Stirnzahnrad konstruieren

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Repman
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Stirnzahnrad konstruieren

Postby Repman » Sun Jul 23, 2017 3:53 pm

Hallo zusammen,
ich habe in verschiedenen Projekten schon mit Zahnrädern in FreeCAD gearbeitet. Dies sowohl mit Involute Gear aus der Part design WB als auch mit der Gear WB. Hat soweit alles ganz gut geklappt. Nun möchte ich ein Stirnzahnrad ähnlich diesem konstruieren:
20170723_173512.png
20170723_173512.png (995.23 KiB) Viewed 1804 times
Wohlgemerkt: Es geht nicht um das Involute Gear sondern um den eingebetteten Stirnkranz.

Bei ThingIverse gibt es dazu z. B. einige OpenSCAD-Skripte, z. B.

https://www.thingiverse.com/thing:3575
https://www.thingiverse.com/thing:1604369

Diese geben zwar STL-Dateinen aus, die man in FC importieren kann, allerdings kann ich die dann nicht weiter bearbeiten oder in andere Objekte einbinden. Das Zahnrad im Bild ließe sich wohl damit nicht machen.
Hat jemand ein Tool/Makro oder ähnliches im Kopf, mit dem man solche Stirnzahnräder konstruieren kann, um sie dann als Part in FC weiter zu verarbeiten oder muss ich das "from scratch" selbst zeichen?
Viele Grüße
Repman
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ektus
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Re: Stirnzahnrad konstruieren

Postby ektus » Sun Jul 23, 2017 4:39 pm

Das ist eigentlich ein Kegelrad, siehe z.B. da: https://forum.freecadweb.org/viewtopic. ... ad#p147281


MfG
Ektus.
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Re: Stirnzahnrad konstruieren

Postby freecad-heini-1 » Sun Jul 23, 2017 5:31 pm

Kegelrad in Englisch = Bevel Gear, Startpage Suche:
https://www.startpage.com/do/search?q=f ... bevel+gear
Repman
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Re: Stirnzahnrad konstruieren

Postby Repman » Sun Jul 23, 2017 6:55 pm

Danke für die Hinweise bzgl. der Begrifflichkeit. Diese Suche habe ich gerade gemacht, allerdings bin ich dabei leider nicht auf ein passendes Ergebnis gestoßen.
Die BevelGears, die die Gears-WB erzeugen kann, sind nicht die, die ich haben will. Ich brauche im Prinzip die Zähne, die senkrecht nach oben und kreisfförmig auf der Scheibe angeordnet sind. Mit BevelGear aus dieser WB habe ich das aber nicht hingekriegt. Im Prinzip brauche ich ein zum Kreis gebogenes Involute Rack und ein passendes Involute Gear. Eigentlich sind das auch keine Kegelstirnräder, da es sich ja nicht um Kegel sondern um Zylinder handelt.
Klar kann man das aus einzelnen Zähnen über Draft/polar Array erzeugen, das ist aber doch sehr aufwendig und muss bei jeder Änderung von Grund auf geändert werden. Ich dachte eher an eine Lösung wie bei den Involute gears: modul, Breite und Anzahl Zähne angeben und fertig ist das Zahnrad.
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Re: Stirnzahnrad konstruieren

Postby Repman » Sun Jul 23, 2017 7:21 pm

Was ich suche heisst offenbar Kronenrad (engl. crown gear or face gear).
Diesen Link habe ich bisher gefunden:
https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=20129
Sieht so aus, als müsste ich das aus Einzelteilen aufbauen...
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looo
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Re: Stirnzahnrad konstruieren

Postby looo » Sun Jul 23, 2017 7:45 pm

Kinematisch korrekt wär für die Anwendung ein Kegelrad. Das auf dem Bild schaut aber eher aus wie ein normales Stirnrad und eine um die Kurve gebogene Zahnstange.

Habs einmal mit einem Array von einzelnen Zahnstangen versucht. Vielleicht reicht ja ein solcher Ansatz für die Anwendung.


ps.: https://www.thingiverse.com/thing:3575
Das schaut aber schon eher wie ein richtiges Kegelrad aus.

ps2: https://de.wikipedia.org/wiki/Kronenrad
Das Kronenrad gleicht einer ringförmig gebogenen Zahnstange, wobei der Eingriffswinkel vom Außen- zum Innendurchmesser hin stetig abnimmt.
Vielleicht könnte man so etwas noch mit in das FCGear modul mitaufnehmen...
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pseudo_bevel.fcstd
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Re: Stirnzahnrad konstruieren

Postby wmayer » Sun Jul 23, 2017 7:54 pm

Diese geben zwar STL-Dateinen aus, die man in FC importieren kann, allerdings kann ich die dann nicht weiter bearbeiten oder in andere Objekte einbinden. Das Zahnrad im Bild ließe sich wohl damit nicht machen.
Was immer geht, ist das STL laden und dann die Funktion "Formteil aus Netz" aufrufen und danach noch evt. die Funktion "Formteil aufbereiten" anwenden, um überflüssige Kanten loszuwerden.

In planaren Regionen sieht das Ergebnis i.d.R. sehr gut aus, nur in gekrümmten Regionen werden diese mit vielen kleinen Flächen angenähert. Das sieht nicht immer schön aus und kann auch bei der Weiterverarbeitung Probleme bereiten.
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Re: Stirnzahnrad konstruieren

Postby Repman » Sun Jul 23, 2017 8:00 pm

So hab´s mal gerade probiert:
CrownGear.FCStd
(256.85 KiB) Downloaded 36 times
CrownGear1.png
CrownGear1.png (19.35 KiB) Viewed 1752 times
CrownGear2.png
CrownGear2.png (82.58 KiB) Viewed 1752 times
Geht natürlich so, hat aber den Nachteil, dass man die Parameter der Skizze eines Zahns jeweils explizit anpassen muss, wenn man z. B. den Modul des kämmenden Ritzels oder seine Zahnanzahl ändert. Die einfachere Anpassung der Parameter wie bei einem Zahnrad aus der Gears-WB hat man dann natürlich nicht mehr. OK, aber ich bin zufrieden ;)
VG Repman
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Re: Stirnzahnrad konstruieren

Postby Repman » Sun Jul 23, 2017 8:02 pm

Ohhh, hallo looo, die Posts haben sich wohl überschnitten. Die Idee ist die gleiche wie meine. Sieht im Prinzip genauso aus. Danke für deine Mühe!
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Re: Stirnzahnrad konstruieren

Postby Repman » Sun Jul 23, 2017 8:23 pm

Hallo Werner,
das STL des Zahnrads, welches ich mit OpenSCAD generiert hatte, ließ sich importieren. Habe dann "Formteil aus Dreiecksnetz erstellen" und "Formteil aufbereiten " durchgeführt. Es entsteht in der Tat ein Part, welches man als Zahnrad erkennen kann. Boolsche Operationen mit primitiv parts zur Weiterverarbeitung sind damit aber nicht möglich (Zumindest nicht mit meinem Beispiel). Ausserdem wird die Datei schnell mal 8 MB groß.
Der Königsweg ist das also nicht. Ich werde wohl nicht ums Neukonstruieren herumkommen...
Viele Grüße
Repman