*

calc_vptc.py

@@ -0,0 +1,150 @@
+import ezdxf                        #
+import matplotlib.pyplot as plt     # Перед запуском скрипта установите библиотеки (если они еще не установлены):
+import sys                          # $ pip3 install ezdxf matplotlib numpy
+import numpy as np                  #
+
+""" Скрипт расчета и построения профиля волнового редуктора с промежуточными телами качения (ВПТК)
+Автор: Артём TrashRobotics 
+Канал: https://www.youtube.com/@trashrobotics
+Бусти: https://boosty.to/trashrobotics
+Git: https://codeberg.org/TrashRobotics
+
+В общем, вводите основные данные (передаточое число, диаметр шариков, радиус профиля жесткого колеса) для редуктора, 
+который вам нужен и скрипт автоматически посчитает все параметры и построит: 
+1) профиль жесткого колеса (BASE_WHEEL_SHAPE)
+2) сепаратор (SEPARATOR)
+3) волнообрахователь/эксцентрик (ECCENTRIC)
+4) шарики (BALLS)
+5) внешний диаметр редуктора (OUT_DIAMETER)
+
+После чего запишет все в файл с разрешением DXF, который можно будет открыть в любом CAD.
+"""
+OUT_FILE = "vptc5_65.dxf"  # Имя файла в который будет сохранен профиль
+RESOLUTION = 600       # Количество точек построения профиля жесткого колеса
+i = 12                 # Нужное вам передаточное число
+dsh = 5                # Диаметр шариков от подшипника
+Rout = 27              # Внешний радиус впадин жесткого колеса
+D = 72                 # Внешний диаметр редуктора (опционально)
+u = 1                  # Число волн, создаваемых волнообразователем (НЕ ТРОГАТЬ, т.к для более чем 1 не расчитывалось)
+
+# Флаги, определяющие какие профили будут построены и перенесены в чертеж. Те, которые не нужны, можно отключить
+BASE_WHEEL_SHAPE = True
+SEPARATOR = True
+ECCENTRIC = True
+BALLS = False       # только для демонстрации (в чертеж НЕ переносить: запутаетесь. Шарики расположены друг от друга не на равном расстоянии)
+OUT_DIAMETER = True
+""" --------------------------------------------------------------------------------------- """
+""" Все, что ниже вам уже не нужно, оно будет работать само. Или скажет: почему не работает """
+""" --------------------------------------------------------------------------------------- """
+
+e = 0.2 * dsh
+zg = (i+1)*u
+zsh = i
+Rin = Rout - 2*e
+rsh = dsh/2
+rd = Rin + e - dsh
+hc = 2.2*e
+Rsep_m = rd + rsh
+Rsep_out = Rsep_m + hc/2
+Rsep_in = Rsep_m - hc/2
+
+print("........................")
+print("Основные параметры ВПТК:")
+print("- Передаточное число: ", i)
+print("- Эксцентриситет: ", e)
+print("- Радиус эксцентрика: ", rd)
+print("- Внешний радиус профиля жесткого колеса: ", Rout)
+print("- Внутренний радиус профиля жесткого колеса: ", Rin)
+print("- Число впадин профиля жесткого колеса: ", zg)
+print("- Число шариков: ", zsh)
+print("- Диаметр шариков: ", dsh)
+print("- Делительный радиус сепаратора: ", Rsep_m)
+print("- Толщина сепаратора: ", hc)
+print("........................")
+print("........................")
+
+if Rin <= ((1.03 * dsh)/np.sin(np.pi/zg)):
+    print("Так не пойдет -_-)")
+    print("Внутренний радиус впадин жесткого колеса Rin({0}мм) должен быть больше: {1}мм. Увеличьте Rout или уменьшите "
+          "передаточное число (i)!".format(Rin, (1.03 * dsh)/np.sin(np.pi/zg)))
+    sys.exit(1)
+
+#print(rd/rsh, 0.65*zg+2.8)
+
+theta = np.linspace(0, 2*np.pi, RESOLUTION)
+
+S = np.sqrt((rsh + rd) ** 2 - np.power(e * np.sin(zg * theta), 2))
+l = e * np.cos(zg * theta) + S
+Xi = np.arctan2(e*zg*np.sin(zg*theta), S)
+
+x = l*np.sin(theta) + rsh * np.sin(theta + Xi)
+y = l*np.cos(theta) + rsh * np.cos(theta + Xi)
+
+xy = np.stack((x, y), axis=1)
+
+
+sh_angle = np.linspace(0, 1, zsh+1) * 2*np.pi
+S_sh = np.sqrt((rsh + rd) ** 2 - np.power(e * np.sin(zg * sh_angle), 2))
+l_Sh = e * np.cos(zg * sh_angle) + S_sh
+x_sh = l_Sh*np.sin(sh_angle)
+y_sh = l_Sh*np.cos(sh_angle)
+
+
+doc = ezdxf.new("R2000")
+msp = doc.modelspace()
+
+if BASE_WHEEL_SHAPE:
+    msp.add_point([0, 0])
+    msp.add_lwpolyline(xy)
+    # msp.add_circle((0, 0), radius=Rout)
+    # msp.add_circle((0, 0), radius=Rin)
+
+if SEPARATOR:
+    msp.add_circle((0, 0), radius=Rsep_out)
+    msp.add_circle((0, 0), radius=Rsep_in)
+
+if ECCENTRIC:
+    msp.add_point([0, e])
+    msp.add_lwpolyline([[0, 0], [0, e]])
+    msp.add_lwpolyline([[-6, 0], [6, 0]])
+    msp.add_lwpolyline([[-3, e], [3, e]])
+    msp.add_circle((0, e), radius=rd)
+
+if BALLS:
+    for i in range(zsh):
+        msp.add_circle((x_sh[i], y_sh[i]), radius=rsh)
+
+if OUT_DIAMETER:
+    msp.add_circle((0, 0), radius=D/2)
+
+doc.saveas(OUT_FILE)
+
+print("Профиль построен и записа в файл:", OUT_FILE)
+
+# Дополнительная визуализация результата в matplotlib
+if True:
+    fig, ax = plt.subplots(figsize=(8, 8))
+
+    ax.plot(x, y, linewidth=1.0)
+    ax.plot([0, 0], (0, e), ".", linewidth=1.0)
+    ax.plot([-6, 6], (0, 0), "--k", linewidth=1.0)
+    ax.plot([-3, 3], (e, e), "--k", linewidth=1.0)
+    D_circle = plt.Circle((0, 0), D / 2, color='b', fill=False, linewidth=1.0)
+    rd_circle = plt.Circle((0, e), rd, color='b', fill=False, linewidth=1.0)
+    Rsep_out_circle = plt.Circle((0, 0), Rsep_out, fill=False, linewidth=1.0)
+    Rsep_in_circle = plt.Circle((0, 0), Rsep_in, fill=False, linewidth=1.0)
+    ax.add_patch(D_circle)
+    ax.add_patch(rd_circle)
+    ax.add_patch(Rsep_out_circle)
+    ax.add_patch(Rsep_in_circle)
+
+    for i in range(zsh):
+        sh_circle = plt.Circle((x_sh[i], y_sh[i]), rsh, color='r', fill=False, linewidth=1.0)
+        ax.add_patch(sh_circle)
+
+    # test = plt.Circle((0, 0), Rin, color='g', fill=False, linewidth=1.0)
+    # ax.add_patch(test)
+    # test2 = plt.Circle((0, 0), Rout, color='g', fill=False, linewidth=1.0)
+    # ax.add_patch(test2)
+    plt.show()
+