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InnenverzahntesEvolventenzahnrad

Zykloidenzahnrad

Gear

Beschreibung

Der Befehl FCGear Evolventenzahnstange erstellt eine Evolventenzahnstange, ein InvoluteRack-Objekt, standardmäßig mit einer Geradverzahnung, die auch in eine Schrägverzahnung oder eine Pfeilverzahnung umgewandelt werden kann.

Zahnstangen werden verwendet, um eine drehende Bewegung in eine geradlinige Bewegung zu wandeln und umgekehrt. Beispiele für unterschiedliche Anwendungen:

• Eine Zahnstange mit Zahnrad (Triebrad) an einem Wehr.
• Verschiedene Systeme von Zahnradbahnen.
• Zahnstangenlenkung im Fahrzeug.
• Zahnstangenwinde als Hebevorrichtung (z.B. Wagenheber).
• Pneumatische Zahnstangenantriebe zur Steuerung der Ventile von Rohrleitungsanlagen.

Von links nach rechts: Evolventenzahnstangen mit Geradverzahnung, Schrägverzahnung, Pfeilverzahnung

Anwendung

1. Zum Arbeitsbereich Gear wechseln.
2. Es gibt mehrere Möglichkeiten den Befehl aufzurufen:
   • Die Schaltfläche Evolventenzahnstange drücken.
   • Den Menüeintrag Gear → Evolventenzahnstange auswählen.
3. Die Einstellungen den geforderten Randbedingungen entsprechend ändern (siehe Eigenschaften).

Eigenschaften

Siehe auch: Eigenschaften-Ansicht.

Eine FCGear-Evolventenzahnstange, ein InvoluteRack-Objekt, wird von einem Part-Formelement abgeleitet und erbt alle seine Eigenschaften. Außerdem hat es die folgenden zusätzlichen Eigenschaften:

Daten

base

• Daten-Eigenschaftadd_endings (Bool): Wenn true (Standard), dann ist die Gesamtlänge der Zahnstange gleich der Anzahl der Zähne multipliziert mit der Teilung. Wenn false, dann beginnt die Zahnstange mit einer Zahnflanke.
• Daten-Eigenschaftheight (Length): Default is 5 mm. Wert der Zahnstangenbreite (Verzahnungsbreite).
• Daten-Eigenschaftmodule (Length): Default is 1 mm. Der Modul multipliziert mit Pi ist der Abstand zwischen entsprechenden Punkten auf benachbarten Zähnen (siehe Hinweise).
• Daten-Eigenschaftrack (PythonObject): Python-Gear-Objekt.
• Daten-Eigenschaftnum_teeth (Integer): Der Standardwert ist 15. Zähnezahl.
• Daten-Eigenschaftthickness (Length): Der Standardwert ist 5. Höhe vom Zahnlückengrund bis zur Unterseite der Stange.

computed

• Daten-Eigenschafttransverse_pitch (Length): (schreibgeschützt) Stirnteilung (in der Transversalebene) (siehe Hinweise).

fillets

• Daten-Eigenschafthead_fillet (Float): Der Standardwert ist 0 mm. Kopfrundung
• Daten-Eigenschaftroot_fillet (Float): Der Standardwert ist 0 mm. Fußrundung

helical

• Daten-Eigenschaftdouble_helix (Bool): Standardwert ist false, true erstellt eine pfeilverzahnte Zahnstange (siehe Hinweise).
• Daten-Eigenschafthelix_angle (Angle): Standardwert ist 0°. Mit dem Schrägungswinkel β wird eine schrägverzahte Zahnstange erstellt – positiver Wert → rechtssteigend, negativer Wert → linkssteigend.
• Daten-Eigenschaftproperties_from_tool (Bool): Standardwert ist false. Wenn true und die Daten-Eigenschafthelix_angle ist nicht Null, werden intern die Parameter für die gedrehte Verzahnung berechnet.

involute

• Daten-Eigenschaftpressure_angle (Angle): Der Standardwert ist 20°. Eingriffwinkel (siehe Hinweise).

precision

• Daten-Eigenschaftsimplified (Bool): Die Standardeinstellung ist false, true erzeugt eine vereinfachte Anzeige (ohne Zähne).

tolerance

• Daten-Eigenschaftclearance (Float): Der Standardwert ist 0.25. Kopfspiel (siehe Hinweise).
• Daten-Eigenschafthead (Float): Der Standardwert ist 0. Dieser Wert wird verwendet, um die Zahnhöhe zu ändern.

version

• Daten-Eigenschaftversion (String):

Hinweise

• Daten-Eigenschafthelix_angle (beta, ${\displaystyle \beta }$): Das Ändern des Schrägungswinkels ändert nicht den Teilkreisdurchmesser (${\displaystyle d_t}$), da die Daten-Eigenschaftmodule den Stirnmodul (${\displaystyle m_t}$) darstellt, solange die Daten-Eigenschaftproperties_from_tool nicht auf true eingestellt ist. In dem Falle stellt sie den Normalmodul (${\displaystyle m_n}$) dar, der durch ${\displaystyle cos(\beta )}$ geteilt und damit vergrößert werden muss, um den Stirnmodul (${\displaystyle m_t}$) zu ergeben, der gebraucht wird, um die Daten-Eigenschafttransverse_pitch (${\displaystyle p_t}$) zu berechnen.
  • Geradverzahnte Zahnstange: ${\displaystyle \beta =0^{\circ }}$, ${\displaystyle \cos (\beta )=1}$ und ${\displaystyle m_t=m_n}$
  • Schrägverzahnte Zahnstange: ${\displaystyle \beta >0^{\circ }}$, ${\displaystyle \cos (\beta )<1}$ und ${\displaystyle m_t=\frac{m_n}{\cos (\beta )}}$
  • ${\displaystyle p_t=m_t\cdot \pi =\frac{m_n}{\cos (\beta )}\cdot \pi }$
• Daten-Eigenschafttransverse_pitch (${\displaystyle p_t}$): Die Stirnteilung ist der Stirnmodul (${\displaystyle m_t}$) multipliziert mit Pi: ${\displaystyle p_t=m_t\cdot \pi }$
  • Die Stirnteilung multipliziert mit der Zähnezahl (${\displaystyle z}$) ergibt die Länge (${\displaystyle l}$) der Zahnstange: ${\displaystyle l=p_t\cdot z}$
• Daten-Eigenschaftclearance (${\displaystyle c}$): Bei einem Zahnradpaar ist das Kopfspiel der Abstand des Zahnkopfes des ersten Zahnrades zum Zahnlückengrund des zweiten Zahnrades.
• Daten-Eigenschaftdouble_helix: Aktiviert die Pfeilverzahnung, wenn die Daten-Eigenschafthelix_angle größer als 0 ist (${\displaystyle \beta >0^{\circ }}$).

• Daten-Eigenschaftmodule (${\displaystyle m}$): Gemäß den Richtlinien der ISO (International Organization for Standardization) wird die Einheit zur Größenangabe von Verzahnungen als Modul bezeichnet.
  • Der Modul multipliziert mit Pi (${\displaystyle \pi }$) legt die Teilung (${\displaystyle p}$) fest, den Abstand zwischen korrespondierenden Punkten aufeinanderfolgender Zähne: ${\displaystyle p=m\cdot \pi }$
• Datenpressure_angle (${\displaystyle \alpha }$): Diesen Parameter nur dann ändern, wenn ausreichende Kenntnisse bezüglich der Verzahnungsgeometrie vorhanden sind.

Nützliche Formeln

Siehe FCGear InvoluteGear.

Skripten

Die Macht von Python nutzen, um das Erstellen von Zahnrädern zu automatisieren:

import FreeCAD as App
import freecad.gears.commands
gear = freecad.gears.commands.CreateInvoluteRack.create()
gear.teeth = 20
gear.beta = 20
gear.height = 10
gear.double_helix = True
App.ActiveDocument.recompute()
Gui.SendMsgToActiveView("ViewFit")

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