Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug "Zahn"radgeometrie erzeugen?


von Nee, Du (Gast)


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Die Evolventenverzahnung bei Stirnradverzahnung ermöglicht die radiale 
Kraftübertragung und das Wälzgleiten. Cool seit 1760!

Das Malteserkreuz (Schrittgetriebe) benutzt u.A. einen Stift und einen 
Schlitz.
Analog dazu, welche Geometrie braucht ein Rad (bzw. die "Zahnlücke"), um 
z.B. ein Quadrat radial zu bewegen? Und wie/womit kann man sie 
konstruieren?
Entsprechend der Herstellung mit Schaftfräser, der durch das drehende 
Rad mit dessen Umfangsgeschwindigkeit geführt wird.

von Nee, Du (Gast)


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Das Quadrat soll horizontal durchs Bild bewegt werden.
Also darf unter dem Quadrat keine Gerade sein..

Und die "schiebende" Flanke ist kein einfacher Radius, evtl. auch die 
Evolvente? Kommt dann wohl auf Randbedingungen an, wie gleichförmige 
Bewegung oder Angriffspunkt?

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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: Bearbeitet durch User
von Nee, Du (Gast)


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Das ist auch gut, aber "mein" Quadrat soll nicht rotieren. Nur 
Translation in X.

von Klaus W. (mfgkw)


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Wenn ich dich richtig verstanden habe, hast du ein rotierendes Teil mit 
unbekannte Kontur und und darüber das Quadrat, das sich in x bewegen 
soll.
Weil die unbekannte Kontur am Quadrat nur unten anliegt, ist vom Quadrat 
nur die Unterseite interessant. Die beiden senkrechten Seiten und die 
Oberseite können in die Tonne, was die unbekannte Kontur angeht.

Bleibt also die untere Seite, die auf der unbekannten Kontur bewegt 
werden soll.

Das ist aber doch irgendwie dasselbe, als wenn diese untere Seite 
feststeht und das rotierende Unterteil sich beim Drehen in -x bewegt?

Also bleibt vom Quadrat ein Stück Gerade übrig und die unbekannte Kontur 
ist zwangsläufig ein Kreis (-stück), das sich auf dem Geradenstück 
abwälzt.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Nee, Du schrieb:
> Analog dazu, welche Geometrie braucht ein Rad (bzw. die "Zahnlücke"), um
> z.B. ein Quadrat radial zu bewegen?

Du meinst wahrscheinlich tangential.

Nee, Du schrieb:
> Und die "schiebende" Flanke ist kein einfacher Radius, evtl. auch die
> Evolvente?

Ja. Das Ganze ist eine Evolventenverzahnung, deren Bezugsprofil einen
Flankenwinkel von 0° hat.

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Klaus W. schrieb:
> Die beiden senkrechten Seiten und die
> Oberseite können in die Tonne, was die unbekannte Kontur angeht.

Die vorweggehende Kannte müsste ja dann die sein, die die Kraft 
überträgt und gegen das Rad drückt.

Es gib aber glaube ich keine Zahngeometrie, über die die Vorderkante 
sauber abrollen kann. Irgendwann drückt es genau auf die Ecke.

Aber das müsste man doch experimentell ermitteln können, wenn man beides 
bewegt und dann irgendwie die Konturen traced. Vielleicht ein bisschen 
Python oder Processing?

von Nee, Du (Gast)


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Klaus W. schrieb:
> Weil die unbekannte Kontur am Quadrat nur unten anliegt, ist vom Quadrat
> nur die Unterseite interessant. Die beiden senkrechten Seiten und die
> Oberseite können in die Tonne, was die unbekannte Kontur angeht.

Nein, das sind die Flächen, die das Quadrat "schieben".

Yalu X. schrieb:
> Du meinst wahrscheinlich tangential.

Oh, ja.

Yalu X. schrieb:
> Ja. Das Ganze ist eine Evolventenverzahnung, deren Bezugsprofil einen
> Flankenwinkel von 0° hat.

Ok.

Sebastian R. schrieb:
> Es gib aber glaube ich keine Zahngeometrie, über die die Vorderkante
> sauber abrollen kann. Irgendwann drückt es genau auf die Ecke.

Ich denke auch, dass hier kein Wälzen möglich ist. Kein Problem.

Sebastian R. schrieb:
> Aber das müsste man doch experimentell ermitteln können, wenn man beides
> bewegt und dann irgendwie die Konturen traced. Vielleicht ein bisschen
> Python oder Processing?

Das ist die Frage.
Die Bewegung relativieren (Quadrat Translation + Rotation) und von der 
Scheibe abziehen (OpenSCAD oder so).
Tracen und fitten (z.B. SolveSpace, aber wo liegt der Berührpunkt 
radial?).
Papier, Stift, Faden und Schere ;-)

Mit dem Wissen, dass es die Evolvente ist, kann man auch ein bisschen 
rumrechnen..

Aber weitere Ansätze zur Konstruktion / Simulation würde ich auch gerne 
kennen.

Aha, hier ein Generator, der auch rechteckige Zähne einer Zahnstange 
schafft (Flankenwinkel 0):

http://hessmer.org/gears/InvoluteSpurGearBuilder.html?circularPitch=8&pressureAngle=0&clearance=0.05&backlash=0.05&profileShift=0&gear1ToothCount=0&gear1CenterHoleDiamater=4&gear2ToothCount=8&gear2CenterHoleDiamater=4&showOption=3



https://de.wikipedia.org/wiki/Zahnrad#Verzahnungsarten_%E2%80%93_Gestalt_der_Zahnflanke
https://de.wikipedia.org/wiki/Evolventenverzahnung

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