Геометрически правильное построение конической шестерни с круговым зубом

[Golovanev]

В рабочей версии "Валы и механические передачи" реализован функционал (методика имитации зубонарезания) создания геометрически корректной 3D-модели конической шестерни с круговым зубом.  Возможно создание шестерен с 1, 2 и 3 формой зуба, а также типа "Зерол" с нулевым углом наклона зубьев.

Если есть интерес у Ваc в таких моделях - обращайтесь - сделаю несколько моделей по Вашим эскизам и исходным данным.

Ролик демонстрирующий принцип формообразования сделаю чуть позже.

[Itat]

Валерий Александрович, если не ошибаюсь, то в данном случае шестерни изготавливаются парными?

[Golovanev]

Вопрос то в чем? Можно ли в существующюю пару по замене сделать одну шестерню?

Сделать можно если есть полный листинг расчета этой пары, так как замерами тут ничего не добиться.
Так что ремонт  конической пары - это конечно всегда замена  и шестерни и колеса.
Как в общем то и для любой механической передачи это также предпочтительно.

[Kirilius83]

Колесо и шестерня всеравно на разных станках обычно нарезаются, на один они не влезают - там вообще два разных специализированных станка, один под колеса другой под шестерни. Вот только не помню, головка резцовая одинаковая или разная...

[Вячеслав]

Вот только не помню, головка резцовая одинаковая или разная...

Головки - как карта ляжет, бывают и разные на нарезку ритцеля и колеса (разные разводы резцов и типы резцов), но в жизни был случай, когда резали и ритцель, и колесо на одном станке одной головкой (пара 17/19, средний нормальный модуль - в районе 4 мм, тип II, угол наклона - 30гр. нестандартный профиль) по причине срочности заказа и наличия единственной "фабричной" глиссоновской головки. Нарезали пробную пару, проверили, что будет в итоге получаться, потом уже нарезали партию. Кстати, сначала резали колесо, а потом - ритцель.

[Golovanev]

Ритцель? Слово незнакомое...  Что сие есть?  Понимаю что что-то с шестерней воедино...

[Вячеслав]

Ритцель? Слово незнакомое...  Что сие есть?  Понимаю что что-то с шестерней воедино...

пардон за харьковский сленг...

Ритцель - (нем. Ritzel) - ведущая шестерня, малое зубчатое колесо.

Конические вал-шестерни так у нас на заводах им. Малышева и на "Свет Шахтера" издавна называли...

[Golovanev]

Обещанный ролик

https://youtu.be/nYzxB8p0-n8

и модели коничек в формате КОМПАС V15.1

https://cloud.mail.ru/public/5XT2NAbfCZcG/Models_Gear_Spb.7z

Но работать данный функционал будет только в КОМПАС V16

[Kirilius83]

а потом в паре можно будет как-то увидеть пятно контакта и прочее - там где зубья в процессе работы касаются друг друга, и под разной нагрузкой, что бы понять как вообще работает зацепление и что нужно улучшать?
Я вообще не зуборезчик, поэтому нюансов и не знаю, как там все проектируется. Но например подробная трехмерная модель вполне может быть использована для контроля шестерен на координатной машине - снял точки в пространстве и посмотрел разницу с теорией. Ну и следующий логичный этап - эмуляция работы пары в разных режимах, что бы увидеть пятна контакта, перекрытие зубьев, скольжение в разных точках... Отдельная фишка - возможность чуть перекосить оси, что бы сымитировать реальный перекос в деталях и посмотреть как он влияет на зацепление.

[Golovanev]

Ответ в вопросе.  Пятно контакта возникает под нагрузкой. При чем здесь модель в КОМПАСЕ?

А уж перекос то.. Собирайте в сборку, и перекашивайте... и смотрите...

[Kirilius83]

Смятие поверхностей под нагрузкой можно поидее посчитать и без МКЭ, во всяком случае реформации шариков подшипников и контакт там считается на калькуляторе. Значит теоретически можно просто забить формулы в шафт.

А в Компасе есть инструмент, позволяющий увидеть пятно контакта?  Его наверно надо будет высчитывать примерно так же, как профиль зуба строится, только меняя и смещая контура...

[СВ]

Ответ в вопросе.  Пятно контакта возникает под нагрузкой. При чем здесь модель в КОМПАСЕ?
...

Т.е. под нагрузкой происходит смещение и деформация деталей. Плюс краска имеет пусть и мизерную, но конечную толщину. Таким образом становится ясно, что абсолютно несмещаемые/недеформируемые модели в Компасе не способны дать требуемое Вам пятно контакта, кроме, разумеется, тех счастливых случаев, когда сопрягаемые детали имеют теоретически правильное зацепление; к примеру, два ролика фрикционной передачи (цилиндры) расположены на расстоянии, строго равном сумме диаметров шкивов - пятно контакта будет представлять две цилиндрические поверхности.

[Вячеслав]

Я вообще не зуборезчик, поэтому нюансов и не знаю, как там все проектируется. Но например подробная трехмерная модель вполне может быть использована для контроля шестерен на координатной машине - снял точки в пространстве и посмотрел разницу с теорией. Ну и следующий логичный этап - эмуляция работы пары в разных режимах, что бы увидеть пятна контакта, перекрытие зубьев, скольжение в разных точках... Отдельная фишка - возможность чуть перекосить оси, что бы сымитировать реальный перекос в деталях и посмотреть как он влияет на зацепление.

Начало эпическое. Нечто подобное из серии "Я Солженицына не читал, но осуждаю!".
Лучше спуститесь с небес на землю - жизнь прекрасна и удивительна!
На досуге прочтите книгу Кедринского и Писманика по станкам для нарезания зубьев конических колес.

[Kirilius83]

Спасибо, я старался 

[Itat]

Вопрос то в чем? Можно ли в существующюю пару по замене сделать одну шестерню?

Сделать можно если есть полный листинг расчета этой пары, так как замерами тут ничего не добиться.
Так что ремонт  конической пары - это конечно всегда замена  и шестерни и колеса.
Как в общем то и для любой механической передачи это также предпочтительно.

Ну вы прямо мысли мои читаете! ответили на вопрос

[Golovanev]

Решение задачи пошло гораздо дальше... не сказать что далеко. Но дошло до определенных очень неплохих результатов.

А именно - изменен подход.

Передача коническая состоит из колеса и шестерни.  Так вот.

Колесо теперь получается по методу имитации зубообработки зуборезной двухсторонней головкой с расчетным разводом резцов.
А шестерня в свою очередь формируется (делается имитация зубообработки) зубом колеса, преобразованным в зуб конической червячной фрезы.

Тем самым получается идеальная коническая пара с круговым зубом.  По крайней мере мне так кажется.

Одно но - если колесо "режется" в течение примерно часа, то шестерня "режется" 12-14 часов в КОМПАСЕ.

Но зато результат.

[Алхимик]

Это вы для шафта сделали? Надеюсь там будет вариант построения по проще?! Ну для простых людей, кто потом только чертежик будет делать, а не резать зуб на ЧПУ.

[Golovanev]

1) Для Шафта
2) А зачем попроще? Чертеж двухмерный и так делается. А делать а-бы что для 3D-иллюстрирования - увольте батенька. Не по адресу обращаетесь.... 

Кто-нибудь сдуру потащит потом эту "как бы коническую шестерню" на ЧПУ, и чего потом....

Так что проще не будет.  Будем время оптимизировать.

Опять же вечером запустили - утром готово)))

[Алхимик]

А делать а-бы что для 3D-иллюстрирования - увольте батенька.

Кто там увидит что профиль на 0,1 мм искривлен?

Кто-нибудь сдуру потащит потом эту "как бы коническую шестерню" на ЧПУ, и чего потом....

Не зуборезчик, но ИМХО для специализированного станка толку от такой модели. Правда может есть зуборезные станки с ЧПУ которые по модели УП пишут.
На спец станке вроде как кинематика своя и не зависит от модели.

Для нарезки на фрезерном с ЧПУ зачем заморачиватся и делать построение эмитировавшее нарезку на спец станке? Теоретической идеальной поверхности недостаточно?

[Golovanev]

Вот ведь.... )))

1) Попробуйте постройте тогда сами модель для 3D-иллюстрирования и пользуйтесь...
2) Модель предназначена именно для многокоординатоного станка с ЧПУ.
3) А для специализированного зуборезного станка - нужен чертеж, геометрический расчет и расчет наладки.

И это построение не имитирует нарезание колес на специализированных станках. Ни один специализированный зуборезный станок такие колеса не нарежет. На них делаются конические шестерни, которые лишь только приближаются к идеальному зацеплению, которое может быть получено только путем обкатки одного по другому....