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Beschreibung

Der Befehl FCGear Schneckenwelle erstellt eine Schneckenwelle, ein WormGear-Objekt. Standardmäßig handelt es sich dabei um eine eingängige Schnecke mit einem Gewindegang, die auch in eine zweigängige oder mehrgängige Schnecke mit zwei bzw. mehreren Gewindegängen umgewandelt werden kann.

Die Schneckenwelle kann als Spezialfall einer Schrägverzahnung angesehen werden. Man kann sie sich als Stirnrad mit nur einem Zahn vorstellen. Nun vergrößert man den Schrägungswinkel so sehr, dass sich der Zahn mehrmals um das Stirnrad windet, bevor es die gegenüberliegende Seite erreicht. Das Ergebnis wäre eine eingängige Schneckenwelle.

Eine eingängige Schneckenwelle bewegt das Schneckenrad mit jeder vollen Umdrehung (360°) um einen Zahn weiter. So ergibt sich mit einem Schneckenrad mit 24 Zähnen eine Untersetzung von 24:1. Für mehrgängige Schneckenwellen ergibt sich die Untersetzung aus der Anzahl der Zähne des Schneckenrades, geteilt durch die Anzahl der Gänge der Schneckenwelle.

Eine Schneckenwelle kann nur zusammen mit einem Schneckenrad verwendet werden. Dies wird Schneckenantrieb (oder Schneckengetriebe) genannt. Wie andere Zahnradanordnungen auch, kann ein Schneckengetriebe die Umlaufgeschwindigkeit verringern oder ein höheres Drehmoment übertragen. Ein Hauptvorteil von Schneckenantrieben ist, dass sie eine Bewegung um 90° umlenken können. Ein Schneckengetriebe ist auch selbsthemmend.

Dreigängige Schneckenwelle (3 Zähne)

Anwendung

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

Eigenschaften

Siehe auch: Eigenschaften-Ansicht.

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

Daten

Base

• Daten-Eigenschaftdiameter (Length): Der Standardwert ist 5 mm. Teilkreisdurchmesser.
• Daten-Eigenschaftheight (Length): Der Standardwert ist 5 mm. Wert der Schneckenlänge.
• Daten-Eigenschaftmodule (Length): Der Standardwert ist 1 mm. Der Modul ist das Verhältnis des Teilkreisdurchmessers des Zahnrads zur Zähnezahl (siehe Hinweise).
• Daten-Eigenschaftnum_teeth (Integer): Der Standardwert ist 3. Zähnezahl (siehe Hinweise).
• Daten-Eigenschaftreverse_pitch (Bool): Die Standardeinstellung ist false, true ändert die Drehrichtung von rechts nach links.

computed

• Daten-Eigenschaftbeta (Angle): (schreibgeschützt) Anstellwinkel (siehe auch die Informationen in Hinweise und Nützliche Formeln).

involute

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

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-Eigenschaftbeta (${\displaystyle \beta }$): Beträgt der Steigungswinkel weniger als 5°, ergibt sich ein Getriebe mit Selbsthemmung. Ein typisches Beispiel sind die Stimmwirbel einer Gitarre oder Ukulele.
• Daten-Eigenschaftclearance (${\displaystyle c}$): An einem Schneckengetriebe ist das Kopfspiel der Abstand zwischen dem Zahnkopf der Schneckenwelle und dem Zahnlückengrund des Schneckenrades.
• 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 der Zähnezahl (${\displaystyle z}$) legt den Teilkreisdurchmesser (${\displaystyle d}$) fest: ${\displaystyle d=m\cdot z}$
  • Der Modul multipliziert mit Pi (${\displaystyle \pi }$) legt die Teilung (${\displaystyle p}$) fest, die Bogenlänge auf dem Teilkreis zwischen korrespondierenden Punkten aufeinanderfolgender Zähne: ${\displaystyle p=m\cdot \pi }$
• Daten-Eigenschaftnum_teeth (number of teeth, ${\displaystyle z}$): Die Zähnezahl einer Schneckenwelle wird in Gängen angegeben. In diesem Zusammenhang spricht man von eingängigen oder mehrgängigen Schnecken. Es werden hauptsächlich eingängige Schnecken hergestellt, aber in bestimmten Fällen können es auch bis zu vier Gänge sein (machmal sogar noch mehr). Wird die Zähnezahl geändert, ändert sich auch die Daten-Eigenschaftbeta.
• Daten-Eigenschaftpressure_angle: Diesen Parameter nur dann ändern, wenn ausreichende Kenntnisse bezüglich der Verzahnungsgeometrie vorhanden sind.

Nützliche Formeln

• Teilkreisdurchmesser auch Mittenkreisdurchmesser genannt
• Zähnezahl auch Anzahl der Gänge genannt

Schneckenrad

Das Schneckenrad muss von Hand erstellt werden. Ein FCGear Evolventenrad kann für eine vereinfachte Konstruktion verwendet werden. In jedem Falle wird dafür Fachwissen über Zahnräder benötigt.

Schneckenwelle mit Schneckenrad

Skripten

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

import FreeCAD as App
import FreeCADGui as Gui
import freecad.gears.commands
gear = freecad.gears.commands.CreateWormGear.create()
gear.num_teeth = 2
gear.diameter = 10
gear.height = 20
App.ActiveDocument.recompute()
Gui.SendMsgToActiveView("ViewFit")

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