151 lines
6.8 KiB
Python
151 lines
6.8 KiB
Python
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()
|
|
|