Caixa de Velocidades. Índice

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1 Índice Índice... 1 Introdução:... 2 Discriminação dos layers utilizados e sua aplicação:... 2 Sumário da execução do trabalho:... 4 Normas utilizados para a realização do desenho:... 5 Comandos mais relevantes utilizados no AutoCad e Mechanical Desktop:... 5 Comentários:... 6 Bibliografia:... 7 Anexos:

2 Introdução: Este trabalho consiste na execução, em AutoCad, do desenho de conjunto e definição de uma caixa de velocidades e posterior representação a 3 dimensões utilizando para tal o Mechanical Desktop. Para além da representação gráfica, procedeu-se à correcção de pequenos pormenores de projecto afim de melhorar a funcionalidade do mecanismo. Discriminação dos layers utilizados e sua aplicação: 2 Dimensões: o 0 é o layer por defeito do Auto-Cad, o qual não pode ser apagado e põe-se a sua utilização apenas como auxiliar ao desenho. o TG (traço grosso layer utilizado para a representação de todas as linhas visíveis do desenho que não sejam linhas de eixo, de cota, de preenchimento ou de espessura fina. Este layer utiliza linha continua de espessura 0.25 mm e cor vermelha. o tf (traço fino layer que se utiliza para a representação de linhas representadas por norma com uma espessura fina (por ex.: diâmetros exteriores de furos roscados. Têm como características: linha contínua, espessura 0.05 mm e cor azul. o TM (traço misto layer utilizado na representação de linhas de eixo. Utiliza linha do tipo Center, com uma espessura 0.15 mm e cor amarela. o TI (Traço Interrompido layer utilizado na representação de linhas invisíveis. Utiliza linha do tipo Dashed, espessura 0.15 mm e cor verde. o HATCH layer utilizado para a representação das linhas de preenchimento de áreas. Utiliza linha do tipo contínuo, espessura 0.20 mm e cor cyan. 2

3 o corte layer utilizado para a representação das linhas de corte. Utiliza uma linha do tipo contínuo, espessura 0.09 mm e cor 11. o legenda layer utilizado no preenchimento de algumas partes da legenda o COTAS layer utilizado na cotagem do desenho. Utiliza linha do tipo contínuo, espessura 0.05 mm e cor magenta. 3 Dimensões: o aneis layer utilizado para a representação tridimensional dos anéis que travam os veios. Cor 192. o apoios layer utilizado para a representação tridimensional dos apoios. Cor 155. o base layer utilizado para a representação tridimensional da base do mecanismo. Cor 142. o casquilhos layer utilizado para a representação tridimensional dos casquilhos no desenho. Cor 32. o chavetas layer utilizado para a representação tridimensional das chavetas aplicadas nos veios. Cor 40. o freio layer utilizado para a representação tridimensional do anel elástico que trava a polia. Cor 140. o garfo layer utilizado para a representação tridimensional do garfo que movimenta as rodas mandantes. Cor 204. o manivela layer utilizado para a representação tridimensional da manivela que comanda o arrasto do garfo. Cor 108. o mola layer utilizado para a representação tridimensional da mola helicoidal de compressão. Cor 10. 3

4 o parafusos layer utilizado para a representação tridimensional de todos os parafusos da caixa de velocidades. Cor 94. o pinos layer utilizado para a representação tridimensional do pino que trava o garfo. Cor 131. o polia layer utilizado para a representação tridimensional da polia. Cor 242. o punho layer utilizado para a representação tridimensional do punho que permite rodar a manivela. Cor 82. o rodas layer utilizado para a representação tridimensional das rodas dentadas. Cor 184. o veios layer utilizado para a representação tridimensional de todo o tipo de veios que o mecanismo utiliza. Cor 50. Sumário da execução do trabalho: Comecei este trabalho pela representação, em AutoCad, do desenho a 2 dimensões, chegando à conclusão de que haveria certas incompatibilidades que possivelmente iriam comprometer o bom funcionamento do mecanismo, assim como erros de desenho. De tal forma que houve a necessidade de uma revisão cuidada do desenho de projecto. Após esta etapa passei para a execução, agora em Mechanical Desktop, do desenho em 3 dimensões. Aqui, não só o trabalho tornou-se mais interessante como mais difícil e trabalhoso, uma vez que nunca tinha tido qualquer contacto com o programa em questão, de tal modo que para além do trabalho de computador, exigiu paralelamente uma pesquisa sobre o Mechanical Desktop. Uma vez mais, novos problemas surgiram, nomeadamente com elementos normalizados e com certas dimensões que ao passar a ter forma seriam incompatíveis ou ainda por uma questão de estética, o que exigiu uma nova revisão, não só do desenho tridimensional, como do bidimensional. Depois de representado o mecanismo em várias vistas e perspectivas, procedi à representação do mesmo em vista explodida. Seguidamente, e voltando à representação 2D, procedi à execução das esquadrias (utilizando para tal um dos programas em AutoLisp dos 4

5 anos anteriores Esquadri.lsp, organização das diversas peças pelas várias esquadrias e preenchimento das respectivas listas de peças (utilizando ainda um outro programa em AutoLisp para a referenciação das peças Ref.lsp. Normas utilizados para a realização do desenho: o DIN 705 Anel de ajustamento ; o ISO 2491 Chavetas paralelas; o ISO 8676 Parafusos de cabeça hexagonal; o ISO 4026 Parafusos sem cabeça com oco hexagonal e ponta; o DIN 988 Anel; o DIN 471 Anel elástico; o NP ISO 2009 Parafusos de cabeça de embeber F; o NF E Anel; o ISO 7435 Parafusos sem cabeça com fenda e ponta; o ISO 4766 Parafuso sem cabeça com fenda e ponta; o ISO 7435 Parafuso sem cabeça com fenda e ponta; o ISO 4762 Parafuso com oco hexagonal; Foram utilizadas estas normas, por serem as mais acessíveis no Mechanical Desktop e por serem compatíveis com o desenho. Comandos mais relevantes utilizados no AutoCad e Mechanical Desktop: 2D: o Line; o Arc; o Circle; o Rectangle; o Polyline; o Trim; o Extend ; o Move ; o Mirror ; o Offset; 5

6 3D: o Erase; o Copy; o Chamfer; o Fillet; o Hatch; o Dimension; o Mtext; o Extrude; o Revolve; o Zoom; o Shade; o Vports; o Union; o Subtract; o Move; o Copy; o Mirror; o Amstdplib; o Amshaft3d; o Amstdprep; o Amscrewcon3d. Comentários: Por fim resta dizer que penso que este tipo de trabalho é de relevante importância, na medida em que estamos a aprofundar os nossos conhecimentos em áreas muito utilizadas na indústria. Sendo certo que é trabalhoso, exigindo o dispêndio de bastante tempo, é também gratificante acabar e ver a evolução desde os conhecimentos que tínhamos aos que adquirimos. Embora não fizesse parte do trabalho previamente estipulado, acrescento ainda um programa em AutoLisp para a execução em AutoCad de várias perspectivas de uma roda dentada. Programa que principiei como motivo de estudo para o exame de AutoLisp, mas que me viria a provocar algum entusiasmo, fazendo com que despendesse mais algum tempo extra e que junto em anexo. 6

7 Bibliografia: Desenho Técnico Básico - Desenho de Construções Mecânicas 3 Simões Morais; Elementos de mecânica ensino técnico profissional António Roseira; Sebenta de Desenho de Construção Mecânica e Desenho Industrial II; Sebenta de Concepção e Fabrico Assistido por Computador; Acetatos de AutoCad e AutoLisp do Engª João Tavares; Anexos: Programa em AutoLisp para a execução de uma roda dentada em várias perspectivas: ;Programa para desenhar rodas dentadas (defun c:rodad ( (setq olayer (getvar "clayer" (command "vpoint" "0,0,1" (command "shademode" "2" (command "osmode" 0 (command "ucs" "w" (textscr ;apresentação do programa (prompt "\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n" (prompt "\n FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO" (prompt "\n\n DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECANICA " (prompt "\n" (prompt "\n PROGRAMA PARA:" (prompt "\n Desenho em AutoCAD de Rodas Dentadas!" (prompt "\n" (prompt "\n REALIZADO POR: Sérgio Santos" (prompt "\n Ano lectivo de 2002/2003" 7

8 (prompt "\n\n\n\n" (prompt "\n Programa para ser utilizado por pessoas com conhecimentos de mecânica!!!" (prompt "\n" (prompt "\n\n\n\n\n" (initget "s n S N" (setq locate (getkword "\njá definiu a localização do ficheiro módulos.txt? (s/n <s>: " (if (= locate nil (setq locate s (if (= locate "N" (alert "\npor favor abra o programa em AutoLisp e defina a localização do ficheiro módulos.txt!" ;inicio da recolha de dados (progn (initget "1 2 3" (setq vistas (getkword "\nindique o número de vistas que deseja?(1 / 2 / 3 <1>: " (if (= vistas nil (setq vistas 1 (setq pt1 (getpoint "\nclique no ponto inicial!" (if (= pt1 nil (progn (alert "\ntem que clicar num ponto da área de trabalho!" (setq pt1 (getpoint "\nclique no ponto inicial!" (textscr (prompt "\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n" (prompt "\n Questionário sobre os dados da roda dentada!" (prompt "\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n" (initget 1 (setq z (getint "\nindique o numero de dentes:" (prompt "\n\n\n\n\n\n\n\n" (learq 8

9 (prompt "\n\n\n\n\n\n\n\n" (initget 1 (setq m (getreal "\nindique o módulo:" (setq passo (* m pi (setq dp (* m z (setq ri (/ (- dp (* 2 m 2 (setq h (* m ( (setq l (/ passo 1.5 (setq Lg (* 10 m (setq rreb (- ri (* 1.15 m (setq ss1 (ssadd (setq ss2 (ssadd (setq ss3 (ssadd (setq ss5 (ssadd (princ "\nindique o raio do furo central( <" (princ rreb (princ " : " (initget 1 (setq f (getreal (while (<= rreb f (progn (textscr (alert "\no raio do furo é demasiado grande!" (princ "\nindique o raio do furo central( <" (princ rreb (princ ": " (initget 1 (setq f (getreal (initget 1 (setq lge (getreal "\nindique a largura do escatel: " (while (>= lge (* 2 f (alert "\na largura do escatel é demasiado grande!" (textscr (initget 1 (setq lge (getreal "\nindique a largura do escatel: " (initget 1 (setq he (getreal "\nindique a altura do escatel: " (while (>= (+ f he rreb (alert "\no raio do furo ou a altura do escatel são demasiado grandes!" 9

10 (textscr (initget 1 (setq f (getreal "\nindique o raio do furo central: " (initget 1 (setq lge (getreal "\nindique a largura do escatel: " (while (>= lge (* 2 f (alert "\na largura do escatel é demasiado grande!" (textscr (initget 1 (setq lge (getreal "\nindique a largura do escatel: " (initget 1 (setq he (getreal "\nindique a altura do escatel: " (setq rcub (+ (* 1.5 f he (setq x (/ l 3 (setq j (/ x (cos (/ pi 3 (setq pt2 (polar pt1 (/ pi 2 (- h (* j (sin (/ pi 3 (setq pt3 (polar pt2 (/ pi 3 j (setq pt4 (polar pt3 0 x (setq pt5 (polar pt4 (* -1 (/ pi 3 j (setq pt6 (polar pt5 (* -1 (/ pi 2 (- h (* j (sin (/ pi 3 (setq pt7 (polar pt1 (+ (/ pi 2 (atan (/ (/ l 2 (sqrt (- (* ri ri (* (/ l 2 (/ l 2 ri (setq pt20 (polar pt1 (+ (/ pi 2 (atan (/ (/ l 2 (sqrt (- (* ri ri (* (/ l 2 (/ l 2 (/ (- (* pi 2 (* 2 (atan (/ (/ l 2 (sqrt (- (* ri ri (* (/ l 2 (/ l 2 z 10

11 z ri ;definição da layer a utilizar na roda (command "layer" "m" "tg" "c" "132" ;inicio do desenho (command "pline" pt1 pt2 pt3 pt4 pt5 pt6 (command "move" (entlast "0,0" (strcat "@" (rtos ri "<" (angtos (+ (/ pi 2 (atan (/ (/ l 2 (sqrt (- (* ri ri (* (/ l 2 (/ l (command "array" (entnext "p" pt1 (itoa z 360 (command "zoom" "e" (command "regen" (command "osmode" 1 (command "pline" pt7 pt20 (command "osmode" 0 (command "array" (entlast "p" pt1 (itoa z 360 (command "pedit" (entlast "j" "all" (command "extrude" (entlast (rtos Lg (ssadd (entlast ss1 (setq pt9 (polar pt1 0 lge (setq pt10 (polar pt9 (/ pi 2 he (setq pt12 (polar pt10 (/ pi 2 f (setq pt11 (polar pt12 (* -1 pi lge (command "pline" pt1 pt9 pt12 pt11 pt1 (command "extrude" (entlast (rtos Lg (ssadd (entlast ss5 11

12 (command "move" (entlast "0,0" (strcat (rtos (/ lge 2 "<" (angtos pi 0 4 (command "subtract" ss1 (entlast ;teste para fazer rebaixe (if (> rreb rcub (cili pt1 rreb rcub h (ssadd (entlast ss3 (command "ucs" "y" "-90" (setq pt8 (polar pt1 0 (- Lg (/ h 2 (command "copy" (entlast pt1 pt8 (command "ucs" "y" "90" (ssadd (entlast ss3 (command "subtract" ss1 ss3 (ssadd (entlast ss2 (command "circle" pt1 (rtos f (command "extrude" (entlast (rtos Lg (command "subtract" ss2 (entlast (command "layer" "m" "tm" "c" "50" "l" "acad_iso04w100" (command "circle" pt1 (rtos (/ dp 2 (command "vpoint" "1,1,1" (command "shademode" "g" (command "zoom" "e" ;apresentação das vistas (alert "\nseleccione a perspectiva desejada!" (command "3dorbit" 12

13 (princ (if (= vistas "2" (progn (command "_-vports" "2" "v" (command "zoom" "e" (alert "\nclique 2 vezes na vista da esquerda para obter uma nova perspectiva!" (getpoint (command "vpoint" "0,0,1" (command "zoom" "e" (command "shademode" "2" (command "regen" (princ (if (= vistas "3" (progn (command "_-vports" "3" "l" (command "zoom" "e" (alert "\nclique 2 vezes numa das vistas da direita para obter uma nova perspectiva!" (getpoint (command "vpoint" "0,0,1" (command "zoom" "e" (command "shademode" "2" (command "regen" (alert "\nclique 2 vezes na outra vista para obter uma nova perspectiva!" (getpoint (command "vpoint" "-5,-5,-3" (command "zoom" "e" (command "shademode" "g" (setvar "clayer" olayer (princ ;subprograma para desenhar perfis tubulares (defun cili (pt raio raiof h (setq oblip (getvar "blipmode" ;guarda o modo de colocação das cruzes nos pontos 13

14 oecho (getvar "cmdecho" ;guarda o modo de projecção dos comandos oosnap (getvar "osmode" ;guarda o modo de osnap actual (setvar "blipmode" 0 (setvar "cmdecho" 0 (setvar "osmode" 0 (command "vpoint" "0,0,1" (command "circle" pt (rtos raio (command "zoom" "e" (command "regen" (setq ss (ssadd ;extrusao do cilindro (command "extrude" (entlast (rtos (/ h 2 (ssadd (entlast ss (command "circle" pt (rtos raiof ;extrusao do furo (command "extrude" (entlast (rtos (/ h 2 ;abertura do furo (command "subtract" ss (entlast (setvar "osmode" oosnap (setvar "blipmode" oblip (setvar "cmdecho" oecho (princ ;Programa para ler arquivos (defun learq ( (setq arq (open "C:\\Os meus documentos\\facultis\\cfac\\modulos.txt" "r" (if (= arq nil (alert "open inválido!" (progn (setq linha (read-line arq (while (/= linha nil (print linha (setq linha (read-line arq (princ 14

15 Ficheiro modulos.txt necessário ao programa: Módulos possíveis: