De tandwielgenerator

Genereer echte evolvente tandwielen in schuim: rechte tandwielen (2-draads vlak), plus schuine en kegeltandwielen via een 4-draads morf. Hoe module, tanden en drukhoek werken, hoe twee tandwielen in elkaar grijpen, boring + spaken, en waarom gaten automatisch gespleten worden voor een hete draad.

De GEN's → Versnelling gereedschap bouwt wiskundig correct involute tandwielen Van een paar getallen — geen CAD. Tandwielen uitgesneden plat op een 2-draads machine; spiraalvormig en afschuining tandwielen gebruiken een 4-draads morph. Perfect voor grote demonstratietandwielen, kinetische sculpturen, rekwisieten en werkende schuimmechanismen.

Tandwielbasics in 30 seconden

Een tandwiel wordt gedefinieerd door drie getallen:

  • Tanden (z) — hoeveel tanden rond het tandwiel?
  • Module (m) — tandgrootte, in mm. Grotere module = grotere, grovere tanden. (Imperial gebruikt "diametral pitch"; module is de metrische versie.)
  • Drukhoek — de helling van het tandvlak. 20° is de moderne standaard; 14,5° is ouder/fijner; 25° is sterker.

Van die volgt elke diameter: pitch Ø = m × z (de werkende diameter waar tanden ingrijpen) buiten Ø = m × (z + 2), wortel Ø ≈ m × (z − 2,5)De flank van de tand is een curve genaamd een involuut — de vorm die een touw beschrijft terwijl het van een cirkel afwikkelt — wat ervoor zorgt dat tandwielen soepel en met constante snelheid tegen elkaar aan rollen.

De gouden regel: wanneer grijpen twee tandwielen in elkaar?

Twee tandwielen lopen alleen samen als ze zelfde module en de zelfde drukhoekHet aantal tanden kan verschillen (dat is je overbrengingsverhouding). De afstand tussen hun assen is middellijn = (z₁ + z₂) × m ÷ 2Dus een 20-tands en een 40-tands tandwiel met module 8 grijpen in op (20+40)×8÷2 = 240 mm hart-op-hart afstand en geven een 2:1 reductie.

Tandwielen (2-draads)

De klassieke platte tandwiel: het tandprofiel is recht door het schuim gesneden. Het belast als een 2-assig snijd, gecentreerd in een materiaalblok 90% van je frees. Kies de schuimdikte die past.

Helische tandenwielen (4-draads)

een schroefwiel heeft tanden die twist langs de dikte, zodat ze geleidelijk in elkaar grijpen — stiller en soepeler dan tandwielen. cncfoam.com maakt er één met een 4-draads morfde linker draad snijdt het tandwiel bij 0° en de rechter draad snijdt hetzelfde tandwiel, gedraaid met twist hoeken het regeloppervlak ertussen vormt de schuine tanden. Houd de twist bescheiden (ruim onder één tandsteek) voor schone tanden.

Tandwielen (4-draads)

Kegtandwiel draagt zijn tanden op een kegelHier kan de 4-draads morph tapers de tandkrans: de linker draad snijdt de volledige tandkrans en de rechter draad snijdt een verkleinde kopie, waardoor een afgeknotte kegel van tanden ontstaat. De taper % stelt in hoe veel kleiner het achtervlak is. Het is een benadering van een echte bolvormige-involuut afschuining, maar leest correct en mesh voor demonstratie en licht gebruik.

Boring, spaken & verlichtingsgaten

Voeg een middenpunt toe boren voor een as, en kies een webstijl: vast, spaken of? verlichtingsgaten (een ring van ronde gaten). Omdat een hete draad een doorlopende lus is, kan deze niet in een gesloten gat zakken — dus elk binnenste gat is auto-slit tot de dichtstbijzijnde rand met een fijn snijlijntje, precies zoals je met de hand zou doen. De sleuven worden waar mogelijk door de tandvalleien gefreesd. Als je liever schone gesloten gaten hebt, boor of prik ze dan na het snijden op een ander gereedschap.

Tips

  • Vermijd te weinig tanden. Onder ~17 tanden bij 20° begint de evolvente nabij de voet te onderkappen en verzwakken de tanden. Gebruik meer tanden of een hogere drukhoek voor kleine tandwielen.
  • Let op de snijbreedte. De draad verwijdert zijn eigen breedte, dus stel in kerf Om tanden dun te houden — vooral bij kleine module.
  • Match je set. Bepaal één module + drukhoek voor een complete tandwieloverbrenging, varieer vervolgens alleen het aantal tanden.
  • Foamkeuze. Dichtere XPS behoudt tanddetail beter dan grove EPS bij kleine afmetingen.
Voor een bevredigende desktopdemo, snijd een 12-tand en een 36-tand rondsel met dezelfde module, pin ze op (12+36)×m÷2 hart-op-hartafstand, en je hebt een 3:1 reductie die je met de hand kunt draaien.

Gerelateerd

Zien Morphen van twee profielen Hoe de 4-draads morph achter helicoïdale/kromme werkt? de objectenbalk tot de herschaalde afwerking van de tandwiel Kerf & snijkwaliteit voor het correct instellen van de tanddikte