Pad.2\Activity = true PartBody\Pocket.2\Activity = true `PartBody\Multi-sections Solid.2\Activity` = true PartBody\CircPattern.2\Activity = true plano = 0.0001mm } Construimos un plano que sea paralelo al plano YZ y le asignamos la variable plano a su distancia con respecto a dicho plano de referencia. En este plano vamos a dibujar un boceto que contendr el dimetro del agujero del eje, que es una de las variables principales e independiente de todas las dems; y el dimetro del cubo que depende del primero de la siguiente forma: Dimetro cubo (dc) = 1.6 Diametro eje (dj) + 20 mm Lalneaenrojosereliminadamsadelanteporquelavariablecuboserdefinida ms concretamente en la regla Radios. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S1S Protrusionamoseste boceto para conseguir el cuboconelhuecopara sueje,pulsando Mirroredextenty asignandoenlengthla variable cubo Pulsamos OK. Figura 7.53. Bocetos del cubo y agujero del eje Figura 7.54. Cubo y agujero del eje. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S14 A continuacin construiremos el chavetero que viene definido por la normaUNE 17 102 h1, y que depende directamente del dimetro del eje. Nos harn falta tres variables ms para definir la chaveta, estas variables son h1, h2 y ac.ach2h1 Figura 7.55. Chavetero Las definiremos como variables de tipo length con single value. Los valores de cadaunadeellasvienenestablecidosporlanormaUNE17102h1,antes mencionada,yloplasmaremosenCatiaconunaregladenombreChaveteroenla que escribiremos: if ( `diametro eje (dj)` 8 mm) and (`diametro eje (dj)` 22 mm) and (`diametro eje (dj)` 30 mm) and (`diametro eje (dj)` 10 mm) and (`diametro eje (dj)` 12 mm) and (`diametro eje (dj)` 17 mm) and (`diametro eje (dj)` 22 mm) and (`diametro eje (dj)` 30 mm) and (`diametro eje (dj)` 38 mm) and (`diametro eje (dj)` 44 mm) and (`diametro eje (dj)` 50 mm) and (`diametro eje (dj)` 55 mm) and (`diametro eje (dj)` 65 mm) and (`diametro eje (dj)` 75 mm) and (`diametro eje (dj)` 85 mm) and (`diametro eje (dj)` 95 mm) and (`diametro eje (dj)` 110 mm) and (`diametro eje (dj)` 130 mm) and (`diametro eje (dj)` 150 mm) and (`diametro eje (dj)` 170 mm) and (`diametro eje (dj)` 200 mm) and (`diametro eje (dj)` 230 mm) and (`diametro eje (dj)` 260 mm) and (`diametro eje (dj)` 290 mm) and (`diametro eje (dj)` 330 mm) and (`diametro eje (dj)` 380mm) and (`diametro eje (dj)` 440mm ){ ac = 100 mm h1 = 31 mm h2 = 19.5 mm} Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S17 Una vez establecidas los parmetros empezaremos a dibujar el chavetero con un boceto en el plano donde hicimos el sketch del cubo. El boceto es el siguiente: Figura 7.56. Boceto del chavetero. Asignando a cada cota su valor correspondiente segn la figura anterior. El siguiente paso es protrusionar el boceto con Pocket , pulsando Mirrored extent y asignando Depth la variable cubo. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S18 Figura 7.57. Engranaje con chavetero Con esta ltima operacin hemos construido el chavetero dentro del cubo. 7.2.4.Mecanizado interior y radios Losengranajesnosonunapiezamaciza,sinoquecontienenhuecospara aligerarsupeso.Selesmecanizaelcuerpocentralquitndolesmaterialobiense conformaunapiezafundidaconradiosquehacenquepesenmuchomenoscuando tienen una dimensin considerable. Esta forma de aligerar los engranajes no sigue una norma especfica sino que hayvaloresaconsejadospordistintosautoresquedifierenentresperoqueson parecidos. Arazdeestoseplanteandiferentesmodosdealigerarengranajes dependiendo de su tamao principalmente que Catia se encargar de representar. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S19 a)Configuracin maciza sin chavetero Figura 7.58. Configuracin maciza. Usaremosestaconfiguracindelengranajecuandotengaundimetromuy pequeo,conlosmdulosmspequeosynmerosdedientesmsbajos.El movimientosetransmitedelejealengranajeoviceversapormediodelrozamiento debido a un apriete entre las dos piezas. Tendremosestadisposicinenelengranajecuandoeldimetroauxiliarsea menorque200mm.Peroademscuandoeldimetrodelejeseamenorde50mm prescindiremosdechavetas,seacualsealaconfiguracindelengranaje,yla transmisin de movimiento ser por rozamiento debido a que las chavetas para estos dimetros de ejes son muy pequeas. Parallevaracaboestasoperacionestendremosquereducirlalongituddel cuboalanchodeldiente,darundimetrodecubomayorqueeldelejeenun milmetroyprotrusionareldimetrodelcuboyelauxiliartambinconelanchodel diente para conseguir caras planas en el engranaje. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S2u

Figura 7.59. Bocetos 1 Figura 7.60. Bocetos 2configuracin maciza sin chaveteroconfiguracin maciza sin chavetero Figura 7.61. Engranaje macizo sin chavetero. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S21 b)Configuracin maciza con chavetero Figura 7.62. Configuracin maciza con chavetero Se utiliza cuando el dimetro del cubo y el dimetro auxiliar estn prximos. El engranaje es una pieza maciza. Paraello,cogeremosestosdosdimetrosylosprotrusionamoshastaelanchodel diente. Figura 7.63. Boceto configuracin maciza con chavetero Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S22 Figura 7.64. Engranaje macizo con chavetero c) Rebajado con agujeros (`diametro auxiliar (da)`+`diametro cubo (dc)` )/4(`diametro auxiliar (da)`-`diametro cubo(dc)`)/4-`diametro eje (dj)` /5`ancho diente (B)`/4 Figura 7.65. Configuracin con rebajado con agujeros. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S2S Este tipo de configuracin se utiliza cuando el dimetro es medio (< 1500 mm) yhaysuficienteespacioentreeldimetrodelcuboyelauxiliar.Semecanizael engranaje y se le hacen cuatro agujeros para aligerarlo. Figura 7.66. Boceto rebaje con agujeros En el plano paralelo al plano de coordenadas YZ hacemos una protrusin con los dimetros del cubo y auxiliar pero esta vez de longitud de 0.25 veces el ancho de diente. A continuacin, en el mismo plano, dibujamos los bocetos de los agujeros que se extruirn la misma distancia. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S24 Figura 7.67. Engranaje rebajado con agujeros Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S2S d)Configuracin con radios 360deg/n_radios0.5 * `diametro cubo (dc)`+ 3*`modulo (m)`0.5 * `diametro auxiliar (da)`-2*`modulo (m)`0.2 * `modulo (m)``ancho diente (B)`/42*`modulo (m)` Figura 7.68. Configuracin con radios Cuandoladistanciaentreelcuboyeldimetroauxiliarempiezaasergrande losengranajesseconformanconradios,normalmentevienenhechosdefundicin perotambinsepuedenmecanizar.Dependiendodeldimetroprimitivoconviene poner un nmero de radios: d 1500 mm4 radios 1500 mm < d 2500 mm6 radios 2500 mm < d 4000 mm8 radios Estas relaciones difieren un poco dependiendo de cada autor. Aqu tendremos que utilizar una variable auxiliar llamada n_radios de tipo real consinglevaluequenosmarcarcuantosradiosdebehabersegneldimetro primitivo. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S26 Denuevonosvamosalplanomediodelengranajeyrealizamoslassiguientes operaciones: 1.Bocetoyprotrusindeldimetrodelcuboydimetroauxiliaraunadistancia simtrica respecto al plano medio del engranaje total de dos veces el modulo 2.Boceto y protrusin del radio en el mismo plano una distancia simtrica total del ancho del diente 3.Bocetoyextrusindelagujeroentreradiossiguiendolosparmetrosdela figura 7.68 asignndole el valor a la extrusin de la mitad del ancho de diente por cada lado. 4.Matriz circular del radio tantas veces como sea el valor de n_radios. 5.Matrizcirculardelagujeroentreradiostantasvecescomoseaelvalorde n_radios. Figura 7.69. Boceto configuracin con radios. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S27 Figura 7.70. Engranaje con radios. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S28 e)Con chapones con agujeros (`diametro auxiliar (da)`+`diametro cubo (dc)` )/4 (`diametro auxiliar (da)` -`diametro cubo (dc)` )/4-5*`modulo (m)`1/8*`ancho diente (B)`3/8*`ancho diente (B)`Figura 7.71. Configuracin con chapones con agujeros. Cuando se alcanzan dimetros muy grandes de engranajes (d > 4000 mm) se suelehacerporseparadoelcuboyunacorona,dondesetallarnlosdientes.Para unirlossemecanizandoschaponescircularesquesesueldanentrelacoronayel cubo. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S29 Figura 7.72. Engranaje con chapones con agujeros. Para conseguir que estas construcciones aparezcan cuando deben se escribe la siguiente regla de nombre Radios: PartBody\Pad.4\Activity = true PartBody\Pad.5\Activity = false PartBody\Pocket.4\Activity = false PartBody\Pad.6\Activity = false PartBody\Pad.7\Activity = false PartBody\Pocket.5\Activity = false PartBody\CircPattern.3\Activity = false PartBody\CircPattern.4\Activity = false PartBody\Shaft.1\Activity = false PartBody\Pocket.13\Activity= false PartBody\Pocket.3\Activity = true cubo = 0.5 * `ancho diente (B)` + `modulo (m)``diametro cubo (dc)` = 1.6 * `diametro eje (dj)` + 20mm n_radios = 4 PartBody\Pocket.4\Sketch.13\Radius.93\Radius = 5 mm PartBody\Pocket.13\Sketch.20\Radius.200\Radius = 5mm PartBody\Pocket.13\Sketch.20\Radius.201\Radius = 5mm Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS SSu if (`diametro eje (dj)` 2.5* `diametro eje (dj)` ) and (`diametro primitivo (d)` 200mm)) {PartBody\Pad.6\Activity = true PartBody\Pad.7\Activity = true PartBody\Pocket.5\Activity = true PartBody\CircPattern.3\Activity = true PartBody\CircPattern.4\Activity = true PartBody\Pad.4\Activity = false} if ((`diametro auxiliar (da)` -`diametro cubo (dc)` > 2.5* `diametro eje (dj)` ) and(`diametro primitivo (d)` 1500mm)and(`diametro auxiliar (da)` >200mm)) {PartBody\Pad.6\Activity = true PartBody\Pad.7\Activity = true PartBody\Pocket.5\Activity = true PartBody\CircPattern.3\Activity = true PartBody\CircPattern.4\Activity = true PartBody\Pad.4\Activity = false n_radios=6 } if ((`diametro auxiliar (da)` -`diametro cubo (dc)` > 2.5* `diametro eje (dj)` ) and (`diametro primitivo (d)` 2500mm)and(`diametro auxiliar (da)` >200mm)) {PartBody\Pad.6\Activity = true PartBody\Pad.7\Activity = true Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS SS1 PartBody\Pocket.5\Activity = true PartBody\CircPattern.3\Activity = true PartBody\CircPattern.4\Activity = true PartBody\Pad.4\Activity = false n_radios=8 } if((`diametro auxiliar (da)` -`diametro cubo (dc)` > 2.5* `diametro eje (dj)` ) and (`diametro primitivo (d)` > 4000mm)and(`diametro auxiliar (da)` >200mm)) {PartBody\Shaft.1\Activity = true PartBody\Pocket.13\Activity = true PartBody\Pocket.13\Sketch.20\Radius.200\Radius = (`diametro auxiliar (da)` -`diametro cubo (dc)` )/4-5*`modulo (m)` PartBody\Pocket.13\Sketch.20\Radius.201\Radius = (`diametro auxiliar (da)` -`diametro cubo (dc)` )/4-5*`modulo (m)` PartBody\Pad.4\Activity = false } Laslneasresaltadasennegritaseutilizanparaquecuandoestnlas operacionesdesactivadasno seproduzcanerroresdebidoaquelosradios sehacen cero debido a alguna configuracin. Estas circunferencias conservarn radios en estas circunstancias de 5 mm permanecern desactivadas. 7.2.5.Chequeos Los chequeos se utilizan para mostrar avisos en Catia de que algo no va como nosotros queremos. LadesventajaquetienenesquesoloavisanynoimpidenqueseCatiasiga desarrollando la geometra del archivo que puede contener errores. Utilizaremos 3 checks para los engranajes que son los siguientes: ElegimoselsubmodulodeCatiaKnowledgeAdvisordelmduloKnowledgewarey pulsamos el botn Check . Se nos abrir en pantalla el siguiente cuadro: EnelcuadroNameofCheck escribimoselnombrede nuestrochequeo:Eje superior,quenosavisar cuandoeldimetrodelejeseasuperioraunvalor establecido. Pulsamos OK.

Figura 7.73. Chequeo Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS SS2 Se abre el segundo cuadro: Figura 7.74. Editor de chequeos EnType of Checkelegimos Warning y en Message escribimos: Dimetrodelejedemasiadogrande.Porfavorelijaotromspequeooaumenteel dimetro primitivo por medio de un aumento en el nmero de dientes o en el mdulo Por ltimo en el mayor de los cuadros escribimos: 0.5 *(`diametro auxiliar (da)` -`diametro cubo (dc)`)>= `modulo (m)` El segundo check se realiza de la misma forma: SunombreesEjeinferioryynosavisarcuandoeldimetrodelejesea inferior a un valor dado. De la misma forma elegimos Warning y en Message escribimos: Dimetro del eje demasiado pequeo. Por favor elija otro ms grande o disminuya el dimetroprimitivopormediodeundecrementoenelnmerodedientesoenel mdulo. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS SSS En el cuadro inferior tecleamos: `diametro eje (dj)` >= `diametro primitivo (d)` /10 LosCheckssealmacenanenelrbolenladivisinde Relations,comolasreglas,sialgunodeellosnosecumple aparecerconunaluzroja,sielchecksevalidalaluzse Figura7.75.vuelveverdeysiaparecierachequeosenelrbolunaluzChequeos en el rbolamarillaesqueseestactualizando.Sonindicadores de que todo va bien en el programa

7.3.CALCULO DE ENGRANAJES. ANCHO DE DIENTE.

Calcularemoselanchodelengranajeparalosvaloresgeomtricosdados,a travsdelastressolicitacionesalasquesesometenlosengranajesadems programaremosunVBScriptenelqueelegiremoseltipodeaceromsadecuado para nuestra geometra. PrimerodetodoesintroducirennuestroarchivodeCatialascaractersticas msimportantesyqueusaremosdelosacerosmsutilizadoseneldiseode engranajes. CatiaescapazdeadjuntarunatablaExcelenlaquesealmacenael conocimientoestructuradoenunamatrizdeceldasypuedeaccederaellospara introducirlos en el archivo al que est asociado. Loprimeroesdefinirlosparmetrosqueintervendrnenelclculodinmicodel engranaje. Los parmetros principales son: Potencia (Pt) Tipo de medida: Electric power (W) Multiplicidad del valor: simple value Rango inferior: 0.0001W Velocidad angular () Tipo de medida: Angular spindle speed (turn_mn = rpm) Multiplicidad del valor: simple value Rango inferior: 0.0001turn_mn Estos parmetros sern introducidos por el usuario. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS SS4 Los parmetros secundarios sern los siguientes: Par Tipo de medida: Moment (Nm) Multiplicidad del valor: simple value Fuerza tangencial (Ft) Tipo de medida: Force (N) Multiplicidad del valor: simple value Fuerza radial (Fr) Tipo de medida: Force (N) Multiplicidad del valor: simple value Fuerza axial (Fa) Tipo de medida: Force (N) Multiplicidad del valor: simple value Fuerza total (F) Tipo de medida: Force (N) Multiplicidad del valor: simple value Y como parmetros auxiliares nos ayudaremos de: Sy(Lmite elstico del material) Tipo de medida: pressure (N/m2) Multiplicidad del valor: simple value Su(Lmite de rotura ltimo del material) Tipo de medida: pressure (N/m2) Multiplicidad del valor: simple value Sf (Lmite de fatiga del material) Tipo de medida: pressure (N/m2) Multiplicidad del valor: simple value Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS SSS HB(Dureza Brinell del material) Tipo de medida: pressure (N/m2) Multiplicidad del valor: simple value Sc (Durabilidad de la superficie) Tipo de medida: pressure (N/m2) Multiplicidad del valor: simple value b1(Espesor de engranaje en el clculo dinmico del diente) Tipo de medida: length (mm) Multiplicidad del valor: simple value b2(Espesor de engranaje en el clculo de la durabilidad de la superficie) Tipo de medida: length (mm) Multiplicidad del valor: simple value b3(Espesor de engranaje en el clculo de fatiga) Tipo de medida: length (mm) Multiplicidad del valor: simple value b(Mximo espesor de los tres anteriores) Tipo de medida: length (mm) Multiplicidad del valor: simple value Los datos de la tabla de Excel a introducir estn recopilados en el Anexo A Esmuyimportantequelascolumnascontenganunencabezamientoconla definicindelasvariablesseguidodelosdatosparapoderasociarenCatia posteriormente estos datos a los parmetros. Usamos una vez ms la paleta Knowledge, pulsamos sobre el icono Design Table,, apareciendo el siguiente cuadro: Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS SS6 Figura 7.76. Creacin de una tabla Escribimos en Name: Tabla 1 y en Comment: Aceros. Elegimos Create a design table from a pre-existing file y Orientation Vertical. Pulsamos OK para pasar al siguiente cuadro: Figura 7.77. Configuracin de filas y columnas Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS SS7 En la pestaa association, debemos asociar los encabezados de las columnas de nuestra tabla a los parmetros que hemos creado antes, stas son: ParametrosColumnas PartBody\MaterialMaterial HBDureza Brinell, HB Sy conResistencia a la fluencia, Sy, (Pa=N/m2) SfLimite de fatiga, Sf, (Pa=N/m2) SuResistencia ltima, Su, (Pa=N/m2) ConelbotnCreateparameterspodremoscrearunavariablellamadaTipo deAceroalaqueasociaremoselnombredelosacerosalmacenadoenlacolumna con ese mismo nombre. La tabla aparece en el rbol con la variable configurationigualadaaun nmero.Catiausarestenmeroparaentrarencadafiladelatablayasignarlos datos a los parmetros. EnlapestaaConfigurationspodemosverlasasociacionesquehemos realizados y el listado de los datos introducidos mediante la tabla: Figura 7.78. Pestaa Configurations Entodomomentopodremoseditaralgndatodenuestratablaconelbotn Edit table Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS SS8 ElpasosiguienteescrearunVBScriptenelqueseleccionaremoselmejor material para nuestro engranaje segn una serie de criterios que pueden ser distintos segneldiseador.Calcularemoselanchodeldienteodelengranajeporlastres solicitacionesalasquesesometealosengranajesparaelegirelanchoquecumple ests restricciones. Para ello crearemos un bucle for en el que el programa recorrer latablabuscandoelmaterialmsfavorable.Latabladebeestarordenadasegnun criteriodebsquedaquepuedeserelpreciodelmaterial,ladificultadparaser encontradodichomaterial,etcporquesiencontramosunmaterialidneopara nuestro engranaje el programa noseguir buscando, por eso es preciso un orden de preferencia en la tabla. En este proyecto se ordenarn los material de menor a mayor lmite de rotura, Su. El VB Script utiliza el lenguaje de programacin Visual Basic y acta en nuestro archivo como un pequeo programita paralelo a toda la geometra de Catia de manera que cada vez que cambiemos algunos de los parmetros debemos utilizarlo porque las condiciones iniciales de clculo habrn cambiado. No es un programa que se actualice solocomolasaplicacionesvistasanteriormentesinoquedebeseractivadoporel usuario. Elegimos el mdulo Knowledgeware y dentro de ste el submdulo Knowledge Advisor. PulsamossobreelbotnMacroswitharguments, ,encontrndonosconel siguiente cuadro de dilogo: Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS SS9 Figura 7.79. Script Editor Enelcuadrograndepodemosescribirlassentenciasdenuestroprograma, paratrabajarconmayorfacilidaddefiniremosvariablesdentrodelVBScriptparano estar trabajando con variables de muchas letras. Podemos insertar los parmetros que estnenelrboldelarchivopulsandosobreelbotnInsertobjectresolutionyacto seguido sobre el parmetro. Para empezar introduciremos los parmetros velocidad angular (w) y Potencia (Pt)quedefinimosanteriormenteyseloasignaremosavariablesquedefiniremosen el VB Script Dim documents1 As Documents Set documents1 = CATIA.Documents Dim partDocument1 As Document Set partDocument1 = documents1.Item("Engranaje.CATPart") Dim part1 As Part Set part1 = partDocument1.Part Dim parameters1 As Parameters Set parameters1 = part1.Parameters Dim length1 As Parameter Set rpm = parameters1.Item("velocidad angular (w)") Set potencia = parameters1.Item("Potencia (Pt)") Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S4u Catia define por defecto el documento al que pertenecen estas variables, ms adelantecambiaremosalgunassentenciasparaqueseancompatiblesconel conocimiento de Catia. Se contina introduciendo y definiendo variables que despus irn apareciendo en el clculo del engranaje. Const PI=3.1415926 velocidad_angular = rpm.value/(60*2* PI) par = potencia.value/velocidad_angular Set diametro_primitivo = parameters1.Item("diametro primitivo (d)") fuerza_tangencial = Par*2/(diametro_primitivo.value*0.001) Set alfa = parameters1.Item("angulo presion (alfa)") fuerza_normal = fuerza_tangencial*tan(alfa.value*PI/180) Set beta = parameters1.Item("angulo helice (beta)") fuerza_axial = fuerza_tangencial*tan(beta.value*PI/180) fuerza_total = (fuerza_tangencial^2+fuerza_normal^2+fuerza_axial^2)^0.5 velocidad_lineal = velocidad_angular*diametro_primitivo.value/2 Set modulo = parameters1.Item("modulo (m)") E_Young= 2.1e11 v_Poisson = 0.3 Set d_p = parameters1.Item("diametro primitivo (d)") Set d_b = parameters1.Item("diametro base (db)") Set paso_a = parameters1.Item("paso aparente (pa)") Set r_p = parameters1.Item("radio de pie (r)") Set diametro_fondo = parameters1.Item("diametro de fondo (df)") Set diametro_exterior = parameters1.Item("diametro exterior (de)") Set radio_pie = parameters1.Item("radio de pie (r)") Set ancho1 = parameters1.Item("b1") Set ancho2 = parameters1.Item("b2") Set ancho3 = parameters1.Item("b3") Set ancho = parameters1.Item("b") Set ancho_diente = parameters1.Item("ancho diente (B)") EnelVSScriptnotieneencuentalaconcordanciaenlasunidadesdelos parmetrosalahoradeoperarconellos,esmenosquelasotrasaplicacionesenel moduloknowledgeadvisor.AlcalcularunvalornumricodentrodelVBScripty asignarlo fuera de ste a un parmetro, la unidad del valor ser la del parmetro. ParapoderoperarconlosvaloresdelosparmetrosintroducidosenelVB Script debemos poner el nombre de la variable seguido de .value, sin embargo si el parmetroesdefinidodentrodelVBScriptsolobastaconponerelnombredel parmetro. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S41 7.3.1.Implementacin del clculo dinmico del diente a rotura Calcularemoselanchodeldienteb1,segnelapartado6.6.2.2deesteproyecto,a travs de la frmula 6.41. Cuyo factor de Lewis, 1/Y, se aproximar segn la frmula 6.37 mediante 6IhsI` ya que no disponemos de todos los factores de Lewis para todos los ngulos de presin que se exponen en este proyecto. Ft es el parmetro definido como fuerza tangencial y lh se aproximar por: hl=((diametro_exterior.value-diametro_fondo.value)/2-radio_pie.value) Lavariableslrequierequenosparemosunpocoadefinirla.Enlafigura6.37 podemosvercmoestdefinidat.Nosotrosaproximaremosestevalorcomola distanciaentrelosdospuntossobrelacircunferenciabasedelasdosinvolutasque forman el perfil del diente. hlslDimetrobaseDimetro exteriorDimetrode fondo Figura 7.81. Aproximacin factor de Lewis Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S42 Delaecuacindelainvolutaenpolaressacamoselparmetrot,este parmetroestotalmentediferentedelalongitudtdelaquesehablaenelprrafo anterior, para colocarnos en el dimetro primitivo en la involuta t=((d_p.value/d_b.value)^2-1)^0.5 Calculamos ese punto en coordenadas cartesianas xA=0.5* d_b.value*(cos(t)+t*sin(t)) yA=0.5* d_b.value*(sin(t)-t*cos(t)) A continuacin los ngulos de este punto con respecto al centro del engranaje gamma=atn(ya/xa) theta=paso_a.value/d_p.value total=2*gamma+theta 1/2 pasoA (xA,yA)B (xB,yB)gammathetagammadfdbdde Figura 7.82. Clculo longitud sl Calculamoselpuntoenlacircunferenciabaseenlaotrainvoluta,yaqueestn separadas por el paso aparente en la circunferencia primitiva.

xB=0.5* d_b.value*cos(total) yB=0.5* d_b.value*sin(total) Calculamos la distancia entre B y su homlogo en la otra cara del diente: sl=((xA-d_b.value)^2+(yA-0)^2)^0.5 Definimos tambin el lmite elstico del material Set Sy = parameters1.Item("Sy") Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S4S Y el coeficiente dinmico Kv a partir de la frmula 6.40. como: Kv=(78/(78+(velocidad_lineal/(12*25.4))^0.5))^0.5 DefiniremosyusaremoselcoeficienteY_betaparatenerencuentaelfactor helicoidal. Este coeficiente vara segn el ngulo de hlice de la siguiente manera: if beta.value=0 then CH=1 Y_beta=1end if if beta.value=5 then Y_beta=0.93end if if beta.value= 10 then Y_beta=0.87end if if beta.value= 15 then Y_beta=0.82 end if if beta.value= 20 then Y_beta=0.78 end if if beta.value= 23 then Y_beta=0.76 end if if beta.value>= 25 then Y_beta=0.75 end if De esta forma y despejando de la formula 6.41 el ancho de engranaje b, obtenemos b1 para el clculo dinmico a rotura del diente: b1=6*fuerza_tangencial*hl*1e-3*Y_beta/(sl*1e-3^2*sigmaY.value*Kv)*1e3 Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S44 7.3.2.Implementacin de la durabilidad de la superficie Calcularemos el ancho del diente b2, segn el apartado 6.6.3 a)Clculo de tensiones de contacto Segn el apartado 6.6.3.1 tenemos: Nuestro valor a despejar es b, definiremos las dems variables Cv = Kv (factor dinmico visto anteriormente).d = dimetro promitivo. mg=1 (Caso ms desfavorable) I =cos(alfa.value*PI/180)*sin(alfa.value*PI/180)/2*(mg/(mg+1)) Cp=(E_Young/(PI*2*(1-v_Poisson^2)))^0.5 b)Durabilidad de la superficie a fatiga Se calcular segn el apartado 6.6.3.2. SH = CL-CRC1-CH Sc Metemos el parmetro HB en nuestro VB Script Set HB = parameters1.Item("HB") Y definimos las dems variables y coeficientes segn este apratado:

CL=1 CR=0.8 CT=1 CH =0.75 if beta.value=0 then CH=1 Y_beta=1end if Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S4S sigma_c=(0.4*HB.value-10)*1e8/14 sigma_h=CL*CR/(CT*CH)*sigma_c Igualando H a SH, teniendo cuidado con las unidades y despejando b en la expresin 6.43obtenemosb2,elespesordeldienteparaquecumplaladurabilidaddela superficie, por lo tanto: b2=fuerza_tangencial*Cp^2/(sigma_h^2*I*Kv*diametro_primitivo.value*1e-3)*1e3 7.3.3.Implementacin del clculo general de fatiga Secalcularsegnelapartado6.6.4avidainfinitadelengranajeconun coeficiente de seguridad n = 1, segn la expresin 6.47 Sf = kakbkckdkeSf Introducimos en el VB Script los parmetros necesarios. Set Sf_prima = parameters1.Item("Sf") Set Su = parameters1.Item("Su") Definimos los coeficientes Ka se obtiene de la grfica 6.14, pero lo aproximaremos con una recta para simplificar los resultados. Al ser esta curva cncava su aproximacin lineal a travs de los puntos inicial y final estar siempre por encima de ella por el lado de la seguridad. Ka=-2.147e-10*Su.value+0.910 El coeficiente kb se obtiene segn el apartado 6.6.4.4. Se ha construido una recta aproximando los datos de la tabla para no tener que jugar con varios valores para distintos casos Kb=1 if (1/modulo.value) b then b=b2 end if if b3 > b then b=b3 end if Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S48 A continuacin se expone todo el VB Script desarrollado: Dim documents1 As Documents Set documents1 = CATIA.Documents Dim partDocument1 As Document Set partDocument1 = documents1.Item(Engranaje.CATPart) Dim part1 As Part Set part1 = partDocument1.Part Dim parameters1 As Parameters Set parameters1 = part1.Parameters Dim dimension1 As Parameter Set rpm = parameters1.Item("velocidad angular (w)") Set potencia = parameters1.Item("Potencia (Pt)") Const PI=3.1415926 velocidad_angular= rpm.value/(60*2* PI) par = potencia.value/velocidad_angular Set diametro_primitivo = parameters1.Item("diametro primitivo (d)") fuerza_tangencial = Par*2/(diametro_primitivo.value*0.001) Set alfa = parameters1.Item("angulo presion (alfa)") fuerza_normal = fuerza_tangencial*tan(alfa.value*PI/180) Set beta = parameters1.Item("angulo helice (beta)") fuerza_axial=fuerza_tangencial*tan(beta.value*PI/180) fuerza_total=(fuerza_tangencial^2+fuerza_normal^2+fuerza_axial^2)^0.5 velocidad_lineal=velocidad_angular*diametro_primitivo.value/2 Kv=(78/(78+(velocidad_lineal/(12*25.4))^0.5))^0.5 Set modulo = parameters1.Item("modulo (m)") E_Young =2.1e11 v_Poisson = 0.3 Set d_p = parameters1.Item("diametro primitivo (d)") Set d_b = parameters1.Item("diametro base (db)") Set paso_a = parameters1.Item("paso aparente (pa)") Set r_p = parameters1.Item("radio de pie (r)") Set diametro_fondo = parameters1.Item("diametro de fondo (df)") Set diametro_exterior = parameters1.Item("diametro exterior (de)") Set radio_pie = parameters1.Item("radio de pie (r)") CH =0.75 if beta.value=0 then CH=1 Y_beta=1end if if beta.value=5 then Y_beta=0.93end if Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S49 if beta.value= 10 then Y_beta=0.87end if if beta.value= 15 then Y_beta=0.82 end if if beta.value= 20 then Y_beta=0.78 end if if beta.value= 23 then Y_beta=0.76 end if if beta.value>= 25 then Y_beta=0.75 end if CL=1 CR=0.8 CT=1 Set HB = parameters1.Item("HB") mg=1 I =cos(alfa.value*PI/180)*sin(alfa.value*PI/180)/2*(mg/(mg+1)) Cp=(E_Young/(PI*2*(1-v_Poisson^2)))^0.5 Kb=1 if (1/modulo.value) b then b=b2 end if if b3 > b then b=b3 end if Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS SS1 7.3.4.El bucle for Sedisearunbucleforparabuscarelmaterialmsidneoenlatablaque hemos construido antes. Paraellocrearemosunavariablepunteroqueirrecorriendolatablaenel bucle for e inicialmente estar igualada a 1 puntero=1 Unavariableb_finalqueserlaqueasignaremosalageometradenuestrodibujo pero que inicialmente ser de 20 veces el modulo del engranaje. b_final=20*modulo.value y un puntero_final que ser el que marque en la tabla la posicin dentro de la misma del material escogido. Inicialmente estar puesto en 1 ya que consideramos el primer material como el ms idneo en nuestro criterio de seleccin. puntero_final=1 Iniciamos el bucle for: for puntero=1 to 83 step 1 seguidamente tenemos que introducir el valor de la configuracin de la tabla: Set tabla = parameters1.Item("Engranaje\Relations\Tabla 1\Configuration") Nota:elvalorentrenparntesissemodificarmsadelanteparaintegrarloenel conocimiento de Catia. E igualamos el parmetro tabla al puntero: tabla.value=puntero Seintroduceenelbucletodaslasvariablesyclculosquedependendelatablade materiales y se dejan fuera todos los parmetros que son constantes para optimizar el tiempo de clculo del programa. As dentro del bucle tenemos: for puntero=1 to 83 step 1 Set tabla = parameters1.Item("Engranaje\Relations\Tabla 1\Configuration") tabla.value=puntero Set Sy = parameters1.Item("Sy") t=((d_p.value/d_b.value)^2-1)^0.5 Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS SS2 xA=0.5* d_b.value*(cos(t)+t*sin(t)) yA=0.5* d_b.value*(sin(t)-t*cos(t)) gamma=atn(ya/xa) theta=paso_a.value/d_p.value total=2*gamma+theta xB=0.5* d_b.value*cos(total) yB=0.5* d_b.value*sin(total) sl=((xA-d_b.value)^2+(yA-0)^2)^0.5 hl=((diametro_exterior.value-diametro_fondo.value)/2-radio_pie.value) Set HB = parameters1.Item("HB")sigma_c=(0.4*HB.value-10)*1e8/14 sigma_h=CL*CR/(CT*CH)*sigma_c b1=6*fuerza_tangencial*hl*1e-3*Y_beta/(sl*1e-3^2*sigmaY.value*Kv)*1e3 b2=fuerza_tangencial*Cp^2/(sigma_h^2*I*Kv*diametro_primitivo.value*1e3) *1e3 Set Sf_prima = parameters1.Item("Sf") Set Su = parameters1.Item("Su") Ka=-2.147e-10*Su.value+0.910 Sf=Ka*Kb*Kc*Kd*Ke*Sf_prima.value b3=fuerza_tangencial*(Su.value+Sf)/(2*Sf*Su.value*hl)*100/1*1e6*cos (beta.value*PI/180) b=b1 if b2 > b then b=b2 end if if b3 > b then b=b3 end if Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS SSS Dentro del bucle la forma de seleccionar el material ser la siguiente: 1)Empezaremosacalcularconelprimermaterialdelalista,sinosdauna anchuraentre7y20veceselmodulosaldremosdelbuclealmacenandolos datosdeestematerialparaaplicarloalageometradelarchivo,yaque ordenamos los materiales por orden de preferencia. Si no es as probamos los clculos con el siguiente material, hasta que encontremos uno dentro de estos lmites.El ancho del engranaje suele estar entre 7 y 20 veces el mdulo, dependiendo delafuerzaaplicadayelmaterialempleadoensufabricacin,noobstanteel anchodelengranajepuedellegarhasta30vecessumduloenaplicaciones lmites. 2)Sialfinaldelabsquedalaanchuradeldienteesmenorque7vecesel mdulo,laanchuradelengranajeserde7veceselmodulo,yelmaterial escogidoserelprimero.Estossernloscasosenquelafuerzaqueel engranajetienequesoportarespequeaytodoslosmaterialesproporcionan unaanchuradedientedemenosde7veceselmodulo.Demaneraquenos quedaremos con el primero de la tabla. 3)Qupasarasilafuerzaaplicadasobrelaconfiguracindelengranajefuera excesiva, esto es, nos diera un ancho de 20 veces el modulo para el ltimo de los materiales? Para ello crearemos un chequeo que avisar cuando la fuerza aplicada sobre el engranaje sea excesiva. As pues: ElegimoselsubmodulodeCatiaKnowledgeAdvisordelmdulo Knowledgeware y pulsamos el botn Check . ElnombredeltercerchequeoserCargaexcesivaynosavisarcuandoel aplicamosaunengranajeunacargaquenopuedesoportarconunanchode diente mximo de 20 veces el modulo En el tipo de mensaje elegimos Warning y en Message escribimos: La carga para este engranaje es excesiva. Elija otra potencia y/o velocidad de rotacin o cambie la configuracin del engranaje. En el cuadro inferior tecleamos: b< 20*`modulo (m)`

Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS SS4 Modelado de la condicin 1: if (20*modulo.value>=b)and(b_final>b) then b_final=b puntero_final=puntero tabla.value=puntero_final HB_final=HB.value Su_final=Su.value Sy_final=Sy.value Sf_prima_final=Sf_prima.value b1_final=b1 b2_final=b2 b3_final=b3 exit for end if Modelado de la condicin 2: if b_final< 7*modulo.value then b_final=7*modulo.value puntero_final=1 tabla.value=puntero_final HB_final=HB.value Su_final=Su.value Sy_final=Sy.value Sf_prima_final=Sf_prima.value b1_final=b1 b2_final=b2 b3_final=b3 end if Porltimoasignamoslosvaloresdelosanchosdedientes enlosdiferentesclculos en el engranaje para el material definitivo ancho_diente.value=int(b_final) ancho.value=b_final ancho1.value=b1_final ancho2.value=b2_final ancho3.value=b3_final Cerramos el programa con: End Sub Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS SSS 7.3.5.VB Script completo El programa nos queda de la siguiente forma: Dim documents1 As Documents Set documents1 = CATIA.Documents Dim partDocument1 As Document Set partDocument1 = documents1.Item(Engranaje.CATPart) Dim part1 As Part Set part1 = partDocument1.Part Dim parameters1 As Parameters Set parameters1 = part1.Parameters Dim dimension1 As Parameter Set rpm = parameters1.Item("velocidad angular (w)") Set potencia = parameters1.Item("Potencia (Pt)") Const PI=3.1415926 velocidad_angular= rpm.value/(60*2* PI) par = potencia.value/velocidad_angular Set diametro_primitivo = parameters1.Item("diametro primitivo (d)") fuerza_tangencial = Par*2/(diametro_primitivo.value*0.001) Set alfa = parameters1.Item("angulo presion (alfa)") fuerza_normal = fuerza_tangencial*tan(alfa.value*PI/180) Set beta = parameters1.Item("angulo helice (beta)") fuerza_axial=fuerza_tangencial*tan(beta.value*PI/180) fuerza_total=(fuerza_tangencial^2+fuerza_normal^2+fuerza_axial^2)^0.5 velocidad_lineal=velocidad_angular*diametro_primitivo.value/2 Kv=(78/(78+(velocidad_lineal/(12*25.4))^0.5))^0.5 Set modulo = parameters1.Item("modulo (m)") E_Young =2.1e11 v_Poisson = 0.3 Set d_p = parameters1.Item("diametro primitivo (d)") Set d_b = parameters1.Item("diametro base (db)") Set paso_a = parameters1.Item("paso aparente (pa)") Set r_p = parameters1.Item("radio de pie (r)") Set diametro_fondo = parameters1.Item("diametro de fondo (df)") Set diametro_exterior = parameters1.Item("diametro exterior (de)") Set radio_pie = parameters1.Item("radio de pie (r)") Set ancho_diente = parameters1.Item("ancho diente (B)") Set ancho = parameters1.Item("b") Set ancho1 = parameters1.Item("b1") Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS SS6 Set ancho2 = parameters1.Item("b2") Set ancho3 = parameters1.Item("b3") CH =0.75 if beta.value=0 then CH=1 Y_beta=1end if if beta.value=5 then Y_beta=0.93end if if beta.value= 10 then Y_beta=0.87end if if beta.value= 15 then Y_beta=0.82 end if if beta.value= 20 then Y_beta=0.78 end if if beta.value= 23 then Y_beta=0.76 end if if beta.value>= 25 then Y_beta=0.75 end if CL=1 CR=0.8 CT=1 Set HB = parameters1.Item("HB") mg=1 I =cos(alfa.value*PI/180)*sin(alfa.value*PI/180)/2*(mg/(mg+1)) Cp=(E_Young/(PI*2*(1-v_Poisson^2)))^0.5 Kb=1 if (1/modulo.value) b then b=b2 end if if b3 > b then b=b3 end if if (20*modulo.value>=b)and(b_final>b) then b_final=b puntero_final=puntero tabla.value=puntero_final HB_final=HB.value Su_final=Su.value Sy_final=Sy.value Sf_prima_final=Sf_prima.value b1_final=b1 b2_final=b2 b3_final=b3 exit for end if next if b_final< 7*modulo.value then b_final=7*modulo.value puntero_final=1 tabla.value=puntero_final HB_final=HB.value Su_final=Su.value Sy_final=Sy.value Sf_prima_final=Sf_prima.value b1_final=b1 b2_final=b2 b3_final=b3 end if ancho_diente.value=int(b_final) ancho.value=b_final ancho1.value=b1_final ancho2.value=b2_final ancho3.value=b3_final End Sub Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS SS9 PorltimoenlaslneasenrojosustituimosEngranaje.CATPartpor nombre_party"Engranaje\Relations\Tabla1\Configuration"pordireccion_tabla,y escribimosestasvariablescomoargumentosdeentradaenelVBScriptparaque despus pueda ser aplicado en el conocimiento de Catia. Set partDocument1 = documents1.Item(nombre_part) Set tabla = parameters1.Item(direccion_tabla) Figura 7.82. Argumentos de entrada en el VB Script Estasvariablesdistinguirnlosdistintosengranajesdentrodeunmismo archivo y har el clculo de cada uno de ellos independientes entre s. 7.4.ORDEN DEL ARBOL Paramejorarlaestticavisualdelprogramapondremosordenenelrbolde operaciones de Catia agrupando las variables, las leyes, las reglas, etc ContinuamosenelsubmduloKnowledgeAdvisor.seordenarnlos parmetros.PulsaremossobrelaherramientaAddSetofParametersy pinchamosenelrbolsobreParameters;actoseguidounnuevosetdeparmetros Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S6u quedaubicadodentrodelprincipal.Pinchamossobrelconelbotnderechodel ratn,elegimosPropertiesylecambiamoselnombreporeldeParmetros principales.HacemosestodosvecesmsnombrandoParmetrossecundariosyParmetros auxiliares. Unavezquetenemosestasseccionesdentrodelaseccingeneralde parmetros(Parameters),pinchamosenelrbolsobrecualquierparmetroconel botn derecho y elegimos Reorder Figura 7.83. Bsqueda de Reorder Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S61 Apareciendo el cuadro de la Figura 7.84: PodemosescogerenlapestaaInoAfterpara colocarnuestravariabledentroodebajodeotra que especificaremos en el tercer cuadro. DentrodelosParmetrosprincipalesvanen este orden: -modulo (m) -numero de dientes (Z) Figura 7.84. Reorder -angulo presin (alfa) -angulo hlice (beta) -tipo hlice -dimetro eje (dj) -Potencia (Pt) -velocidad angular (w) En Parmetros secundarios: -dimetro primitivo (d) -dimetro base (db) -dimetro exterior (de) -dimetro de fondo (df) -paso normal (pn) -paso aparente (pa) -addendum (a) -dedendum (b) -espacio libre de fondo (c) -profundidad diente (h) -radio de pie (r)-ancho de diente (B) -dimetro cubo (dc) -dimetro auxiliar (da) -Fuerza tangencial (Ft) -Fuerza radial (Fr) -Fuerza axial (Fa) -Fuerza total (Ft) -Par Figura 7.85. rbol ordenado Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S62 Y en Parmetros auxiliares: -theta1 -theta2 -plano -cubo -ac-h1 -h2 -n_radios -Sy -Su -Sf -HB -Sc -b1 -b2 -b3 -b ElparmetroTipodeacerosequedarfueradeestostresgruposparaqueel usuario pueda ver con ms claridad el material escogido. Lomismohacemosparalasrelaciones,conlaherramientaAddSetof RelationscreamoscuatrosubconjuntosdentrodeRelationsalosque llamaremosLeyes,Reglas,AvisosyFrmulasenlosquealmacenaremoslos elementos con dichos nombres, excepto el chequeo Carga excesiva que se quedar fuera de los Avisos para comprobar con mayor rapidez si la carga sobre el engranaje es correcta o demasiado grande. Enrbolnosquedadeformamsordenadodeformaquepodemosaccederms rpidamente al elemento que estamos buscando. 7.5.APLICACIN DEL CONOCIMIENTO DE CATIA En este apartado guardaremos todas las operaciones en una librera de Catia, queserelverdaderoconocimientoqueposeerCatia.Estearchivodelibreranos permitir cargar este archivo de engranaje tantas veces como queramos sin tener que pararnos en el diseo del propio engranaje. DesdeelPartDesigndelmduloMechanicalDesignlocalizamoslapaletade herramientas Product knowledge Template Toolbar Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S6S Abrimos lapestaa del primer icono y elegimos Create aDocument Template , apareciendo el siguiente cuadro:

Figura 7.86. Document template definition Pulsamos sobre la pestaa Published Parameters para escoger los parmetros quequeremosintroduciralcargarlalibrera.Estosparmetrossonlos principales de nuestro archivo. Clickeamos sobre Edit List para encontrarlos: Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S64 Figura 7.87. Insercin de parmetros Cuandoloslocalicemoslospasamosalcuadrodeladerecha,Published parameters pulsando la flecha. Pulsamos OK y volvemos al cuadro anterior. Figura 7.88. Parmetros publicados. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S6S AhorapodemosverquelosparmetrosprincipalesestnenelcuadrodePublished Parameters. A continuacin abrimos la pestaa Icon. Aqu podemos elegir una imagen para nuestro archivo de librera y un tipo de icono. Figura 7.89. Icono en Document Template Definition Pulsamos OK. Vemos que el rbol aparece la aportacin del conocimiento de Catia con un Document Template Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S66 Guardamosnuestroarchivoyacontinuacin guardamosnuestroarchivoenunalibrera pulsandoSaveinCatalog,delapaleta ProductknowledgeTemplateToolbar.Senos abreuncuadrodondepodremosguardar nuestro archivo dndole un nombre. Figura 7.90. Document templateen el rbol Figura 7.91. Catalog Save 7.6.USO DEL CONOCIMIENTO DE CATIA Acabamos de crear una librera en Catia que nos permitir crear un engranaje apartirde6parmetros.Lalabordediseodelengranajeestalmacenadaeneste archivo,eselconocimientodeCatia,demaneraqueeltiempoquepodamosestar empleandoeneldiseodeunengranaje,alestarrecogidoenlamemoriadel programa, podemos emplearlo en otras funciones. ParaaccederalalibreraqueacabamosdecreardebemosabrirunProduct porque estos archivos no se pueden cargar en archivos de tipo Part. A continuacin debemos pulsar la herramienta Catalog Browser. Se nos abre un cuadro donde podemos elegir entre todos los catlogos de Catia, buscamos el nuestro entre las carpetas donde antes lo guardamos y hacemos dos veces click con el ratn sobre l. Debemos tener cerrados los archivos a los que hace referencia la librera para poder cargarlo. Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S67 Figura 7.92. Carga de catlogo Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S68 El siguiente cuadro que se nos abre es: Tenemos que pulsar sobre la pestaa Parametersparaintroducirlos valores de nuestras variables: Figura 7.94. Parameters en Insert object Figura 7.93. Insert object

Describiendo el cuadro de la Figura 88 nos encontramos: 1)documentTemplate.1\Suffix.Aqupodemosdarunnombresecundarioal Part que vamos a crear. 2)modulo(m).Podemoselegirlosmdulosdelatabla7.1,desdeelde1mm hasta el de 50 mm pasando por los intermedios para ello debemos desplegar la pestaa del cuadro. 3)nmerodientes(Z).Abriendolapestaapodemosescogerunnmerode dientes ininterrumpidos entre 23 y 90. 4)ngulopresin(alfa).Siabrimoslapestaapodemoselegirlosngulosde presin ms usados: 14.5, 20, 22.5, 25. 5)ngulohlice(psi).Podemosescoger,desplegandolapestaa,losngulos de hlices ms comunes: 0, 5, 10, 15, 20, 23, 25, 30, 35, 40, 45. 6)dimetro eje (dj). Tenemos que escribir un dimetro de eje entre 6 mm y 3700 mm que son los rangos inferiores y superiores respectivamente. 7)Potencia(Pt).EscribiremoslapotenciaenWatiosalaquetrabajael engranaje, a partir de 0.0001W Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S69 8)velocidadangular(w).Debemosponerlavelocidadenrevolucionespor minuto a la que se mueve el engranaje, a partir de 0,0001rpm Sienalgnmomentolosvaloresentrelasvariablessonincongruenteslos checks saltarn indicndonos que tenemos que cambiar alguno. Si no procedemos al cambio el programa nos dar errores. Pulsamos Close volviendo al cuadro anterior. SipulsamosPreviewpodemosvernuestroengranajeenelcuadroinferior antes de que se construya en el Product, no obstante podemos cambiar los valores de las variables pulsando de nuevo Parameters si las hemos equivocado al introducirlas. Al pulsar OK el engranaje empezar a formar parte del Product. Justo despus de esto debemos activar el VB Script para calcular el ancho de diente. ParaellodebemosabrirelrbolentrarenlapartybuscarenRelationsnuestroVB Script. Cuandoloencontremospinchamosconelbotnderechodelratneligiendo VB Script.object/Run apareciendo cuadro de la figura 7.95: Figura 7.95. Insercin de inputs en VBScript EsmuyimportantequepongamosenelhuecoInputisavaluepara nombre_partelnombredenuestrapartseguidode.CATPart,conservandoletras maysculas y minsculas, y entre dobles comillas, ejemplo: "Engranaje1.CATPart" Capitulo 7 Aplicacion uel conocimiento ueCatia vSal uiseo ue engianajes ue ejes paialelosFunuamentos uel KBE (KnowleugeBaseuEngineeiing) Aplicacion al uiseo ue engianajes ue ejes paialelos con Catia vS S7u Y para direccin_tabla el de la direccin del rbol donde est almacenada nuestra tabla, esto es, el nombre de nuestra part seguido de\Relations\Tabla 1\Configuration entre dobles comillas, ejemplo: "Engranaje1\Relations\Tabla 1\Configuration" Pulsamos OK. Enestemomentoelprogramaempezarabuscarelmaterialmsadecuado para la geometra que hemos elegido, si tenemos desplegado en el rbol Parameters podemosvercomolavariableTipodeacerov