球面インボリュートを使った傘歯車の設計手法を共有したい

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tsukinami
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Joined: Wed Mar 08, 2023 5:51 pm

球面インボリュートを使った傘歯車の設計手法を共有したい

Post by tsukinami »

この設計手法は、(軸角,モジュール,歯幅,歯数A,歯数B)の5つのパラメータを用い、ピッチ角0~180(0,180は含まない、平歯車になってしまう)の傘歯車を設計可能にするものである。
手順はざっくり以下の通りである。

1.パラメータを設定、歯車の配置をスケッチを使って確認する
2.パラメータに従い加工対象となるボディを作成
3.投影平面を作成
4.spreadsheet内で自動的に計算が行われ、球面インボリュートと歯底円を特定の平面に原点を光源として投影した曲線の関数の係数を導出する
5.macro(https://wiki.freecad.org/Macro_3D_Parametric_Curve)を用いてその曲線のポリラインを作成する
6.投影平面にスケッチを作成、ポリラインをトレースしてロフトカットに使う閉じた図形を作図
7.ロフトカットを行い、歯を切る
8.回転パターンコピーを行い、歯車が完成する

詳しい説明は後述したいが、時間が無いのでとりあえずcsvファイルだけ置いていく。
csvファイルをインポートし、数式とエイリアスを寸法に適用すれば使用できる。
サンプルとして、軸角150,モジュール1.2,歯幅5,歯数A15,歯数B30の場合の、macroに入れた式と各寸法を添付してある。
歯車Bは次の画像のような内歯車的な形状の傘歯車となる。
Attachments
bevel1.1.csv
修正版
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傘歯の内歯車.png
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