陈伯雄舌战群儒之Inventor齿轮创建

hbtty
大家想想看在Inentor中做齿轮的意义在哪里？ 陈老师不知道还有没有兴趣和精力普及以下。

陈伯雄
这个问题我已经没有兴趣了，说了也白说。
我不主张在Inventor中死抠齿轮模型，因为没有用处。可是没几个人相信。
许多人认为，高手的标志之一，就是能做出螺纹、弹簧、齿轮、链条… 这些不需要模型数据支持也能正确制造的东西。
我确实想不通，他们真的是工程师？如果是，这不是高级的设计思维，属于基础，怎么会不明白？如果不是，为什么不去研究设计需要的基本功，而做这些没多少用处的事情？
所以，就不“普及”了…
我曾经与一个研究生和他的导师一起谈，他的课题是在三维CAD中研究蜗轮副的干涉。我说：你想用3-4年的时间，找出已经被使用了上百年的设计规则中的漏洞么？您的论文结论只能是：经过我几年的论证和检验，经典的蜗轮副设计规则是正确的。
那还用你说？！我们早就知道，所以在完全信赖的前提下，用这些规则作了许多许多成功的设计了。
您看，这…
ymr3003

我不苟同!用机械加工的方法,当然没必要再去进行齿轮、蜗轮的造型设计。但问题在于我要大批量制造尼龙齿轮、蜗轮时，用注塑的方法制造，无疑是最经济有效的方法。此时就非得进行齿廓的精确造型！！不好意思，得罪了！

水中水

To ymr3003：技术是实实在在的，而不是想当然的。
注塑方法制造尼龙齿轮、蜗轮我尝试过一些，但与CAD齿廓的精确造型关系不大（即使精确造型了cad数据用途不大）；型腔一般使用电火花加工，而铜公一般还是用传统的方法加工的。
有时直齿轮类会用到线切割加工（甚至带脱模锥度），但实际上，尝试了在多种类型的线切割设备上无法使用精确的渐开线数据执行（哪怕一个小齿轮，线段数也显太多），而只能用其它方式达成。
所以齿轮的CAD模型数据支持与正确制造齿轮关系不大的。

陈伯雄

没错！
展成法形成齿廓，是至今为止最可靠、最精确的方法。
理论上说可以将精确的齿轮三维模型的数据拿出来在数控机床上进行精确制造，而实际上很难在合理的工艺成本和技术条件下实现。而您能不能具有上述观念，主要的问题在于您是否像“水中水”先生那样做过实际制造过程。
也许是因为我是机加工人出身，因为做过、看过，会比较自然地想到。由此产生一个感觉：我们的工程师或者准工程师们，过于轻视工艺的知识和概念…
要知道，设计出来并不难，用合理的成本的技术状态制造出来，才是关键所在。
我们的任何设计，都必须以“能否保质保量低成本地被制造出来”作为最终裁决。要知道，工艺性对于任何设计都具有否决权。
最后：在CAD软件中精确地创建齿轮类零件的齿廓模型，至少现在还看不出有什么必要。当然，玩CAD的网友除外…

ymr3003
终于有了准确的答案!我第一次做如图零件时,就碰到中间的齿廓造型问题.实际上就是用滚齿机加工的抽芯.正如陈伯雄老师所论”这些不需要模型数据支持也能正确制造的东西。”因此,我们并不需要过于注重它!

久痴成风
陈老师的话才是机械设计人员的思维。……但是如果inventor 根据提供参数就可形成齿轮那岂不是两全其美？特别是有些时候要作演示的时候。

陈伯雄
Inventor确实没提供这个，但我提供了。改了模数、齿数等参数，轮坯就做出来了。
目前支持圆柱直齿、圆柱斜齿、直齿锥齿轮几个常见的类型。
原型和用法在我书里有的…

水中水

传统常用工艺有靠模法、近似切齿法、断续展成法等；现代的有数控齿轮机床。

陈柏雄

我想提醒各位，非圆齿轮在没有CAD软件的时代就已经在设计和使用了
所以，对于齿轮创建，只求大略相像，不必追求完全正确。
而另一个问题：齿轮工程图。
似乎没有人对此感兴趣，我倒是觉得很难理解。
各位难道都不是在职工程师，而是一些“玩”Inventor的爱好者么？
否则，工程图您是不得不出的东西呀，没有问题可讨论？

suchenghuan

本来不想再讨论这个老话题了，可是我最近遇到一个问题，好像与齿轮的齿廓形状有关，说好像是因为我在这方面是外行。
我设计了一个机构，里面有许多齿轮。为了验证我的机构能否达到设计预期，我必须在接触集合状态下，用鼠标牵动其中的主动件，使其运动，检查经过一系列齿轮传动后的运动结果对不对。可是在接触集合状态下齿轮运动的磕磕绊绊，几乎没有实用价值。一开始以为是接触集合功能不好用，可是后来发现相当大的原因是齿略齿廓相互干涉，因为我增大了侧隙和齿顶间隙以后，状态有所改善，可是齿轮运转变得松松垮垮。所以我认为精确的齿轮齿廓造型还是有其存在必要的。
我用了好几个软件，其齿廓造型好像都不标准，比如GearTrax_AI、CAXA、设计加速器。请大家帮我推荐一个既能够画出精确齿形，又能够导入INV得软件，在此先谢谢啦！
以上如有外行话，请陈老师和大家不吝指教，再次感谢！

陈伯雄回楼上：
齿轮传动的运动结果（例如：瞬时速比），确实与齿型相关，也与齿轮安装的精度等相关，这肯定。
在目前我所知道的软件中，还没有能够真实模拟上述结果的机制，原因是：
1）不能作出真正的齿轮结果。例如滚齿的表面棱度、斜齿轮的齿向偏差、齿轮安装的位置偏差、渐开线齿型误差…
2）因为原始工况的实际条件不真实，即便能在接触集合这类机制下分析，结果也难以令人相信
3）目前仅能完成“忽略所有误差，以理论状态出现”为基础的分析

于是，您的需求没必要做出准确的牙齿，甚至可以没有牙齿；仅“装配约束-运动”+“运动仿真”即可实现。
suchenghuan

陈老师，你好！
谢谢你的指点，看来我要验证自己的设计还是要作出真实的零件去试验了。这是现实下无奈的选择！
我一直认为，运动仿真是做给客户看的，看着像的一种功能，里面零件的运动是设计者想当然的结果。只有接触集合这种功能模拟出的结果才是真实运动的结果。尤其是当一个机构中的某几个参数需要配凑的时候，接触集合是一个不错的功能，可惜“当接触集合遇到齿轮”…………
我的试验并不要求精确的瞬时速度，简化来说，就是当主动齿轮旋转一定的角度之后，经过5级齿轮传动，看最末级的齿轮是否可以旋转过预期的角度。其中包含行星齿轮和不完全齿轮。
问题的提出源于一个意外（当然是对我这样的外行来说的）：我做了m=2，z1=z2=40的两个齿轮，其中Z1是主动轮并且只有连续的20个齿，其余20个齿被切掉了。我的想法是当Z1转过全部20个齿时，Z2恰好转过180度。但是当我在接触集合下用Z1带动Z2转动时发现，Z2实际转动的角度大于180度，大约多转了两个齿的角度，主要是进入和退出啮合时产生的。于是我的心里没底了，想采用配凑的方式找一下规律，可惜…………
我找了好几本关于齿轮设计的书，都没有不完全齿轮设计的计算方法。不知道陈老师和各位有没有好的方法教我，在下不胜感激！

陈伯雄

回楼上：
您说的设计属于“间歇机构”的范畴，在齿轮设计中应当找不到合适的方案。
【无极】

我是搞齿轮出生,但我一直认为齿轮三维造型没有太多价值.但有时候还是有一定的用处.
我碰上过与见过的有以下几种用处.可能我见识较少没见过其它的用处.大家就当娱乐一下.
1.可以做好造型后,出些样本图片.给您的客户,而不必要去加工出来拍照,这是我见过最大的用处.
2.可以做一些运动仿真,适合于复杂齿轮机构,也可以适合初级学习者,产生爱好都兴趣.这是我见过的也算比较多的用处.
3.当自己对齿轮的一些特定参数理解不了,但齿轮的破切也太烦,这时三维齿轮可得有一定帮助.这可得有相当好的齿轮基础,一般人玩不过来.
4.强度校核,当一些比较麻烦的场合,可以做些应力分析参考,但实际意义不大.齿轮理论与经验基础较好,电脑基础更加较好,数学更得好,这样的人才还真没多见.见过的年龄段为70~75年这时间的一些中青年.大多是技术骨干或后备力量.
我建议如果只是齿轮技术引用者(就是那些照了手册的规律在企业中做活)就不要玩得太深了.齿轮这玩意你一辈子学不完.还是等待观望.引用为主.必竞企业中以业绩为导向,还是多做点项目为好.
如果是研究所中待得,爱怎么玩就怎么玩吧,反正时间不成问题.

【无极】

你用Z=80做一下试验下看呢?有没有变化?如果想刚好180度,齿轮这机构有点不适合您的应用场合.我想您用180度的双偏心机构来转换.

suchenhuan

谢谢无极兄的热情指点，我的机构不适合用双偏心机构。因为商业原因不便上传图片等资料。再次谢谢！

yy4567

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我估计啊,作一个完全符合标准的齿轮3D,在程序设计上来说应该不难,但3D软件厂家为啥不愿作呢,可能就是自己以为客户不会用到,作出来也没用.呵呵
现在,计算机硬件的飞速发展,已经改善了3维计算和显示的速度和效果,所以,不必为客户考虑运行速度的问题,
退一步讲,可以在程序中设置一个开关来控制计算和显示的精度,分不同的等级,有速度块而精确度差的,有速度慢而精确度高的,中间再来若干等级,客户可以在设计时选速度快的,要观察细节部分时选精度高的.这样就两全齐美了嘛.
作为一个初学者,我首选有精确造型能力的3d软件.呵呵,因为作出来象,更能让人产生兴趣.
而且,我前面贴了一个”齿轮”的图,和这个”齿轮”配对的另一个齿轮的精度,将直接影响这个”齿轮”的造型设计,而且我还必须进行模拟,看他们是否有干涉.

前段时间从网上下载了一个”可以直接测量分度园弦齿厚”的齿轮模版,是inventor的,使用后,我就不再用设计加速器的的齿轮了,呵呵,对运行速度也没有多大影响.

如果在精确的东西和简化的东西之间选择的话,我这个初学者选择精确的,

陈伯雄

回楼上：
您是否想说，自从您下载了一个齿轮模板，就不再用设计加速器完成齿轮造型了。
而不是利用这个齿轮模板“设计”齿轮呢？

yy4567

呵呵,按陈老师的划分,我应该是属于造型派吧.
  齿轮这个东西,现在就选择几个参数,再作一下强度校核,能变动的几个参数,也受其他条件的限制,选择范围很有限, 更像是在几种可能中选择一种.
对于渐开线齿轮,陈老师设计齿轮是怎么样作的呢?
我不认为选择几个参数就叫作设计齿轮.  就像现在的轴承,我认为是选择轴承,不是设计.虽然软件会帮你进行校核.
呵呵,一家之言,欢迎拍砖.

klxgyp

确实我也有这种需求,换句话说,只是想表达的真实一点罢了,在加工零件或模具时,无论是滚齿还是铣齿,靠的都是加工手段来保证我们的齿形,所以呀,是有一点没有必须要,除非是要做齿的有限元分析!

121786404

陈老师的观念我不敢苟同
        作为研究生及其导师，去研究涡轮蜗杆的规则，当然是有必要的，他们并不是搞工程的，而是搞学术的，研究并改进经典的蜗轮副设计规则是有必要的，如果这些东西都没人去研究，新的科技进步又怎么来呢
     想到爱因斯坦的相对论就不难理解了，牛顿经典理论已经相当完美了，可爱因斯坦就是要改进这样完美的理论，而且取得了成功
     当然作为工程师去应用就可以了，但是这不是说这些基本的规则就没必要去研究去改进了，说不定人家就研究出来什么新的东西来呢，当然这是比较困难的

陈伯雄

我的相关观念有好几个，您“不敢苟同”的是哪一个？难道是您说您的研究生在三维CAD软件中做蜗轮副的事情？

您真的认为这种“学术研究”可以不做台架试验，仅在某三维CAD软件中靠造型，就能“从牛顿到爱因斯坦”？不会吧？
作为以制造为背景的学术研究，与以计算为背景的的学术研究，是不完全相同的，这应当很容易理解。

另外，我不主张对我们这伙人用牛顿和爱因斯坦做类比。他们不是人，是神…
据我所知，爱因斯坦不是“改进”牛顿，而是“接续和延伸”牛顿。

yhs6189

我认为造型的方法可以探讨学习，支持发贴的朋友！
这是两个概念，请不要混为一谈。
一个是软件造型能力的体现，一款优秀的三维软件，要有各种各样高级的造型能力，可以精确的做出齿轮、涡轮、弹簧等，这是能力的一种体现。
如果一款软件做不到这些，或是不能使使用者方便的做出，因此，就告诉使用者：这样做没有意义，是不必要的——这是在愚弄群众。

另一个是在实际设计过程中，对功能及方法的选择问题。如对弹簧的设计，在我有时间及精力时，我要做一个很精确的模型；在时间不够时，我仅给一个简化画法。
如我在设计一个简单的壳体容器时，只画一个ipt文件，投影工程图即可，不用再拆成几块钢板围成一个壳体。如果因此而认为不需要iam文件了，软件中可以去掉这
个功能，那显然是错的。
陈伯雄

我不知道怎么回应您，我有些晕菜了，看了您的大论之后…
您好像不是软件使用者、也不是软件销售者、也不是软件制作者，您好像是一个在这些人之上的、很高层的什么人（因为我不知道有这样的人，所以没有名称可用），那您是想指导我们这些人，告诉我们如何来界定“一款优秀的三维软件”了（我真的不太明白“款”是什么）？
是这样的？
您这样做的目标是什么？

刘异

俺认为这位同学说的很在理呢，可是陈大侠偏偏晕菜了：

先不管yhs6189是什么人物，关于“款”字，俺替yhs6189解释一下，普及一下语文常识
1、“款”是“款式”的意思，比如一碗汤的“款式”和骚窝的“款式”不同
2、“款”就被引伸为量词，一碗汤这“款”软件＝一碗汤这“个”软件

mrmrw

精确的建模还是有必要的，毕竟很多时候精确建模对于一些研究和分析更直观一些，也更容易分析。
比如用CAE分析，如果模型不精确，我想CAE分析有什么用那？
凡是不能一概而论，不管是齿轮还是花键，精确建模是否需要有时候还是需要根据需要来决定！

 陈伯雄

我建议您换个口气说话，请尽量不用“如果… ”，请使用一种肯定的，有把握的表述语气（就像我的表述）

因为在这里我们是讨论应用技术，解决问题的方法，而不是在假设的前提下得出假设的结果。
说实话，我觉得您几乎没办法把您说的“有时候还是需要根据需要来决定”的那个“有时候”的“需要”找出来的。

您在8个月之后，继“刘异（此人似乎不在了？）”之后重新提起此事，显然是有了支持这个刘异的新的想法了？
祝您能找出一个确实的例子，来支持您的意见…