Generatore di ingranaggi

Calcoli ruote dentate cilindriche a evolvente secondo DIN 867, le esporti in STL o DXF e le faccia stampare in 3D da Swiss3D.

DIN 867 · ISO 53 · DIN 780 · DIN 6885-1

z 20 · m 2 · Ø 44 mm · b 10 mm
Nel configuratore sceglie processo e materiale e vede subito prezzo e tempi di consegna.

Grandezze caratteristiche

Tutti i valori sono calcolati dai parametri e valgono per il modello esportato.

Diametro primitivo d
40 mm
Diametro di testa da
44 mm
Diametro di piede df
35 mm
Diametro di base db
37.588 mm
Volume
11.74 cm³
Dimensioni
Ø 44 × 10 mm
Passo p
6.283 mm
Spessore del dente s (primitivo)
3.067 mm
Altezza del dente h
4.5 mm
Numero minimo di denti (sottotaglio)
17.1

Dentatura a evolvente secondo DIN 867 – completamente parametrica

Il generatore di ingranaggi 3D crea ruote cilindriche parametriche con dentatura a evolvente secondo DIN 867 direttamente nel browser – gratis e senza installazione. Modulo, numero di denti, angolo di pressione, spostamento di profilo, gioco, larghezza di fascia, foro con cava per linguetta o spianatura e un mozzo opzionale sono liberamente impostabili.

Il risultato è un modello STL chiuso e pronto per la stampa. Per taglio laser, getto d'acqua o fresatura il profilo è disponibile in DXF. «Fai stampare» porta l'ingranaggio direttamente nel configuratore Swiss3D, dove sceglie processo e materiale e riceve subito un'offerta.

Basi di calcolo

Il generatore utilizza il profilo di riferimento della DIN 867: addendum 1,0 · m, dedendum 1,25 · m, raccordo di piede 0,38 · m. L'evolvente è generata analiticamente dal cerchio di base.

Diametro primitivo
d = m · z
Diametro di testa
da = d + 2m (1 + x)
Diametro di piede
df = d − 2m (1,25 − x)
Diametro di base
db = d · cos α
Passo
p = π · m
Spessore del dente sul primitivo
s = m (π/2 + 2x · tan α)
Interasse (x₁ + x₂ = 0)
a = m (z₁ + z₂) / 2
Rapporto di trasmissione
i = z₂ / z₁

Materiali per ingranaggi stampati

La scelta dipende da carico, velocità e ambiente. Per la maggior parte delle ruote funzionali il PA12 in SLS è la prima scelta.

PLA, PETG
FDM
Prototipi, modelli didattici, ruote poco caricate
PA12 (nylon)
SLS
Ruote funzionali: autolubrificanti, resistenti all'usura e stabili
PEEK
FDM
Alte temperature e carico continuo, resistenza chimica
Acciaio inox, titanio
SLM metallo
Riduttori molto caricati e spazi ridotti

Indicazioni di progettazione

Prevedere il gioco

Le ruote stampate hanno bisogno di gioco. 0,1–0,2 mm sul primitivo compensano le deviazioni dimensionali senza che il riduttore sbatta.

Modulo adatto al processo

Per l'FDM hanno senso moduli da 1 in su. Dentature più fini fino al modulo 0,5 riescono con SLS o SLA.

Evitare il sottotaglio

Sotto i 17 denti (α = 20°) il piede del dente viene sottotagliato e indebolito. Uno spostamento di profilo positivo risolve il problema.

Larghezza e foro

Una larghezza di circa 6–10 · m è un buon punto di partenza. Tra foro e piede del dente dovrebbero restare almeno 2,5 · m di materiale.

Domande frequenti sul generatore di ingranaggi

Su quale norma si basa il generatore?

Il generatore calcola dentature a evolvente secondo DIN 867 (metrica) con l'angolo di pressione standard di 20° secondo ISO 53. I fattori di addendum e dedendum corrispondono ai valori normalizzati (ha* = 1,0 / hf* = 1,25), il raccordo di piede è 0,38 · m. In alternativa si possono scegliere 14,5° e 25°.

Quanto è preciso l'STL generato per la stampa 3D?

Ogni fianco è descritto da 18 punti lungo l'evolvente reale, più raccordo di piede e cerchio di testa. L'STL è binario, chiuso e privo di intersezioni, quindi si stampa senza riparazioni. Lo scostamento dal contorno ideale è nettamente inferiore alla precisione di FDM e SLS.

Quale materiale è adatto per ingranaggi stampati in 3D?

Per ruote poco caricate e prototipi sono adatti PLA o PETG (FDM). Per parti funzionali sotto carico, il nylon PA12 in SLS è la prima scelta: autolubrificante, resistente all'usura e dimensionalmente stabile. Per riduttori ad alte prestazioni sono disponibili PEEK e SLM metallo (acciaio inox, titanio).

Posso far stampare l'ingranaggio direttamente da Swiss3D?

Sì. «Fai stampare» trasferisce l'ingranaggio direttamente al configuratore Swiss3D. Lì sceglie processo, materiale e quantità e vede subito prezzo e tempi di consegna. Con «Aggiungi al progetto» la ruota finisce in un progetto esistente, ad esempio insieme agli altri pezzi del suo assieme.

A cosa serve lo spostamento di profilo?

Lo spostamento di profilo sposta la dentiera di riferimento di x · m verso l'esterno (positivo) o verso l'interno (negativo). Valori positivi ispessiscono il piede del dente e impediscono il sottotaglio con pochi denti. Contemporaneamente cambia l'interasse della coppia; il generatore lo calcola dall'angolo di pressione di lavoro.

Come calcolo l'interasse di una coppia di ruote?

Senza spostamento di profilo vale a = m · (z₁ + z₂) / 2. Con spostamento, l'interasse di lavoro deriva dall'angolo di pressione di lavoro αw. Attivi «Calcola ruota coniugata»: il generatore mostra interasse, rapporto e grado di ricoprimento e rappresenta entrambe le ruote in presa.

Quali formati di file posso esportare?

STL per la stampa 3D, DXF con contorno esterno, foro e mozzo per taglio laser, getto d'acqua o CNC, e un disegno SVG in scala 1:1. Per una coppia di ruote, entrambi i file STL vengono forniti in uno ZIP.