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フリーソフトをはしごして歯車の強度解析

またかなり更新をサボってしまった.

ロボットの方はほとんど進展がないので,今日はCADネタでも載せようと思う.

フリーソフトをはしごしてタダで歯車の強度解析を行う方法.
いくつか方法があるが,今回は2DのDXFデータを使う方法を紹介したい.

最終的にFEM解析で下記のような応力と変形量を見ることができる.

(2Dじゃなくて3Dです!ひと昔前ではあり得ない・・・・)

さて,コレを行うにはまずモデルを用意する.といってもインボリュートカーブをCADで作製するのはひと苦労なので,メーカサイトからダウンロードして使う.


KHK様のサイトにあるフリーの歯車計算ソフト(WEBブラウザタイプ,無料だが要ユーザ登録)



所望の歯車諸元を入力して,dxf形式で歯形データをダウンロードする.


このdxfデータをフリーの2D-CAD(AR-CAD)で開くと,歯先円と半分の歯形形状があることがわかる.


歯先円は必要ないので消して,歯形データを円周上に配列複写する.
歯数が40だったら40回複写する必要はない.倍,倍で複写していけば少ない操作回数で完了する.
歯数ぶん複写すると全体がつながった歯車になる.のちの解析に備えて真ん中に中空穴の円を描いておく.



今度はこの2D-歯車をGoogle-SketchUp(GSU)で読み込む.
GSUでDXFインポート機能があるのはVer.7までらしいのでとりあえずPro版の試用ライセンスでインポートしている.(アドオンを入れればそれ以外のVerでもロードできるかもしれない.)


歯車の外形線が出るが,これを閉じた形状にするために鉛筆アイコンを使ってどこか2点を接続する.
また,真ん中の中空部分は要らないので面を選択してDELキーで削除しておく.


押し出しアイコンを使って平面の歯車を3次元オブジェクトにする.
ここで,厚さをmm単位でキー入力できる.



完成した3次元形状をSTLでエクスポートする.
(この機能はGSUのデフォルトにはないため,アドオンをインストールしておくこと.)

つづく・・・
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もやね

Author:もやね
長野県在住の会社員(メカニカル・エンジニア).
ロボットは完全な趣味としてやってます.
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mo_ya_ne[a]yahoo.co.jp
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