Zahnräder, Schneckengetriebe selbst herstellen

[FirePhoenix]

Ich baue schon seit geraumer zeit an meinem Roboterarm, bisher habe ich kleine Getriebe verwendet um die Gelenke zu bewegen, leider haben diese etwas Spiel und ich möchte sie gern ersetzen. Die nötige Genauigkeit kann leider nur (in meiner Preisklasse zumindest) ein Schneckengetriebe liefern.
Nun habe ich eine sehr interessante Möglichkeit gefunden ein solches Getriebe herzustellen, und zwar folgendermasen: Man fertigt sich eine runde Scheibe, die Später das Zahnrad werden soll. Nun verwendet man einen Gewöhnlichen Gewindeschneider und schneidet in die Stirnseite der Scheibe ein gewinde, und Zwar genau so tief bis sich die Zacken nach einer umdrehung genau treffen. Als antriebsschnecke kann man dann einfach das dazu passende Gewinde verwenden. (http://www.zellix.de/schn.htm)
Hat jemand von euch so etwas schon einmal probiert. Ist es möglich mit so einem Getriebe hohe Momente zu übertragen. Solche Schneckengetriebe verwenden übrigens Hobbyastronomen, wegen der hohen Genauigkeit, aber die übertragen kaum Momente. Ich würde eine Übersetzung von 1:300 - 1:400 benötigen, verwenden würde ich gern etwas in der Größenordnung von M4-M5 Gewinden oder Feingewinde gleicher Größe.

Als 2. ist es mir noch in den Sinn gekommen Zahnräder selbst herzustellen, und zwar durch feilen. Dazu habe ich mir eine Konstruktion ausgedacht mit der ich die Zahnräder Mikrokontrollergesteuert herstellen kann. Nun interssiert es mich ob ein solches gefeiltes Zahnrad überhaupt die nötigen Stabilitätsanforderungen erfüllt.

[HannoHupmann]

Also Zahnräder herstellen ist so ne Sache würd ich sagen. Ich weis aus der Uni was für ein Stress es ist die Dinger auszurechnen. Eine genau Zeichnung zu erstellen ist auch nicht ganz so leicht. Dafür gibts aber gute CAD Programme die sowas können.

Die Idee mit dem Gewindeschneider ist sicher ganz nett, aber ob du damit viel Freude haben wirst bezweifle ich.
Selber Feilen ist Utopisch. Die genauigkeit die du brauchst damit 2 Zahnräder kein Spiel haben ist im Bereich von 1/10 mm und das ist mit Handfeile sogut wie gar nicht hin zu bekommen. Wenn das ganze MicroController gesteuert produziert werden soll. Muss die Mechanik um den herum wirklich sehr genau sein, die Steuerung ist dabei das kleinste Übel. Die Kollegen welche selber CNC Fräsen bauen, können ein Lied davon singen.

An deiner Stelle würd ich mich nochmal genauer umschauen ob du nicht irgendwo solche Zahnräder bekommst. Sonst gilt, was immer gilt wenn es was nicht gibt (oder nicht bezahlbar ist) sich eine Alternative überlegen.

M4 oder M5 das sind schon Zahnräder mit sehr hoher Genauigkeit notwendig. Bei uns an der Uni hiess es immer alles was unter M6 ist fällt in den Bereich Feinmechanik und ist nur noch maschinell zu fertigen.

[Manf]

Im Proxxon "Bastelbuch" ist die Methode mit den Schneckenrädern beschrieben. Es ist dort auch gesagt, dass diese so gefertigten Getriebe wegen der Flankenwinkel kaum Kräfte übertragen können.

Für Zahnräder gibt es Fräser, die sicher besser als Feilen geeignet sind. Schwierig wird es wohl trotzdem.
Manfred

[barnyhh]

Ausgangslage:
Das Getriebe / Die Getriebe zum Bewegen des Roboterarms haben zu viel Spiel.

Mein Lösungsansatz sähe folgendermaßen aus:
Ich würde das - vorhandene und spielbehaftete - Getriebe in den Rückkopplungskreis mit einbeziehen.

Vorteil:
Zahnradbasteleien entfallen.

Ausführung:
Die Abtriebswelle des Getriebes wird mit einem Rückkopplungspoti - wie z.B. im Servo - verbunden.

[FirePhoenix]

Schön und gut aber dafür bräuchte ich 14 auswertbare Bits, und das alles mit einem Poti, ich nehm mal an dass ich dazu ein sehr peäzises poti brauche, das kaum temperaturempfindlich ist. Und dazu noch die AD-Wandler,das würde meinen finanziellen Rahmen sprengen

[barnyhh]

Brauchst Du wirklich 14 Bit Genauigkeit ???
Das wäre bei einem 1 m (ein Meter) langen Arm eine Positioniergenauigkeit von ca. +- 60 um (sechtzig Mikrometer). Da hast Du Dich - denke ich - in irgendetwas verrannt. Zu dieser Positioniergenauigkeit gehört als nächste Anforderung (neben absolut spielfreien Wellen, Potianlenkungen, ... ) noch ein extrem steifer Roboterarm.

Tut mir leid : Deine Requirements passen nach meinem Gefühl nicht ganz in die Umgebung selbstgefeilter Zahnräder.

Da stimmt was nicht.......

Grüße
Barny

[FirePhoenix]

also ich bin auf 0.38 mm gekommen
ist doch nur 2*pi*1000/(2^14)

[barnyhh]

Stimmt! Mein seit Tagen benebelter Sommergrippe-Kopf hat das 2*Pi glatt vergessen.

Trotzdem ist 1/2 mm auf den Meter noch sehr anspruchsvoll. Viuelleicht findet sich ja im Bereich (Tintenstrahl-)Drucker eine brauchbare Idee. Die Dinger sind einerseits spottbillig, andererseits tritt da das Positionierproblem in ähnlicher Art und Weise auf. Ich glaube, daß mein alter HP 660 dieses Thema mit einem primitiven DC-Motor plus "Zebrastreifen-Abtastung" (optisch per Lichtschranke) gelöst hatte.

[FirePhoenix]

Stimmt nur dass da das Problem viel einfacher ist, denn die Patronen werden einfach mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, dadurch kann man die Position zwischen den Linien einfach interpolieren ohne gröbere Abweichungen. Auserdem wird nicht nur ein Punkt gezeichnet sondern gleich eine ganze Reihe, d.h. man muss nur auf den Wechsel zwischen schwarz und durchsichtig reagieren.
Für mich eignet sich diese Methode nicht wirklich, obwohl ich 2 solcher Scheiben zur Verfügung hätte.