Parametrisches Pfeilrad-Planetengetriebe / Parametric Herringbone Planetary Gear by janssen86

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Parametrisches Planetengetriebe mit Evolventen-Pfeilverzahnung
Dieses Skript berechnet sowohl das Hohlrad als auch die Anzahl und Geometrie der Planetenräder aus den Zahnzahlen für Sonne und Planeten. Bei Modul m und Zahnzahlen von Sonne zs und Planeten zp beträgt der Abstand der Achsenm⁄2·(zs + zp)
Wenn m das Modul ist, zs Zahnzahl der Sonne, zp Zahnzahl der Planeten und br die Randbreite, dann beträgt der Außendurchmesser m·(zs+2zp+2.333)+2br
Der Schrägungswinkel sollte zwischen zwischen 30° und 45° liegen. Empfehlungen für Schrägungswinkel abhängig vom Modul findet man in DIN 3978. Das Skript passt den Eingriffswinkel im Stirnschnitt an den Schrägungswinkel an, d.h. 20° Eingriffswinkel werden zu 22,80° im Stirnschnitt bei 30° Schrägungswinkel.
Wenn keine Anzahl von Planetenrädern angegeben wird (anzahl_planeten = 0), versucht das Modul, diese zu berechnen.
Um beim 3D-Druck ein Verkleben der besonders der Planetenräder mit dem Hohlrad zu vermeiden, kann das Getriebe auseinander gebaut gedruckt werden (zusammen gebaut = 0). Dabei ist zu beachten, dass eine Pfeilverzahnung den Zusammenbau erschwert. Erfahrungsgemäß ist dies bei 30° noch möglich; sollte es hier jedoch zu Problemen kommen, dann ist ein geringerer Schrägungswinkel zu wählen. Natürlich kann man auch Geradverzahnung wählen (Schraegungswinkel = 0°).
Außerdem kann ein Verkleben durch ein ausreichend großes Spiel vermieden werden; ein ausreichendes Spiel vermeidet auch Probleme beim Kämmen. Das Spiel kann um so kleiner bleiben, je besser die Auflösung des 3D-Druckers ist, sollte erfahrungsgemäß 5% jedoch nicht unterschreiten.
Format:
planetengetriebe(modul, zahnzahl_sonne, zahnzahl_planet, breite, randbreite, bohrung, eingriffswinkel=20, schraegungswinkel=0, zusammen_gebaut=true, optimiert=true)
Parameter:
spiel = Spiel zwischen Zahnflanken als Bruch der Gesamtbreite (0 = kein Spiel)
modul = Höhe des Zahnkopfes über dem Teilkegel
zahnzahl_sonne = Anzahl der Zähne des Sonnenrads
zahnzahl_planet = Anzahl der Zähne eines Planetenrads
anzahl_planeten = Anzahl der Planetenräder
breite = Zahnbreite
randbreite = Breite des Randes ab Fußkreis
bohrung = Durchmesser der Mittelbohrung
eingriffswinkel = Eingriffswinkel, Standardwert = 20° gemäß DIN 867
schraegungswinkel = Schrägungswinkel (Geradverzahnung)
zusammen_gebaut = Komponenten zusammengebaut (= 1) für Konstruktion oder auseinander (= 0) zum 3D-Druck
optimiert = Löcher zur Material-/Gewichtsersparnis bzw. Oberflächenvergößerung erzeugen, wenn Geometrie erlaubt (= 1, wenn wahr)
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Parametric Planetary Gear using Involute Tooth Geometry and Herringbone Shape
This script calculates both the ring gear as well as the number and geometry of the planetary gears from the number of teeth on the sun and planets. For a module of m, zs teeth for the sun and zp teeth for the planets, the centre distance will bem⁄2·(zs + zp)
If the number of planets is set to zero (anzahl_planeten = 0) then the module will try and calculate them.
For a module of m, zs teeth for the sun, zp teeth for the planets and a rim width of br, the outer diameter is m·(zs+2zp+2.333)+2br
The helix angle should be between between 30° and 45°. Recommendations for the helix angle depending on the module can be found in DIN 3978. This script adjusts the pressure angle in the transverse section to the helix angle: e.g. with a 30° helix angle, a pressure angle 20° becomes a pressure angle of 22.80° in the transverse section.
To avoid the gears sticking in a 3D print, particularly sticking of the planet gears to the ring gear, the gears can be printed in disassembled layout (zusammen gebaut = 0). In that case, please note that herringbone teeth complicate the re-assembly. Experience shows that reassembly is still possible at 30°; however in case of reassembly problems, a lesser helix angle should be selected. Of course, one could always choose straight teeth (Schraegungswinkel = 0).
The gears can also be kept from sticking by a sufficiently large clearance ("Spiel"); a sufficient clearance also avoids meshing problems. Clearance can be left smaller if the 3D printer offers good resolution, however experience shows that it should not be less than 5%.
Format:
planetengetriebe(modul, zahnzahl_sonne, zahnzahl_planet, breite, randbreite, bohrung, eingriffswinkel=20, schraegungswinkel=0, zusammen_gebaut=true, optimiert=1)
Parameters:
spiel = clearance between teeth as a fraction of their width (0 = no clearance)
modul = gear module = 25.4 / diametrical pitch = circular pitch / pi
zahnzahl_sonne = number of teeth on the sun gear
zahnzahl_planet = number of teeth per planet gear
anzahl_planeten = number of planet gears
breite = face width
randbreite = width of the rim around the ring gear, measured from the root circle
bohrung = central bore diameter
eingriffswinkel = pressure angle, standard value = 20° according to DIN 867
schraegungswinkel = helix angle to the rotation axis; 0° = straight teeth
zusammen_gebaut = components assembled (= 1) for construction or disassembled (= 0) for 3D printing
optimiert = create holes for material/weight reduction resp. surface increase, if geometry allows (= 1 if true)