PartDesign Engrenage à développante

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PartDesign Engrenage à développante

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Description

Cet outil permet de créer un profil 2D d'une roue d'engrenage à développante ou un arbre cannelé. Ce profil 2D est pleinement paramétrique et peut être extrudé avec la fonction PartDesign Protrusion ou PartDesign Hélice additive.

Pour des informations plus détaillées, voir également Engrenage et Involute Gear

Utilisation

Créer le profil

  1. Activez le bon corps.
  2. Allez dans le menu Part Design → Engrenage à développante....
  3. Définissez les paramètres de l'engrenage à développante.
  4. Cliquez sur OK.
  5. S'il n'y avait pas de corps actif : faites glisser et déposez l'engrenage dans un corps pour appliquer d'autres fonctions comme une protrusion.

Créer un engrenage droit

  1. Sélectionnez le profil d'engrenage dans la Vue en arborescence.
  2. Appuyez sur le bouton PartDesign Protrusion.
  3. Réglez la longueur de la protrusion DonnéesLength à la largeur de la face souhaitée pour l'engrenage.
  4. Cliquez sur OK.

Créer un engrenage hélicoïdal

introduit dans la version 0.19

  1. Sélectionnez le profil d'engrenage dans la vue en arborescence.
  2. Appuyez sur le bouton PartDesign Hélice additive.
  3. Choisissez comme axe la normale du profil de l'engrenage, c'est-à-dire l'Axe normal de l'esquisse. introduit dans la version 0.20. (Dans les versions antérieures, l'axe Base Z pouvait être utilisé tant que le plan du profil n'avait pas été modifié).
  4. Choisissez un mode Hauteur-Tours.
  5. Réglez la hauteur DonnéesHeight à la largeur de la face souhaitée de l'engrenage.
  6. Pour définir l'angle de l'hélice souhaité, il faut une expression pour les tours DonnéesTurns.
    1. Cliquez sur l'icône bleue à droite du champ de saisie.
    2. Saisissez la formule suivante : Height * tan(25°) / (InvoluteGear.NumberOfTeeth * InvoluteGear.Modules * pi), où 25° est un exemple d'angle d'hélice souhaité (également appelé valeur bêta) et InvoluteGear est le nom DonnéesName du profil.
    3. Cliquez sur OK pour fermer l'éditeur de formule.
    4. Cliquez sur OK pour fermer le panneau des tâches.

Conseil : pour faire de l'angle d'hélice un paramètre accessible, utilisez une propriété dynamique :

  1. Sélectionnez le profil.
  2. Dans l'éditeur de propriétés, activez l'option Tout afficher dans le menu contextuel.
  3. Toujours dans le menu contextuel, sélectionnez l'option Ajouter une propriété. Remarque : cette entrée n'est disponible que lorsque l'option Tout afficher est active.
  4. Dans la boîte de dialogue Ajouter une propriété :
    1. Choisissez App::PropertyAngle comme Type.
    2. Définissez Gear comme Groupe.
    3. Définissez HelicalAngle comme Nom (sans espace).
    4. Cliquez sur OK.
    5. Maintenant une nouvelle propriété DonnéesHelical Angle (espace ajouté automatiquement), avec une valeur initiale de 0.0°, devient disponible.
  5. Attribuez l'angle hélicoïdal souhaité à la nouvelle propriété.
  6. Dans la formule de la propriété DonnéesTurns de l'Hélice additive, vous pouvez maintenant faire référence à InvoluteGear.HelicalAngle au lieu de la valeur codée en dur de 25°, en supposant que InvoluteGear est la DonnéesName du profil.

Couper un moyeu pour un arbre cannelé en développante

introduit dans la version 1.0

  1. Activer le corps.
  2. Créer un profil d'engrenage à développante interne avec le nombre requis de rainures et adapter les valeurs de l'angle de pression, du coefficient d'addendum, de dedendum et du congé. Voir également le tableau dans les Remarques ci-dessous pour les valeurs réalisables. Par exemple :
    • DonnéesExternal Gear : faux
    • DonnéesNumber Of Teeth : 12
    • DonnéesPressure Angle : 37.5°
    • DonnéesAddendum Coefficient : 0.45
    • DonnéesDedendum Coefficient : 0.7
    • DonnéesRoot Fillet Coefficient : 0.3
  3. Sélectionner le profil d'engrenage dans la vue en arborescence.
  4. Appuyer sur le bouton Cavité.
  5. Définir DonnéesType de la cavité à A travers tout.
  6. Vérifier l'option DonnéesSymmetric To Plane de la cavité.
  7. Cliquer sur OK.

Propriétés

  • DonnéesExternal Gear : vrai ou faux
  • DonnéesHigh Precision : vrai ou faux
  • DonnéesModules : diamètre de pas divisé par le nombre de dents.
  • DonnéesNumber Of Teeth : définit le nombre de dents désirées.
  • DonnéesPressure Angle : angle aigu entre la ligne d'action et une normale à la ligne reliant les centres d'engrenage. La valeur par défaut est de 20 degrés. (plus d'info)
  • DonnéesAddendum Coefficient: The height of the tooth from the pitch circle up to its tip, normalized by the module. Default is 1.0 for the standard full-depth system. introduced in version 1.0
  • DonnéesDedendum Coefficient: The height of the tooth from the pitch circle down to its root, normalized by the module. Default is 1.25 for the standard full-depth system. introduced in version 1.0
  • DonnéesRoot Fillet Coefficient: The radius of the fillet at the root of the tooth, normalized by the module. Default is 0.38 as defined by the ISO rack. introduced in version 1.0

Remarques

  • In order for two gears to mesh they need to share the same module and pressure angle. Expressions may help to ensure consistency. Their center distance needs to be (NumberOfTeeth + OtherGear.NumberOfTeeth) * Modules / 2 (subtract the number of teeth in case of an internal gear).
  • When visually checking for proper meshing or interferences a much lower value for VueDeviation is helpful, e.g. 0.05 instead of the default 0.5. Otherwise the representation in the 3D view may be too coarse.
  • For standard gears the most common pressure angle is 20 °, followed by 14,5 °. Other applications, notably splines, use higher angles.
  • The standard full-depth system uses an addendum coefficient of 1.0 and a dedendum coefficient of 1.25, resulting in a clearance of 0.25 (the difference between the addendum of the one gear and the dedendum of the other). The actual tooth length is the sum of both coefficients, multiplied by the module.
  • Tooth length reduction may be required to prevent undercut or to strengthen the teeth (see stub teeth). For internal gears the addendum (here pointing inwards) may need shortening to avoid certain interferences or non-involute flanks; when indicated in combination with longer teeth of the pinion.
  • For splined shafts and hubs ISO 4156 defines the following parameters:
Pressure Angle 30 ° (flat root) 30 ° (fillet root) 37,5 ° 45 °
Addendum Coefficient 0.5 0.5 0.45 0.4
Dedendum Coefficient 0.75 0.9 0.7 0.6
Root Fillet Coefficient 0.2 0.4 0.3 0.25

Limitations

  • Il n'est actuellement pas possible de régler l'épaisseur des dents. Les dents et l'espacement des dents sont répartis de manière égale sur le cercle primitif. Ainsi, la seule façon de contrôler le jeu est d'ajuster la distance centrale dans un engrenage.
  • Il n'y a actuellement pas de undercut (contre-dépouille) dans le profil d'engrenage généré. Cela signifie que les engrenages avec un faible nombre de dents peuvent interférer avec les dents de l'engrenage correspondant. La limite inférieure dépend de l'angle de pression DonnéesPressure Angle et se situe autour de 17 dents pour 20° et 32 pour 14,5°. La plupart des applications pratiques tolèrent cependant une contre-dépouille manquante pour des engrenages un peu plus petits que cette limite théorique.

Tutoriels

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