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ingranaggi

spiral

Utente poco attivo
Professione: Ingegnere Meccanico
Software: Solidworks, Pro-E
Regione: Lombardia
#1
Ciao a tutti

Sono uno studente di ingegneria meccanica e in questo periodo estivo senza esami ho deciso di dedicare un pò di tempo per imparare a usare solidworks. Dopo alcuni giorni senza problemi ne ho trovato uno che non riesco a risolvere. Ho cercato se qualcuno aveva gia postato la soluzione su questo forum e anche su altri siti ma non ho trovato nulla...

Ho creato delle ruote dentate usando il toolbox di SW e le ho accoppiate con l'accoppiamento meccanico a loro dedicato, ma nostante abbia provato molti aggiustamenti non riesco a evitare che queste interferiscano visivamente fra loro al momento di girare.

Qualcuno può darmi una mano?

Grazie a tutti e complimenti per l'utilissimo forum!
 

re_solidworks

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#2
Non ne sono sicuro ma presumo che i denti siano con un profilo indicativo e non un vero evolvente. Pertanto è difficile non avere interferenze.
Per tracciare gli evolventi e fare ingranaggi esistono applicativi esterni appositi.
 

spiral

Utente poco attivo
Professione: Ingegnere Meccanico
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Regione: Lombardia
#3
Purtroppo il mio problema non è così sottile...l'interferenza come si può vedere nell'immagine sotto non è dovuta al fatto che il profilo non sia ad evolvente.

Ho provato a spostare le ruote dentate per evitare questa interferenza ma al momento di muoverle queste si dispongono automaticamente come in figura. Forse sbaglio qualcosa nell'accoppiamento?



Comunque (spero di non dire una cavolata) credo che affinche non ci sia veramente interferenza non è necessario che il profilo sia ad evolvente. Il profilo ad evolvente serve "solo" ad ottimizzare l'angolo di contatto fra le ruote dentate in modo da avere la trasmissione della massima coppia possibile tra le stesse.
Ad esempio nelle ruote dentate all'interno degli orologi a cui non è richiesta la trasmissione di coppie elevate i profili dei denti non sono ad evolvente.
 

sampom

Moderatore SWX, Navale
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Regione: Piemonte (CN)
#4
Purtroppo il mio problema non è così sottile...l'interferenza come si può vedere nell'immagine sotto non è dovuta al fatto che il profilo non sia ad evolvente.

Ho provato a spostare le ruote dentate per evitare questa interferenza ma al momento di muoverle queste si dispongono automaticamente come in figura. Forse sbaglio qualcosa nell'accoppiamento?

Comunque (spero di non dire una cavolata) credo che affinche non ci sia veramente interferenza non è necessario che il profilo sia ad evolvente. Il profilo ad evolvente serve "solo" ad ottimizzare l'angolo di contatto fra le ruote dentate in modo da avere la trasmissione della massima coppia possibile tra le stesse.
Ad esempio nelle ruote dentate all'interno degli orologi a cui non è richiesta la trasmissione di coppie elevate i profili dei denti non sono ad evolvente.
..uhmm.. strano.
Sicuro di aver dato i giusti accoppiamenti/vincoli? Non l'hai sovradefinito in qualche modo per cui ti riporta sempre a quella situazione di interferenza?Nell'accoppiamento "Ingranaggio" hai usato le circonferenze primitive da schizzo per avere il giusto rapporto? (a parte che le tue ruote mi sembrano uguali 1:1).
Attenzione che quando collochi le ruote nell'assieme devi metterle in modo che di partenza siano già ingranate correttamente dente/vano, perchè l'accoppiamento Ingranaggio per rispettare il rapporto di trasmissione ti considera solo delle circonferenze/facce cilindriche. Non riconosce se c'è compenetrazione di materiale o vuoti/pieni. Semplicemente te lo fa ruotare "in fase" indipendentemente dagli "ostacoli" che incontra nel percorso (magari fosse così).

La posizione di partenza deve essere quella dell'immagine:
assem2.jpg
da qui puoi dare l'accoppiamento Ingranaggio e la posizione sarà sempre mantenuta,
ottenendo questo:
View attachment GearCLIP.zip

almeno, a me funziona.

Saluti
Marco
 

spiral

Utente poco attivo
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Regione: Lombardia
#5
Grazie mi hai chiarito un pò il problema e adesso riesco a evitare l'interferenza, ma al momento di creare l'accoppiamento ingranaggio come faccio ad utilizzare le circonferenze primitive come circonferenze? Le uniche entità che riesco a selezionare sono i due fori per il calettamento sugli alberi (vedi in arancione sul disegno) e i bordi dei denti (che però mi sembrano inutili per quello che voglio fare).



Come faccio a fare apparire la circonferenza primitiva in modo da poterla selezionare per l'accoppiamento (le ruote sono state costruite con il toolbox e quando provo ad aprire il loro schizzo la primitiva non appare)?

In effetti poi le due ruote sono uguali. è un problema?
 

sampom

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Regione: Piemonte (CN)
#6
Grazie mi hai chiarito un pò il problema e adesso riesco a evitare l'interferenza, ma al momento di creare l'accoppiamento ingranaggio come faccio ad utilizzare le circonferenze primitive come circonferenze? Le uniche entità che riesco a selezionare sono i due fori per il calettamento sugli alberi (vedi in arancione sul disegno) e i bordi dei denti (che però mi sembrano inutili per quello che voglio fare).

Come faccio a fare apparire la circonferenza primitiva in modo da poterla selezionare per l'accoppiamento (le ruote sono state costruite con il toolbox e quando provo ad aprire il loro schizzo la primitiva non appare)?

In effetti poi le due ruote sono uguali. è un problema?
Sì, essendo le 2 ruote uguali per l'accoppiamento (soprattutto per il corretto rapporto di trasmissione) puoi selezionare qualunque circonferenza o faccia cilindrica che sia uguale e presente in entrambe; se i 2 fori sono uguali va bene. Ma se le ruote fossero diverse con i 2 fori uguali non potresti assegnare il rapporto.

Per le tue ruote da toolbox apri lo schizzo (o ne fai uno nuovo nella parte se è il caso) e la aggiungi tu una circonferenza primitiva disegnandola "da costruzione" (con linea tratto-punto), poi "mostri" lo schizzo che sia visibile e nell'assieme selezioni quelle per l'accoppiamento.
Dai che con un po' "di fantasia" ci si arriva :D

Saluti
Marco
 

peppo82

Utente Standard
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Regione: Emilia
#7
Ma tu usi l'accoppiamento ingranaggio tra gli accoppiamenti avanzati?
Se è così hai un modo di fare, prima di realizzare l'accoppiamento con lo zoom ingradinsci molto i profili accoppiati e fai in modo che questi non siano interferenti, poi crei l'accoppiamento. Comunque con le ruote dentante di toolbox, il profilo è ad evolvente perfetto, e quindi la funzione simulazione funziona perfettamente anche se non metti alcun vincolo.
 

sampom

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#8
Ma tu usi l'accoppiamento ingranaggio tra gli accoppiamenti avanzati?
Se è così hai un modo di fare, prima di realizzare l'accoppiamento con lo zoom ingradinsci molto i profili accoppiati e fai in modo che questi non siano interferenti, poi crei l'accoppiamento. Comunque con le ruote dentante di toolbox, il profilo è ad evolvente perfetto, e quindi la funzione simulazione funziona perfettamente anche se non metti alcun vincolo.
Scusa ma ti confondi..
gli ingranaggi della toolbox non hanno profilo ad "evolvente perfetto", ma sono creati con dei semplici archi (apri la parte, poi lo schizzo della funzione di taglio estruso dei denti e lo vedi).

Chiaro che per gli ingranaggi devi usare l'accoppiamento avanzato "Ingranaggio", altrimenti come li fai ruotare reciprocamente col corretto rapporto? Quindi almeno quel vincolo e quelli sugli assi di rotazione devi metterli (posizione, interasse ecc.).

@Spiral
nelle ruote della mia toolbox le primitive ci sono nello schizzo (apri quello della funzione di taglio del dente).
Comunque puoi usare qualunque cerchio/cilindro in asse col centro di rotazione, poi nel feature manager imposti tu il corretto rapporto di trasmissione.

Saluti
Marco
 

spiral

Utente poco attivo
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Regione: Lombardia
#9
Grazie mille!!

Ho risolto tutti i miei problemi con gli ingranaggi grazie al vostro prezioso aiuto (e in particolare a quello di Sampom)!

Spero di avere modo di ricambiare il favore prima o poi...

Ciao a tutti!
 

peppo82

Utente Standard
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#10
Sampom, io ho disegnato un differenziale con due tipi di ingranaggi, quelli fatti con toolbox, e quelli fatti con geartrax, la simulazione dinamica così come il trascinamento dinamico, con gli ingranaggi di Geartrax si blocca perchè in alcune posizioni non riesce a risolvere, mi sa che l'unica cosa che può spiegare questo è che i fianchi dei denti non rimangono tangenti.
Invece il fatto che il mio pc ci metta qualche minuto per generare un ingranaggio di toolbox mi fa pensare che sotto ci siano forumule molto più complicate per generare il dente, e se vai nella sezione formule le noti, io non ricordo l'equazione dell'evolvente, ma sono sicuro che se il profilo del dente fosse generato de semplici archi di circonferenza, non occorrerebbe un minuto per generare la ruora. cmq il vincolo ingranaggio quando ci sono dentature fatte bene accoppiate, è comodo perchè velocizza enormemente lo spostamento degli elementi vincolati, ma non indispensabile.
 

sampom

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#11
Sampom, io ho disegnato un differenziale con due tipi di ingranaggi, quelli fatti con toolbox, e quelli fatti con geartrax, la simulazione dinamica così come il trascinamento dinamico, con gli ingranaggi di Geartrax si blocca perchè in alcune posizioni non riesce a risolvere, mi sa che l'unica cosa che può spiegare questo è che i fianchi dei denti non rimangono tangenti.
Invece il fatto che il mio pc ci metta qualche minuto per generare un ingranaggio di toolbox mi fa pensare che sotto ci siano forumule molto più complicate per generare il dente, e se vai nella sezione formule le noti, io non ricordo l'equazione dell'evolvente, ma sono sicuro che se il profilo del dente fosse generato de semplici archi di circonferenza, non occorrerebbe un minuto per generare la ruora. cmq il vincolo ingranaggio quando ci sono dentature fatte bene accoppiate, è comodo perchè velocizza enormemente lo spostamento degli elementi vincolati, ma non indispensabile.
Perdonami peppo, ma la cosa più semplice sarebbe andare a guardare come son fatti sti ingranaggi della Toolbox.. prova ad aprire il file e lo schizzo di taglio denti.. aspetta, l'ho fatto io:
z32 m3.jpg
nell'immagine vedi lo schizzo di taglio estruso di uno Z32 M3 "generato" da Toolbox (sul mio PC E6750 Dual, 4GB, Quadro3500, l'elaborazione è immediata. Mai successo di aspettare minuti..) e noterai che il profilo del dente è un semplice arco di R19.2 ... nessuna equazione particolare.
Chiaro che in SWX la coppia gira sempre e comunque perchè come ho già detto i denti non vengono considerati nell'accoppiamento ingranaggio (potrebbero anche non esserci, interferire, essere in nr diverso da quello del corretto rapporto -basta assegnarlo nel feature manager-, di qualunque forma ecc. ecc.). Gli basta "sentire sotto il click" 2 circonferenze o facce cilindriche (roba generata intorno ad un asse di rotazione insomma) che per lui va bene. E' solo una simulazione grafica con "movimenti matematici" (..capiscimi dai:)), non sente presenza di materiale e compenetrazioni, un dente non spinge l'altro.

Gear Trax invece è un vero e proprio generatore (costruttore?) di modelli per accoppiamenti dentati (non lo conosco bene, ma mi pare serva anche per la produzione). E' decisamente più "preciso", fedele e pieno di funzioni dedicate.
Ne escono dei veri e propri ingranaggi "reali" che per funzionare devono rispettare i corretti ingranamenti, interassi, rapporti di trasmissione ecc. ecc., non dei semplici disegnini. Chiaro che a queste condizioni può dare problemi e bloccarsi se tutte le regole non sono rispettate (però mi vien da dubitare della capacità di elaborazione del tuo PC vista la tua premessa).

Poi continui a dire che il vincolo Ingranaggio non è necessario.. se posti un esempio magari capisco meglio, perchè così non mi è molto chiaro.
Come fai a far girare reciprocamente e con giusto rapporto un sistema ad ingranaggi (ma anche a "rulli lisci", perchè ripeto, i denti non c'entrano nulla per SWX) senza quell'accoppiamento?

Saluti
Marco

P.S: aggiungo che nel filmatino che ho postato più sopra le ruote le ho estruse io alla veloce senza toolbox, con denti a profilo semplicemente trapezoidale. C'è evidente interfereza tra spigoli e fianchi eppure la simulazione di SWX non se ne accorge e fila liscia come l'olio.
 
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peppo82

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#12
Guarda, non ho modo di vedere ora lo schizzo del dente, cmq a me la ruota di tool box pesa tantissimo, forse non un minuto, magari 30s perchè purtroppo il mio è un portatilino buono a stento per word, fatto sta che le ruote di geartrax li genera in un paio di secondi, e la differenza si sente anche quando muovo l'assemblato. Geartrax inolre genera denti per punti, e nemmeno tantissimi, e oltretutto quando crei la coppia ti dice pure quel'è l'interasse tra le ruote, quindi li ho montati sicuramente bene, ma il trascinamendo fisico si blocca lo stesso, così come la simulazione fatta con il motore rotazionale, il che è stranissimo se pensi che l'evolvente si usa perchè i denti devono essere sempre tangenti e rotolare fra di loro senza compenetrazioni e distacchi, cosa che invece sicuramente succederebbe con gli archi di circonferenza, con questo non sto dicendo che toolbox generi denti ad evolvente, magari ho sbagliato a parlare di evolvente perfetto non avendo visto come è costruito, ineffetti è solo una conclusione sbagliata che ho tratto dalla considerazione che ho fatto prima, ovvero la dentature toolbox mi funziona bene ma quella di geartrax che tutti dicono sia a evolvente no. Ad ogni modo sto dicendo che se la dentatura "funziona", il vincolo ingranaggio non è indispensabile, perchè il trascinamento dinamico, quello che riconosce gli urti e sposta, se possibile, l'oggetto urtato, consente di vedere in modo più preciso il corretto funzionamento della coppia di ingranaggi, accorgendosi di interferenze, di problemi di interasse ecc. ecc.
In sostanza ho toppato sul fatto dell'evolvente perfetto (ma verificherò), ma per quanto riguarda la non indispensabilità dei vincoli, come tu stesso hai detto... capiscimi dai :) volevo solo dirgli della possibilità del trascinamento dinamico che risolve il problema della definizione del vincolo ingranaggio...
 

sampom

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#13
Guarda, non ho modo di vedere ora lo schizzo del dente, cmq a me la ruota di tool box pesa tantissimo, forse non un minuto, magari 30s perchè purtroppo il mio è un portatilino buono a stento per word, fatto sta che le ruote di geartrax li genera in un paio di secondi, e la differenza si sente anche quando muovo l'assemblato. Geartrax inolre genera denti per punti, e nemmeno tantissimi, e oltretutto quando crei la coppia ti dice pure quel'è l'interasse tra le ruote, quindi li ho montati sicuramente bene, ma il trascinamendo fisico si blocca lo stesso, così come la simulazione fatta con il motore rotazionale, il che è stranissimo se pensi che l'evolvente si usa perchè i denti devono essere sempre tangenti e rotolare fra di loro senza compenetrazioni e distacchi, cosa che invece sicuramente succederebbe con gli archi di circonferenza, con questo non sto dicendo che toolbox generi denti ad evolvente, magari ho sbagliato a parlare di evolvente perfetto non avendo visto come è costruito, ineffetti è solo una conclusione sbagliata che ho tratto dalla considerazione che ho fatto prima, ovvero la dentature toolbox mi funziona bene ma quella di geartrax che tutti dicono sia a evolvente no. Ad ogni modo sto dicendo che se la dentatura "funziona", il vincolo ingranaggio non è indispensabile, perchè il trascinamento dinamico, quello che riconosce gli urti e sposta, se possibile, l'oggetto urtato, consente di vedere in modo più preciso il corretto funzionamento della coppia di ingranaggi, accorgendosi di interferenze, di problemi di interasse ecc. ecc.
In sostanza ho toppato sul fatto dell'evolvente perfetto (ma verificherò), ma per quanto riguarda la non indispensabilità dei vincoli, come tu stesso hai detto... capiscimi dai :) volevo solo dirgli della possibilità del trascinamento dinamico che risolve il problema della definizione del vincolo ingranaggio...
Ma l'immagine che ho postato non la vedi? Quello è un ingranaggio di Toolbox e lo schizzo del dente è un arco.

Poi aspetta, ora ho capito che intendi (alla fine ci sono arrivato:D):
tu ti riferisci alla "dinamica fisica" del comando Sposta componente. Lì in effetti non serve l'accoppiamento ingranaggio, la rotazione è trasmessa "realmente" dalla spinta dei denti (e chiaramente non ci devono essere interferenze pena il bloccaggio). Comunque un ingranamento "libero" lo si ottiene anche con profili ad arco correttamente dimensionati, infatti Toolbox fa così. Quando esci però da quel comando non hai più nessun collegamento tra le ruote e se le muovi a caso "perdono la fase". Il rilevamento collisioni non vale più.

Io invece parlavo del normale spostamento con clicca e trascina o nella video simulazione dell' Animator. In questi casi se non accoppi con "Ingranaggio" ottieni solo la rotazione della ruota che stai trascinando, l'altra resta dov'è, e ti perdi pure le posizioni di eventuali altri organi collegati.
Con l'accoppiamento Ingranaggio avrai sempre l'associazione delle ruote e la catena cinematica sempre "in fase".

Saluti
Marco