Der GEN's → Gear Værktøjsopbygninger matematisk korrekte involutgear fra et par tal — ingen CAD. Tandhjul skåret fladt på en 2-tråds maskine; helicals og faskant gears bruger en 4-tråds morph. Perfekt til store demonstratorgears, kinetiske skulpturer, rekvisitter og fungerende foam-mekanismer.
Gear basics på 30 sekunder
Et tandhjul er defineret af tre tal:
- Tænder (z) — hvor mange tænder der er på hjulet?
- Modul (m) — tandstørrelse, i mm. Større modul = større, mere klodsede tænder. (Imperial bruger "diametral pitch" i stedet; modul er den metriske version.)
- Trykvinkel — hældningen af tandflanken. 20° Er den moderne standard; 14,5° er ældre/finer; 25° er stærkere.
Hvilken diameter følger heraf? hældning Ø = m × z Hvor tænderne griber ind Ydre Ø = m × (z + 2), rod Ø ≈ m × (z − 2,5)Tandflanken er en kurve kaldet involut — den form en snor danner, når den rulles af en cirkel — hvilket er det, der gør, at tandhjul kan rulle mod hinanden glat med konstant hastighed.
Den gyldne regel: hvornår griber to tandhjul ind i hinanden?
De to tandhjul kører kun sammen, hvis de deler samme modul og samme trykvinkelAntallet af tænder kan variere (det er dit gearforhold). Afstanden mellem deres aksler er centrumafstand = (z₁ + z₂) × m ÷ 2Så giver et 20-tands og et 40-tands tandhjul med modul 8 indgreb med (20+40)×8÷2 = 240 mm centerafstand og giver en 2:1 reduktion.
Tandhjul (2-tråds)
Den klassiske flade tandhjul: tandprofilen skæres lige igennem skummet. Det belastes som en 2-akset Skær, centreret i et materialeemne med 90 % af dit skæreværktøj. Vælg skumtykkelsen efter behov.
Helical gears (4-wire)
En skrueformet tandhjul har tænder, der drej langs tykkelsen, så de griber ind gradvist — mere lydløst og glattere end tandhjul med lige tænder. cncfoam.com fremstiller én med en 4-tråds morfden venstre tråd skærer tandhjulet ved 0° og den højre tråd skærer det samme tandhjul roteret med vridningsvinkel, og den regulerede overflade mellem dem danner de skrå tænder. Hold drejningen beskeden (godt under én tandafstand) for rene tænder.
Keglegear (4-tråd)
Et konisk tandhjul bærer sine tænder på en kegleSåledes kan et par overføre bevægelse rundt om et hjørne (typisk 90°). Her er 4-tråds morph konuser gearet: den venstre wire skærer det fuldstore gear, og den højre wire skærer en formindsket kopi, hvilket producerer en afkortet kegle af tænder. The taper % angiver hvor meget mindre bagfladen er. Det er en tilnærmelse til en sand sfærisk-involut skråkant, men læses korrekt og danner mesh til demonstration og let anvendelse.
Boring, eger & lysningshuller
Tilføj et center bor Til en aksel, og vælg en netstil: fast, eg eller lysningshuller (en ring af runde huller). Da en varm tråd er en kontinuerlig sløjfe, kan den ikke falde ned i et lukket hul — derfor er hvert indvendigt hul auto-slit til den nærmeste kant med en tynd skærelinie, præcis som du ville gøre det med hånden. Slidserne fræses gennem tanddale, hvor det er muligt. Hvis du foretrækker rene lukkede huller, bor eller gennembor dem på et andet værktøj efter skæring.
Tips
- Undgå for få tænder. Under ~17 tænder ved 20°, begynder evolventen at undergrave tæt på foden, og tænderne svækkes. Brug flere tænder eller en højere trykvinkel for små tandhjul.
- Vær opmærksom på snitbredden. tråden fjerner sin egen bredde, så indstil spaltebredde at holde tænderne fra at blive tynde — især ved lille modul
- Match din opsætning. Vælg ét modul + trykvinkel for hele gearkæden, og varier derefter kun antallet af tænder
- Foam valg. Tættere XPS holder tanddetaljer bedre end groft EPS ved små størrelser.
Relateret
Se Morfing af to profiler Hvordan 4-tråds morf bag helix/kærv fungerer? Objektbjælken til at skalere det færdige tandhjul Kerf & skærekvalitet for at få tandtykkelsen rigtig.