Построение шестерни методом огибания

[Николай]

Вот картинка из методички для студентов по Т- флексу. Построена шестерня методом огибания. Утверждается, что точность такова, что картинку можно использовать как шаблон для проектора при проверке эвольвентных профилей. Например, фрез, работающих методом копирования.
Можно ли средствами Компаса воспроизвести метод?

[VIO]

А чем наш Shaft хуже, его построенная по расчётам модель, у нас вырезают на лазере и хорошо работает.
А здесь я просто вижу чисто маркетинговый ход, замануха.
Таблицы расчётов нет, прикладывай шаблон и вырезай.

[Николай]

Шафт хорош. Но суть в методе. Если нужно получить в результате обкатки не шестерню, а треугольник? Или нестандартные шлицы на валу? Вот у нас хорошо бы рассчитать такой профиль, чтобы при обкатке давал квадрат. Конечно, сейчас его делаем на поворотной головке, но червячной фрезой- на порядок быстрее.

[Вячеслав]

Если нужно получить в результате обкатки не шестерню, а треугольник? Или нестандартные шлицы на валу? Вот у нас хорошо бы рассчитать такой профиль, чтобы при обкатке давал квадрат. Конечно, сейчас его делаем на поворотной головке, но червячной фрезой- на порядок быстрее.

квадрат обкаткой - оно конечно хорошо, но вряд ли быстрее и уж явно дороже (имхо).
Нужен чертеж детали, чтобы оценить эффективность.

P.S. Фрезу одну такую я видел, немецкую или американскую, очень древнюю, но только в инструментальной кладовой цеха, когда-то кто-то что-то делал (шестигранник), станка, на котором эту хрень делали, уже на тот момент не было на участке, чертежа наладки в архиве тоже не было, карточка в инструментальном отделе на фрезу была, но фреза по ней числилась списанной...

[VIO]

Очень хороший наглядный пример для технолога, как получается шестерня.

[Golovanev]

Воспроизвести конечно можно. НО!  Зачем?  Сделать "заметание" штука не хитрая. Так что я согласен - это чисто маркетинг, или для студентов как пособие - нам такое на ТММ давали на лабораторной, когда объясняли суть подрезания, влияние коэф. смещения и т.п.

А что до реального употребления в практике проектирования - это бирюлька.

[Dometer]

Ну не совсем "бирюлька". Другое дело, что модель (чертёж), созданную методом "обкатки" совершенно не обязательно использовать в [моделях] сборках (чертежах сборок) - лишний "вес" модели.

Но может быть полезно для подбора коэффициентов смещения с небольшим подрезанием зубьев. Иногда надо убедиться, что подрезание невелико и иметь модель для рассчёта изгибной прочности. Так же подрезание может быть полезно для локализации зубошлифования.

[Вячеслав]

нам такое на ТММ давали на лабораторной, когда объясняли суть подрезания, влияние коэф. смещения и т.п.

в том-то и дело, что НАМ ТАКОЕ ДАВАЛИ (хороши были денечки в конце ХХ-го века: деревянная подставочка с вращающимся столиком, на который накалывали бумажный круг Ф200 и перемещающейся от маленького маховичка рейкой из плексигласа, обводишь профиль рейки на бумаге карандашом), а ИМ ТАКОГО НЕ ДАЮТ ВООБЩЕ, у них просто нет лабораторных работ по ТММ...

[Golovanev]

Но может быть полезно для подбора коэффициентов смещения с небольшим подрезанием зубьев. Иногда надо убедиться, что подрезание невелико и иметь модель для расчёта изгибной прочности. Так же подрезание может быть полезно для локализации зубошлифования.

А вот как раз для подбора коэффициентов смещения можно уже пользоваться в Шафте (с версии КОМПАСА V15SP2, а для страждущих уже и сейчас по заявке в ServiceDesk при гарантии обратной связи) динамическим блокирующим контуром - выбрать точку (x1, x2)  И тут же визуализировать зацепление, и посмотреть расчет геометрии - чтобы убедиться что все в порядке (хотя блокирующий контур и так все показывает - в том числе и зону допускаемого подрезания).  И кроме того просто запустить оптимизационный расчет, который предложит варианты передачи по разным критериям (прочности изгибной и контактной, износостойкости, плавности...).

Во вложении - статья в научный журнал про данный функционал.

[Dometer]

Классно ! Список литературы:
...
4. Дикер Я..И., Таблица расчёта зацеплений зубчатых передач, Оргаметалл, 1937.
...
Нет, я не против. Много достойной литературы не удостоилось переиздания. Но отсылка к такому реликту как-то стимулирует подозрения, что эти "математические модели" на блокирующих контурах - компьтеризированные динозавры.

Ибо все эти рисульки-графики, контуры, номограммы - суть сами рассчётные ГРАФИЧЕСКИЕ методы докомпьютерной эпохи. Смысл графика на бумаге - имеется - можно взять линейку, провести какую-то линию, найти пересечение - т.е. АНАЛОГОВАЯ вычислительная машина. Но нафига пялиться на эти контуры пользователь ЭВМ ?  Выбирать вариант ?

Я понимаю, что ГОСТы надо уважать. Перед ГОСТами положено благоговеть. Если рассчитанная по ГОСТу шестерёнка сломается, то показываем рассчёт по ГОСТ - всё правильно, без ошибок - задница прикрыта. Разве-что если сломается шестерёнка в каком-нить редукторе у вертолёта - тогда ГОСТ 21354-87 не прикроешся (по нему такие шестерёнки не рассчитать).
Но ГОСТ 21354-87 детище ещё докомпьютерной эпохи (т.е. были, но такие слаабенькие ЦВМ-ки), рассчёт по нему загрублён, подменён пересчётом неких эмпирико-статистических коэффициентов.

Вот например рис.4 : "Вариант схем расположения передачи". Это что "схема" влияет на прочность ? А если сделать чуть тольще вал ? А если чуть подвинуть подшипники - схема не меняется, реальные нагрузки в зацеплении - изменяться, а для рассчёта (по ГОСТ) индифферентно !

Имеют право существовать программы, выполняющие рассчёты по конкетному стандарту - да имеют. Зачем может понадобится резутьтат такой программы - иметь представление об вариантах изделия с точки зрения далёких предков. Можно-ли по стандартному рассчёту оптимизировать зубчатую передачу - нет,  в рассчёте не учитывются (или учитыватся слишком грубо) многие конструктивные параметры.

[Golovanev]

Вы совершенно правы - нужны новые методы расчетов прочности... Более точные и более совершенные.

НО!

Блокирующий контур - прежде всего математическая модель геометрических ограничений работы передачи. Эти ограничения были есть и будут - срока давности их не существует. 

Прочностная модель ГОСТ 21354-87 в любом случае дает достоверную сравнительную оценку прочности одного зуба относительно другого. В данном случае важно именно это.

Для более детального анализа прочности никто не мешает использовать метод конечных элементов.

Что касается Якова Дикера - В его работах 1937 года высказано предположение о том, что износ зубчатых эвольвентных передач будет минимален в случае выравнивания удельных скольжений в нижних точках профилей зубьев, т.е. тогда когда будет осуществляться практически только перекатывание профилей зубьев. Я с этим согласен. Это абсолютно логично.

[Dometer]

Для более детального анализа прочности никто не мешает использовать метод конечных элементов.

Но тогда важна правильная (учитывающая все особенности нарезания) модель зуба [с участком  зубчатого колеса], а не пара эвольвент с какими-то скруглениями в основании.
Я не думаю, что нельзя такую модель сделать БАЗОВЫМИ (без Шафта) средствами компаса - сделать массив резов контуром интрумента. (Появятся угловатости, но все они будут внешними [не будут концентраторами дл МКЭ]).

Что касается Якова Дикера - В его работах 1937 года высказано предположение о том, что износ зубчатых эвольвентных передач будет минимален в случае выравнивания удельных скольжений в нижних точках профилей зубьев, т.е. тогда когда будет осуществляться практически только перекатывание профилей зубьев. Я с этим согласен. Это абсолютно логично.

Вы готовы это оспаривать? 

Я готов оспаривать "абсолютную логичность" этго "предположения". По-моему с 1937 года было достаточно времени для наработки каких-то более толстых аргументов, чем "логичность". Для "только перекатывания" придумано циклоидальное зацепление.
Известно, что эвольвентные зубчатые колёса принято хорошо смазывать во время работы, и все эти взаимные скольжения и перекатывания неслабо влияют на толщину и температуру прослойки масла между сопрягаемыми профилями. Так что осень может быть, что не совсем таки, или совсем не  так, как предполагал Дикер.

[Golovanev]

Вот ведь, теперь эвольвента c переходной кривой взяли и не угодили...

[Golovanev]

Но тогда важна правильная (учитывающая все особенности нарезания) модель зуба [с участком  зубчатого колеса], а не пара эвольвент с какими-то скруглениями в основани

В теории зубчатых зацеплений это называется станочное зацепление (инструмента с заготовкой колеса) и эвольвента с переходной кривой и участками диаметра вершин и впадин на его основе и строятся.

А инструмент в основе имеет либо исходный контур рейки если это фреза, ну а если долбяк - то у него уже свой профиль режущей кромки (соответственно для нового или изношенного долбяка). Ну соответственно и профиль меняется зуба.

Чего уж тут в модели эвольвентного зуба может быть неправильно...

А то ещё и просто лазером можно резать, тогда форму зуба целесообразно вообще отвязать от инструмента. Вот тут простор для оптимизации формы зуба. Ученые этим и занимаются.

[Kirilius83]

Господа, конструктора, мне кажется вы несколько не о том думаете и не с той стороны подходите к эвольвенте)))

Во первых, эвольвента - это чисто геометрия, она не меняется со временем))) Меняется только точность расчета.
Во вторых, какая разника как на экране будет расчитыватсчя изображение - расчетом эвольвенты или методом обкатывания, всеравно это будет математический расчет координат пикселей! Со всеми вытекающими.
В третьих, сама по себе суть эвольвенты позволяет получать нужный профиль не повторением заданной кривой профиля, а просто обкаткой, и профиль в простых шестернях потом контролировать нет необходимости. Другие методы нарезания зубчатых колес имеют большую погрешность профиля. При этом, если же вас эта точность устраивет (к примеру лазером из листа) - то и точность расчета эвольвенты на компьютере тем более устроит  Для высоких же точностей проблема будет не в точности расчета эвольвенты, а сначала в точности изготовления шестерни, а потом в точности замеров получившегося, и вобще это уже совсем другой уровень, шестерни 5 и 4 степени точности - там допуска буквально в пару микрон, дофига всего влияет на точность обработки, там уже размер зерна шлифовального круга важен..

А вот если речь идет вообще о методе обкатки для разных геометрических фигур как таковых - то это прямого отношения к шестерням вообще не имеет. Речь идет о создании отдельного инструмента/приложения. Подавайте предложение, такое вполне может пригодится для анализа сложных взаимосвязанных движений.
Но так или иначе это всеравно будет сначала считатся цыфорками. и лишь потом отображатся на экране, суть компов именно такова 

[obesov]

...При этом, если же вас эта точность устраивет (к примеру лазером из листа) - то и точность расчета эвольвенты на компьютере тем более устроит  ...

Ещё как устраивает!