Zahnraeder und Schnecken Modul 05

[atzensepp]

Bin grad dabei, Varianten der ft-Zahnräder für modul 0.5 zu erstellen.
Hier eine erste Studie: Z93 und eine Schnecke:

Z93.JPG (49.14 KiB) 1173 mal betrachtet

Z93b.JPG (42.48 KiB) 1166 mal betrachtet

EDIT: Die Zahnräder bestehen aus folgenden Teilen:
1. Ein Innenteil mit dem Ring für die Klemmverscchraubung mit Außenradius A
2. Ein ft-Zahrad ohne Zähne, das auf Radius B zugeschnitten ist und innen ein Loch mit Radius A hat
3. Ein Außenzahrad mit der gewünschten Zahl der Zähne, generiert mit dem Gear-Modul und einem Innenlock mit Radius B

Mein Workflow ist etwas umständlich:
In FreeCAD:

• STL-Dateien der Zahrnäder in Freecad in Körper umwandeln
  Zahnräder wegschneiden
  STL-Datein generieren

In 3d Builder

• STL-Dateien laden
  fusionieren
  STL-Datei erzeugen

Ich mache das, weil das bei mir im FreeCAD immer zu lange dauert.

Ziel ist es, Zahnräder in Z40-Größe mit diesem Modul zu generieren, um das Spiel beim Drehantrieb des Trainingsroboters zu verringern.
Die Z40 haben schwergängige Zapfen. Wenn man die in 3D horizontal druckt, werden die garantiert abgeschert. Dann vielleicht besser 4mm-Löcher, in die man dann klemm-Achsen hineinstecken kann.

[atzensepp]

So soll das neue Z120 mit Z90 Kronrad aussehen:

Z120m05.PNG (498.95 KiB) 1141 mal betrachtet

Druckzeit bei 0.1mm Auflösung bei mir 3 Stunden
Da es keine Kettenglieder dafür gibt, macht Tapern praktisch keinen Sinn oder?
Die Zapfen auf der Unterseite lasse ich weg, da ich nicht denke, dass sie ausreichend stabil sind und außerdem einen Support-Sockel benötigen würden.

[Karl]

Hallo Florian,
sieht ja sehr gut aus.
Denke mal, Tapern brauchst nicht und eine Kette für dieses Modul wird Fischertechnik bestimmt nicht
herausbringen.
Bin nur etwas skeptisch bei dem 90 Z - Kronrad. Grob geschätzt braucht es bestimmt mindestens
ein Z 20 Stirnrad. Evtl.auch Test mit Z 15, m 0,5.
Probiere mal aus wie ein Z 20 mit m = 0,5 darauf abrollt.
Wäre es möglich den äußeren Kranz mit 105 Z und Fischertechnikl-Kompatibilität zu nehmen ?
Ergäbe mit einem 15 Z eine ganzzahlige Unter- bzw. Übersetzung von 7:1 bzw 1:7.

[atzensepp]

Hallo Karl,

Da ich die Zahnräder mit der FreeCAD-Gear-Modul erstelle, sind auch 105 Zähne kein Problem.
Vielen Dank für Deinen Tipp!

Florian

[Harald]

Uiih, höchst interessant!

Ich kann noch keine Kronräder, deshalb hier ein Kegelradpaar Z90 / Z10, im Stirnrad Z120. Der BS30 ist nur zum Größenvergleich.

Mit welcher Düse druckst du?

Ich komme auf 1:15 für die nackten Zahnräder auf 5 mm Sockel (und ohne den BS30-Dummy), mit Prusa MK3-S+ und 0,25 mm Düse, bei 20% Infill (Gyroid). Davon braucht er über 1/3 für den Unterbau.

Z120-Z90.png (84.17 KiB) 1022 mal betrachtet

[atzensepp]

Hallo,

inzwischen habe ich mein Z120 gedruckt. Das Seitenprofil ist ordentlich und für meine Zwecke ausreichend.
Das Kronrad-Profil ist leider bei meinem Druck unsauber und musste etwas nachgearbeitet werden:

Z120c.JPG (50.85 KiB) 979 mal betrachtet

Ehrlich gesagt, ist mir nicht ganz klar, welche Parameter optimal wären. Vor allem, dass man unterschiedliche Zahnzahlen angeben kann: teeth, other_Teeth.
https://wiki.freecad.org/FCGear_CrownGear

Grüße
Florian

[Harald]

Ich zerteile ja komplexere Teile in Baugruppen. Dann ist nicht gleich alles vermurkst, wenn etwas schiefgeht.

teeth und other_teeth bezieht sich darauf, dass Kronräder (wie auch Kegelräder) immer paarweise mit einem Gegenstück auftreten.
Ein Z20 (Krone) für ein Z20 (Stirn) sieht anders aus als ein Z20(Krone) für ein Z18 (Stirn) oder jedes andere Stirnrad. Bei Kegelrädern sieht man das am Steigungswinkel, hier an den Flanken im Kronenrad. Ob das für die Toleranzen von ft relevant ist ... hier schon, du willst ja das Zahnspiel verringern. Die Frage ist natürlich, wieviel von der Präzision hinterm 3D-Drucker ankommt.

Das Drehschalter-Oberteil aus hobby3 hat auch m0,5, mit 80 Zähnen. Allerdings nur stirnverzahnt und (meistens) innen glatt, d.h. liegt nicht formschlüssig in der Nabe.


Gruß,
Harald

[Karl]

Hallo,
wäre es ohne weiteres möglich beim 3-D-Druck die Zahnform des
Schneckenrades der Schnecke entsprechend anzupassen.
Wäre ja eigentlich ein korrektes Konstrukt oder ?
Skizze ist nicht schön.
Mensch kann bestimmt etwas erkennen.

[Karl]

Hallo,
und hier ein Bild von einem Merkur-Kronenrad aus Tschechien.
Ist sogar eisenhaltig.

[atzensepp]

Hallo,
wäre es ohne weiteres möglich beim 3-D-Druck die Zahnform des
Schneckenrades der Schnecke entsprechend anzupassen.
Wäre ja eigentlich ein korrektes Konstrukt oder ?
...

Hallo Karl,

ich verwende für die Zahnraderstellung das FreeCAD-Gears-Modul. Man kann da einiges einstellen, aber nicht die Profilform soweit mir bekannt ist.
Ich ging davon aus, dass das alles schon irgendwie zusammenpasst.
Man könnte sicher auch ein eigenes Skript schreiben, um ein Profil zu erzeugen wie z.B. bei dem Multipol-Zahnrad von Abenics.
Zu Deinem Vorschlag: man könnte das Profil vermutlich "nachgrooven", würde dann aber den Interlock mit anderen normalen Zahnrädern etwas kompromittieren. Also zwei Zahnräder: eines für die Schnecke und eines für die anderen Zahnrädern.

Aber eigentlich wollte ich nur eine feine Zahnrad-Schnecken-Kombination, die im Prinzip schon etwas funktioniert. Nur unter Last eben nicht gescheit.
Durch Ungenauigkeiten im Druck und wegen der Weichheit des Fischertechniksystems rutscht es durch. Evtl. könnte man auch eine Zwischengröße m0.75 oder so nehmen.

Grüße
Florian

[Karl]

Hallo Florian,

Aber eigentlich wollte ich nur eine feine Zahnrad-Schnecken-Kombination, die im Prinzip schon etwas funktioniert. Nur unter Last eben nicht gescheit.
Durch Ungenauigkeiten im Druck und wegen der Weichheit des Fischertechniksystems rutscht es durch. Evtl. könnte man auch eine Zwischengröße m0.75 oder so nehmen.

Habe mir dieses bei der geringen Profilhöhe schon gedacht.
Wäre ein Versuch wert, die Zähne des Schneckenrades zumindest der Schräge der Schnecke anzupassen damit die eigentlich
nur punktförmige Kontaktierung der beiden Elemente nicht so stark ausgeprägt ist.
Einfach mal versuchsweise die Schnecke und das Schneckenrad händisch schräg zusammenhalten und dann die Zähne des
Schneckenrades entsprechend "schräg" zu drucken. Wird bei "besseren" Kombinationen auch gemacht und auch ein Schneckenrad breit
ausgeführt. Breit genug dürfte das bei dir verwendete Schneckenrad schon sein. Evtl. entsprechende Mißachtungen des allgemeinen
Maschinenbaues nehmen wir hier in Kauf.
Dazu auch die entsprende Konstruktion drumherum stabil ausführen...., z. B. metallische Wellen statt Plastewellen und Plastekupplungs-Hülsen.
Profilmäßige Ausführung ist natürlich eigentlich das Optimale. Ist natürlich von der Konstruktion und Ausführung auch relativ
aufwendig. Beim 3-D-Druck her wohl eher programmäßig, bei Fräsarbeiten eher hardwaremäßig mit entsprechenden Werkzeugen.

Dazu..., bei der Herstellung von Stirnzahnrädern werden im allgemeinen Zahnformfräser entsprechend der Zähnezahl-Gruppe genutzt.
Erst ab einer bestimmten Zähnezahl wird der Fräser für die höhere Zähnezahl beibehalten. Meine..., ein Zahnform-Fräsersatz entsprechenden Moduls liegt bei sieben Stück. Genau weiss ich es allerdings nicht mehr..., war ja auch kein direkter "Spänemacher".
Müsste mal nachforschen, aktuell bin ich dafür, ehrlich geschrieben, zu "faul".

[atzensepp]

Hallo Karl,

danke für Deine guten Hinweise! Schneckengetriebe sind tatsächlich etwas komplizierter.
(Siehe: https://www.hs-osnabrueck.de/prof-dr-in ... ngetriebe/, wo das auch visualisiert ist)
Neben der von Dir erwähnten Schrägverzahnung (Minimalanforderung) gibt es noch die "Globoidverzahnung", bei der die axialen Profile der Zahnräder aufeinander angepasst sind, so dass mehr Zähne ineinander greifen.
Die Fischertechnik-Schneckengetriebe sind sozusagen ein vereinfachter Sonderfall eines Schraubradgetriebes.

Grüße
Florian