Tout propriétaire d'un tour est tôt ou tard confronté à la tâche de calculer approximativement les engrenages de la guitare. Cela peut être dû à la nécessité de couper au moins quelques filetages en pouces, en n'ayant qu'une vis mère métrique, ou à la nécessité de fabriquer un engrenage à vis sans fin pour s'adapter aux engrenages existants. Mathématiquement, le problème est très simple et se résume à trier tous les équipements disponibles. Vous pouvez trouver une solution à ce problème en ligne sur un site très intéressant pour moi : www.luaz967.ru. L'auteur du programme écrit que même s'il possède Linux : « le visage du programme est réalisé en VB car le développement/révision de l'interface ne prend que quelques secondes ». J'ai aussi Linux, mais comme le programme fonctionne parfaitement via Wine, j'ai considéré comme une perte de temps de le réécrire sur Gambas ou QT. Mais créer un programme pour un téléphone que l’on a toujours avec soi nous a semblé assez intéressant. Comme le problème du calcul des vitesses urgentes avait déjà été résolu à l'aide du programme mentionné ci-dessus, j'ai décidé d'élever le facteur plaisir à un niveau supérieur et d'écrire un programme directement sur mon téléphone en utilisant De Re BASIC ! , et même avec un visage, ce qui, d'une manière générale, était exagéré, puisque j'écrivais un programme pour moi-même et que le temps nécessaire pour saisir les paramètres requis dans le code source serait comparable à celui de travailler dans le menu du programme. Pour exécuter le programme, De Re BASIC! doit être installé sur votre téléphone. Ensuite, vous pouvez le lancer et télécharger le programme. Ou vous pouvez créer un lien sur votre bureau et lancer le programme en cliquant dessus. Les sous-menus sont appelés et le programme est lancé en cliquant sur la ligne correspondante.
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Menu principal du programme |
Schème |
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Sélection du pas de vis mère. |
Sélection de fils standards |
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Sélection du nombre de vitesses impliquées dans les calculs |
Résultats du calcul |
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Éditeur de code source |
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Le code source du programme peut être téléchargé. Icône du bureau. Le programme est distribué sous une licence qui coïncide avec la traduction russe de la LICENCE PUBLIQUE GÉNÉRALE GNU (j'ai écrit en détail sur les raisons d'une telle licence). Évidemment, dans l'environnement de développement Eclipse avec les outils SDK Android installés, il était possible d'écrire rapidement un programme plus rapide et plus beau, mais c'est une tâche pour un ordinateur de bureau, et je voulais montrer que Robinson résoudra le problème avec un téléphone. En conséquence, le HTC Desire HD avec l'interpréteur Basic a réussi à calculer les filetages en pouces sur une machine équipée d'une vis mère métrique en 19 secondes. De plus, 5 d'entre eux ont été consacrés au tri des résultats en fonction de l'ampleur de l'écart par rapport aux paramètres spécifiés. Ce n'est pas instantané, mais étant donné que le changement de vitesse prend quelques minutes, j'ai trouvé le résultat acceptable.
Pour enfin me convaincre que 19 secondes, c'est rapide, j'ai décidé d'évaluer l'avancement de la poche la technologie informatique au cours des 30 dernières années. Une règle à calcul accélère légèrement la tâche de recherche parmi les options, c'est pourquoi une calculatrice Casio FX-702P programmée en Basic, achetée en 1984, a été sortie des bacs et le même programme de calcul a été lancé dessus, mais sans trier les résultats. Le calcul a duré 17 minutes 45 secondes. Ceux. 56 fois plus. De plus, je constate que pour de tels problèmes, ce n'est pas fatal, car il y a 30 ans j'aurais noté les résultats des calculs, plutôt que de lancer le programme à chaque fois avant de changer de vitesse.
L'utilisation du programme a rapidement montré que mon équipement n'était en aucun cas optimal ; il en fallait davantage. La solution a encore été trouvée sur le même site Internet avec le programme dans l'article : « Découpe de broche ». Cependant, j'ai décidé que sacrifier une poêle à frire était exagéré, étant donné la disponibilité des CD, qui ne dureront peut-être pas éternellement, mais je crois que pour mes besoins, même un seul ne s'usera pas de sitôt, et en fabriquer un nouveau, en utilisant l'ancien. , quand il commence à s'user, cela peut être assez rapide et précis. En fait, j'ai fait le premier disque assez grossièrement, en le marquant dans Inkscape, puis en l'installant dans l'appareil sur la photo ci-dessous, je l'ai fait fonctionner en serrant une perceuse de Proxxon au lieu d'un cutter, tandis que les erreurs initiales étaient nivelées par le rapport de démultiplication du séparateur de 1:45.
Pour commencer, un engrenage à 42 dents a été réalisé. Sur la photo il est en caprolon blanc à côté du noir d'origine.
Salutations!
La question de la modélisation des engrenages a été soulevée à plusieurs reprises, mais les solutions impliquaient soit l'utilisation de programmes payants sérieux, soit étaient trop simplistes et manquaient de rigueur technique.
Dans cet article, d'une part, je vais essayer de donner des instructions au fabricant de sec sur la façon de modéliser un engrenage en utilisant plusieurs paramètres facilement mesurables ; d'autre part, je n'ignorerai pas la théorie.
A titre d'exemple, prenons un engrenage d'un papillon des gaz d'une voiture :
Il s'agit d'un engrenage droit classique avec engrenage à développante (plus précisément, ce sont deux de ces engrenages).
Le principe de la denture en développante : Il est important pour nous que la grande majorité des engrenages que l'on trouve dans la vie quotidienne soient dotés d'une denture en développante.
Pour étudier les paramètres des engrenages, nous utiliserons un programme portant le nom amusant de Gearotic. Le programme hautement spécialisé le plus puissant pour modéliser et animer toutes sortes d'engrenages et d'engrenages.
La version gratuite ne permet pas d’exporter les engrenages générés, mais nous n’en avons pas besoin. Nous modéliserons directement plus tard.
Alors, lançons Gearotic
A gauche dans le champ Engrenages, cliquez sur Circulaire, on rentre dans l'éditeur d'engrenages :
Considérons les paramètres proposés :
Deux premières colonnes Roue et pignon
Roue - ce sera notre équipement, et Pinion sera la contrepartie, qui sera dans notre dans ce cas pas intéressé.
Dents- nombre de dents
Mods- modificateurs de forme des dents. Le moyen le plus simple de comprendre ce qu’ils font est de les cuisiner. Tous les paramètres ne sont pas appliqués automatiquement. Après le changement, vous devez appuyer sur le bouton ReGen. Dans notre cas (comme dans la plupart des autres), nous laissons ces valeurs par défaut.
Choucas Planétaire- fait tourner l'engrenage avec ses dents vers l'intérieur (couronne).
Choucas Chien droit(Main droite) - change la direction du biseau des engrenages hélicoïdaux.
Bloc Paramètres de taille
D.P.(Pas Diamétral) - le nombre de dents divisé par le diamètre du cercle primitif (diamètre primitif) Un paramètre sans intérêt pour nous, car Mesurer le diamètre du cercle primitif n'est pas pratique.
Module(module) est le paramètre le plus important pour nous. Il est calculé par la formule M=D/(n+2), où D est le diamètre extérieur de l'engrenage (facilement mesuré avec un pied à coulisse), n est le nombre de dents.
Angle de pression(angle de profil) - un angle aigu entre la tangente au profil en un point donné et le rayon - un vecteur tracé vers un point donné à partir du centre de la roue.
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Il existe des valeurs typiques pour cet angle : 14,5 et 20 degrés. 14,5 est utilisé beaucoup moins fréquemment et principalement sur de très petits engrenages, qui seront toujours imprimés sur une imprimante FDM avec une erreur importante, donc en pratique, vous pouvez le régler en toute sécurité à 20 degrés.
Filet de crémaillère- lisser la base de la dent. Laissez-le à 0.
Bloc Forme de dent
Nous quittons Involute - engrenage en développante. L'épicycloïdal est un engrenage cycloïde utilisé dans les instruments de précision, tels que les mouvements de montre.
Largeur frontale- épaisseur des engrenages.
Bloc Taper
Éperon- notre engrenage droit.
Hélicoïdal- engrenage hélicoïdal:
Revenons à notre équipement.
La grande roue a 47 dents, diamètre extérieur 44,6 mm, diamètre d'alésage 5 mm, épaisseur 6 mm.
Le module sera égal à 44,6\(47+2)=0,91 (arrondi au deuxième chiffre).
Nous saisissons ces données :
A gauche se trouve un tableau de paramètres. Nous regardons le diamètre extérieur (diamètre extérieur) 44,59 mm. Ceux. tout à fait dans l’erreur de mesure d’un pied à coulisse.
De cette façon, nous avons obtenu le profil de notre engrenage en prenant une simple mesure et en comptant le nombre de dents.
Spécifiez l'épaisseur (largeur de la face) et le diamètre du trou (diamètre de l'arbre en haut de l'écran). Cliquez sur Ajouter une roue au projet pour obtenir une visualisation 3D :
Malheureusement, la version gratuite ne permet pas d'exporter le résultat, vous devrez donc utiliser d'autres outils.
Installer FreeCAD
Si vous ne connaissez pas Frikad, ne vous inquiétez pas, vous n'aurez pas besoin de connaissances approfondies. Téléchargez le plug-in FCGear.
On retrouve le dossier où Frikad a été installé. Dans le dossier Mod, créez un dossier Gear et placez-y le contenu de l'archive.
Après avoir lancé Frikad, l'élément d'équipement devrait apparaître dans la liste déroulante :
Sélectionnez-le, puis Fichier - Nouveau
Cliquez sur l'icône d'engrenage en développante en haut de l'écran, puis sélectionnez l'engrenage qui apparaît dans l'arborescence de gauche et allez dans l'onglet « Données » tout en bas :
Dans ce tableau de paramètres
dents - nombre de dents
module - module
hauteur - épaisseur (ou hauteur)
alpha - angle de profil
jeu - valeur d'angle pour les engrenages hélicoïdaux (nous laissons 0)
Les paramètres restants sont des modificateurs et, en règle générale, ne sont pas utilisés.
Nous entrons nos valeurs :
Ajoutons un autre équipement.
Nous indiquons la hauteur de 18 mm (la hauteur totale de notre engrenage d'origine), le nombre de dents est de 10, le module est de 1,2083 (diamètre 14,5 mm)
Il ne reste plus qu'à faire un trou. Allons dans l'onglet Pièce et sélectionnons Créer un cylindre. Dans les Données nous indiquons un rayon de 2,5 mm et une hauteur de 20 mm
Maintenez la touche Ctrl enfoncée, sélectionnez les engrenages dans l'arborescence et cliquez sur Créer une union de plusieurs formes dans la barre d'outils.
Ensuite, en maintenant à nouveau Ctrl, sélectionnez d'abord l'engrenage unique résultant, puis le cylindre et cliquez sur Couper deux formes.
P.S. Je voulais parler un peu plus de cas exotiques, mais l'article s'est avéré long, donc peut-être une autre fois.
Si vous souhaitez fabriquer divers produits à partir de contreplaqué, vous avez probablement rencontré/vu divers mécanismes de déplacement (constitués de divers engrenages) sur Internet. Par exemple, machines à marbre ou ce coffre-fort en contreplaqué :
Vous pouvez voir plus de détails sur ce coffre-fort dans cette vidéo :
Vous aimeriez sûrement trouver des dessins d’un tel coffre-fort. Créez-le ou utilisez des idées pour ses mécanismes dans vos projets. Puisque l'auteur de ce coffre-fort vend ses produits, il est peu probable qu'il publie des dessins.
Mais ce n’est pas une raison pour s’énerver. Vous pouvez concevoir vous-même de tels mécanismes. Et pour cela, vous n'avez pas besoin de connaissances particulières en programmes de modélisation 3D. Connaissance générale suffisante du fonctionnement des équipements et des programmes GÉNÉRATEUR DE MODÈLES D'ENGRENAGES
Je vais vous dire comment faire. Mais d’abord, parlons un peu des droits d’auteur. J'ai trouvé ce programme dans accès libre sur Internet. Le site Web de l'auteur contient plus une nouvelle version des programmes qui coûtent de l'argent. Il a des fonctionnalités plus avancées. Je suppose que la version du programme que j'ai trouvée a été distribuée gratuitement. Si ce n'est pas le cas, faites-le moi savoir et je supprimerai le programme de mon site.
Alors, après avoir couru GÉNÉRATEUR DE MODÈLES D'ENGRENAGES, tu verras une fenêtre comme celle-ci
L'interface du programme comporte un menu supérieur standard, un champ pour afficher visuellement les résultats, des onglets en bas et des champs pour spécifier diverses options et paramètres.
GÉNÉRATEUR DE MODÈLES D'ENGRENAGES construit des dessins de seulement deux « éléments » à la fois. Il peut s'agir d'un pignon (diverses options), d'une pièce droite avec des dents ou d'une chaîne à pignons.
La partie inférieure de l'écran des options est divisée en deux moitiés. Le côté droit affiche diverses options pour visualiser le résultat. Côté gauche– trois onglets correspondent exactement aux paramètres de la future connexion des engrenages.
Sur l'onglet Spokes&more (rayons et plus) – vous pouvez configurer les paramètres de l'engrenage, tels que : le nombre de rayons, le diamètre du trou axial, le diamètre de l'engrenage, l'écart entre les dents.
trois rayons
quatre rayons
Onglet chaîne et pignon – chaîne et pignon. Les paramètres de transmission par chaîne peuvent être configurés et obtenus.
Mais nous serons plus intéressés par le premier onglet.
Dans l'onglet Propriétés des engrenages – les principaux paramètres des engrenages. Vous pouvez définir le nombre, la taille et le type de dents, la distance entre elles.
L'interrupteur à rouage a trois positions :
Involute – dents régulières, comme sur la première photo
Goupille – dents pointues sur un engrenage, dents rondes sur l’autre (roulements en option)
Le rapporteur est simplement un rapporteur - divisant un cercle en le nombre requis de segments.
En bas dans la même zone, deux zones Gear1 et Gear2 sont mises en évidence par un cadre. Ce sont les paramètres de la première et de la deuxième vitesse. Ici, vous pouvez spécifier le nombre et la taille des dents. Et choisissez également le type d'équipement lui-même.
Éperon– vitesse normale – dents sorties
Anneau– engrenage avec dents à l’intérieur – ces engrenages sont utiles pour construire des mécanismes/boîtes de vitesses planétaires.
Troisième option Étagère– l'engrenage se transforme en une pièce rectangulaire avec des dents. Idéal pour construire des boulons de sécurité rétractables dès le début du poteau
Ainsi, pour obtenir un schéma du fonctionnement du mécanisme de verrouillage d'un coffre-fort, vous devez décider du nombre de pênes escamotables, estimer combien d'engrenages seront nécessaires pour transmettre le mouvement de rotation à chaque pêne, diviser les engrenages en paires et dessiner eux dans ce programme.
J'ai oublié de dire que dans ce programme vous pouvez sélectionner les unités de mesure qui vous conviennent, ce qui est très pratique.
GÉNÉRATEUR DE MODÈLES D'ENGRENAGES vous permet de sauvegarder le résultat dans différents formats. Je n'en noterai que deux - DXF– vous pouvez le transférer sur le même AutoCAD et créer un programme de contrôle pour CNC et PDF– Peut être imprimé pour être découpé à la main.
Comme vous pouvez le constater, en utilisant ENGRENAGEMODÈLEGÉNÉRATEUR fabriquer un coffre-fort en contreplaqué, mentionné au début de l'article, est assez simple. Mais ce n'est pas la limite de l'utilisation du programme. Vous trouverez ci-dessous l’un des exemples les plus complexes.
Mécanisme planétaire
| Télécharger GÉNÉRATEUR DE MODÈLES D'ENGRENAGES |
Gear, trouver le bon modèle et sélectionner ses dimensions exactes prend beaucoup de temps. Bien entendu, l’équipement doit également fonctionner.
Voici donc une petite liste d'outils qui vous aideront sérieusement à résoudre cette tâche, ainsi qu'un petit guide de ces outils.
Générateur d'engrenages
Pour vous assurer que le projet est compatible avec l'application, vous devez voir si le bouton de personnalisation est actif et s'il se trouve sur la page de l'objet. Si oui, cliquez simplement dessus et l'application s'ouvrira.
Vous pouvez désormais modifier les paramètres du projet à votre discrétion, puis créer un fichier STL.
Permet de réaliser des équipements internes et un rack.
Paysage d'encre
Dessiner un équipement fonctionnel dans Inkscape n'est pas un gros problème. Si vous n'avez pas Inkscape, sous Linux, vous pouvez simplement installer le package approprié à partir de la distribution, et sous Windows, exécuter le programme d'installation automatique. Le package et le programme d'installation peuvent être téléchargés à partir du site Web d'Inkscape.
Pour créer des engrenages dans ce programme, il n'est pas nécessaire d'avoir des connaissances en graphiques vectoriels ; toutes les étapes nécessaires seront effectuées par une extension appelée Engrenage.
Entrez simplement vos valeurs et cliquez sur Appliquer pour voir l'application en action.
Lorsque tout est prêt, enregistrez le SVG et après le traitement avec le slicer, vous pouvez commencer l'extrusion.
Le mixeur ne mord pas ! (Presque)
Oui! Blender peut aussi faire tout cela. C'est si simple et si rapide...Tout d'abord, vous devez activer des grilles supplémentaires dans les paramètres.
Accédez à l’onglet Modules complémentaires et activez Mesh Extra Tools.
Maintenant, appuyez sur Shift + A et sélectionnez Option d'engrenage.
L'outil est prêt à fonctionner ! Exportez le résultat de votre travail vers STL.
Description du programme
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Le programme est écrit en Excel et est très facile à utiliser et à apprendre. Le calcul est effectué selon la méthode Chernasky.
1. Donnée initiale:
1.1. Contrainte de contact admissible, MPa;
1.2. Le rapport de démultiplication adopté, U;
1.3. Couple sur l'arbre de transmission t1, kN*mm;
1.4. Couple sur l'arbre de roue t2, kN*mm;
1.5. Coefficient;
1.6. Le coefficient de la largeur de la couronne basé sur la distance entre les essieux.
2. Module circonférentiel standard, mm:
2.1. minimum autorisé ;
2.2. Maximum autorisé ;
2.3 Accepté selon GOST.
3. Calcul du nombre de dents:
3.1. Rapport de démultiplication accepté, u ;
3.2. Entraxe accepté, mm ;
3.3. Module de mobilisation adopté ;
3.4. Nombre de dents d'engrenage (accepté);
3.5. Nombre de dents de roue (accepté).
4. Calcul des diamètres de roues;
4.1. Calcul des diamètres primitifs des engrenages et des roues, mm ;
4.2. Calcul des diamètres des pointes de dents, mm.
5. Calcul d'autres paramètres :
5.1. Calcul de la largeur de l'engrenage et de la roue, mm ;
5.2. Vitesse périphérique de l'engrenage.
6. Vérification des contraintes de contact;
6.1. Calcul des contraintes de contact, MPa ;
6.2. Comparaison avec la contrainte de contact admissible.
7. Forces de maillage ;
7.1. Calcul de la force circonférentielle, N ;
7.2. Calcul de la force radiale, N ;
7.3. Nombre équivalent de dents ;
8. Contrainte de flexion admissible:
8.1. Choix du matériau des engrenages et des roues ;
8.2. Calcul de la contrainte admissible
9. Test de contrainte de flexion ;
9.1. Calcul de la contrainte de flexion de l'engrenage et de la roue ;
9.2. Réalisation des conditions.
L'engrenage droit est l'engrenage mécanique à contact direct le plus courant. Les engrenages droits sont moins durables que d'autres engrenages similaires et sont moins durables. Dans une telle transmission, une seule dent est chargée pendant le fonctionnement et des vibrations sont également créées lors du fonctionnement du mécanisme. De ce fait, il est impossible et peu pratique d'utiliser une telle transmission à grande vitesse. La durée de vie d'un engrenage droit est bien inférieure à celle des autres engrenages (hélicoïdaux, à chevrons, courbes, etc.). Les principaux avantages d'une telle transmission sont la facilité de fabrication et l'absence de force axiale dans les supports, ce qui réduit la complexité des supports de la boîte de vitesses et, par conséquent, réduit le coût de la boîte de vitesses elle-même.
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