Espero diseñar una caja de cambios simple para un auto de 1 plaza para niños. Hasta el momento solo estoy usando discos de papel que corté y girándolos a mano. Me pregunto cuál es el enfoque canónico para crear prototipos / experimentar con cajas de engranajes. Supongo que el prototipo no tendrá que ser grande, ¿pero solo 10 CM o menos?
¿Debería hacerse virtualmente en un software de CAD?
Soy muy nuevo por lo que cualquier consejo será apreciado.
Respuestas:
Al diseñar una caja de engranajes, el primer paso es calcular las relaciones que necesita en el contexto de los pares de torsión y las velocidades de rotación que necesita, teniendo en cuenta que otras partes del tren de transmisión, como el diferencial y el diámetro de la rueda, también afectarán la transmisión final. proporción. Esto le permitirá seleccionar el diseño general más apropiado y especificar las piezas que pueden cumplir estos requisitos.
Estos parámetros básicos son lo suficientemente simples para calcularlos en sí mismos, pero deben considerarse en el contexto de todo el diseño, ya que dependen de los requisitos generales de rendimiento del automóvil. En particular, el rango de relaciones de transmisión requeridas dependerá de la masa del automóvil y del rendimiento del motor / motor.
Para algo como esto, diseñar engranajes desde cero probablemente no sea algo que se quiera hacer, así que probablemente sea un caso de componentes de aprovisionamiento, por ejemplo. engranajes, ejes, cojinetes, etc.
El siguiente paso es comenzar a pensar cómo se empaquetará todo, que también debe considerar cómo se relaciona la caja de la caja de engranajes con otras partes del sistema. Aquí, mucho depende de lo que quiere lograr y hay muchas posibles soluciones diferentes. Supongo que un automóvil para niños tendrá una velocidad y potencia relativamente bajas y, por lo tanto, las soluciones potenciales podrían incluir transmisiones de cadena y polea, así como engranajes.
También vale la pena considerar si existe algún componente listo para usar que se pueda adaptar para satisfacer sus necesidades.
Para ampliar mi respuesta al primer comentario. Una caja de cambios es un caso en el que realmente necesita obtener una gran cantidad de los parámetros de diseño calculados en papel antes de pensar en la creación de prototipos. Los parámetros clave, como las relaciones y las cargas en las piezas individuales, se definen en gran medida por factores externos, como las características del motor y el rendimiento deseado del vehículo, por lo que, como mínimo, debe darse un punto de partida razonable.
Estos parámetros son razonablemente fáciles de calcular y no requieren FEA o cálculo, especialmente si está utilizando componentes de estantería. También es completamente razonable hacer la mayor parte del diseño de una caja de engranajes "en papel" y un prototipo funcional normalmente solo sería necesario para cosas como las pruebas de confiabilidad.
La creación de prototipos es más útil para resolver detalles, como la forma en que el alojamiento de la caja de cambios está físicamente conectado a otras partes del vehículo en términos de tamaño, forma y dónde deben ir los puntos de montaje y si interfiere con otras partes. Pero ni siquiera puedes empezar a hacer esto hasta que hayas resuelto los parámetros básicos.
Deben basarse en su mejor estimación de cosas como el peso del vehículo y el rendimiento del motor, así como la velocidad máxima y la aceleración deseadas.