Нарезка шестерен своими руками

Как изготовить шестерню по образцу своими руками

Одной из самых сложных и, тем не менее, распространенных механических систем является зубчатая передача. Это отличный способ передачи механической энергии из одного места в другое и способ увеличения или уменьшения мощности (крутящего момента), а также увеличения или уменьшения скорости чего-либо.

Как сделать шестеренку своими руками? Проблема всегда заключаются в том, что для создания эффективных зубчатых колес требуется достаточно много навыков рисования и знание математики, а также умение создавать сложные детали.

Для любительского нет необходимости иметь максимальную эффективность, поэтому мы можем получить намного более легкую в изготовлении систему, даже с подручными инструментами.

Шестерня — это ряд зубьев на колесе. (Обратите внимание на диаграмму выше, они пометили неправильное количество зубьев на шестернях — извините)

Шаг 1: Формулы и расчеты

Формулы для рисования и изготовления зубьев зубчатых колес в избытке можно найти в интернете, но для новичка они кажутся очень сложными.

Я решил упростить задачу, и решение очень хорошо работает как в больших, так и в малых масштабах. В небольших масштабах это лучше всего подходит для машинной резки с помощью лазерных резаков, например, очень маленькие зубчатые колеса могут быть успешно изготовлены таким образом.

Шаг 2: Простой способ

Итак, форма зубца, если говорить просто, может представлять собой полукруг.

Шаг 3: Определяем размеры

Теперь мы можем определить параметры, чтобы сделать шестерню:

1. Насколько большими / маленькими будут зубья шестерни (диаметр) — чем меньше шестерня, тем меньше должны быть зубья.
2. Все зубья, которые собираются в сцепление (соединяются), должны быть одинакового размера, поэтому сначала нужно рассчитать меньшую шестерню.

Давайте начнем с зубьев размером 10 мм.

Я хочу шестерню с 5 зубьями, чтобы круг был 10х10 мм (в окружности) = 100 мм.

Чтобы нарисовать этот круг, мне нужно найти диаметр, поэтому я использую математику и калькулятор и делю окружность (100 мм) на Pi = 3,142.

Это дает мне диаметр 31,8 мм, и я могу нарисовать этот круг с помощью циркуля, а затем нарисовать с помощью циркуля на его окружности ровно 10 кругов диаметром 10 мм.

Если у вас есть такая возможность, то проще сделать все с помощью программного обеспечения для рисования. Если вы используете программное обеспечение, вы должны иметь возможность вращать круги зубьев вокруг основного круга, и вам нужно будет знать, как далеко повернуть каждый зуб. Это легко рассчитать: делите 360 градусов на количество кругов. Таким образом, для наших 10 кругов 360/10 = 36 градусов для каждого зуба.

Шаг 4: Делаем зубчатую форму

Удалите верхнюю часть одного круга и нижнюю часть следующего круга. Чтобы сделать это, у вас должно быть четное количество зубьев

У нас есть первая шестерня. Она может быть вырезана из дерева или металла с помощью базовых подручных инструментов, пил и напильников.

Этот процесс легко повторить для любого количества шестеренок, которое вам нужно. Держите размер круга по образцу, и они будут соответствовать друг другу.

Шаг 5: Получите шестерёнку

Поскольку такие полукруглые шестеренки легко вырезать, вы можете сделать их с помощью подручного инструмента и лобзика или пилы.

Раньше я делал шаблон из 9 или 10 зубьев на фанере и использовал его в качестве ориентира для моего ручного фрезера и без проблем вырезал шестерни.

Если у вас есть доступ к лазерному резцу, они могут быть вырезаны из акрила 3 или 5 мм толщины и быть очень маленьких размеров.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Источник

Как сделать шестерню своими руками из металла. Как сделать шестерню своими руками из металла Как изготовить маленькие шестерни самостоятельно

Шестерни сегодня имеются во многих механизмах. Причём не только больших и мощных. К примеру, пластиковые шестерёнки имеются во многих бытовых приборах. Что же делать, когда они выходят из строя?

Действительно, изготовить их не такая большая проблема. Значительно сложнее будет выточить шестерни из металла. Тем более, если на шестерню будет приходиться большая нагрузка. Быстро изготовить вал, шестерню, в этом случае помогут профессионалы, которые располагают специализированным промышленным оборудованием.

Понадобится для восстановления

• Ненужная зубная щетка.
• Моющее средство.
• Двухкомпонентный эпоксидный клей — холодная сварка для пластика.

Клей холодная сварка должен быть жидкий, в тюбиках. Обязательно смотрите на упаковке, чтобы он подходил для склеивания пластмассовых и пластиковых деталей. Такой двухкомпонентный клей можно купить как в магазине автозапчастей, так и в строительном магазине. Если у вас возникнут затруднения и вы не сможете найти такой, в конце статьи я расскажу как сделать похожий аналог.

Как сделать шестерню своими руками

Привет. Хочу поделиться опытом быстрого создания шестерёнок. Кратко расскажу как проектировать шестерни и как изготавливать.

Постарался изложить максимально простым языком.

Недавно друг, который занимался продажей шоколадных фонтанов в Питере обратился с необычным предложением. Ему вернули фонтан, где не крутился винт, поднимающий шоколад. Я люблю подобные задачи, когда мало кто может (или хочет браться) за починку единичных вещей и нужно поломать немного голову как изготовить редкие запчасти своими руками.

Восстановление пластмассовой шестеренки

Подготовка

Первомым делом необходимо подготовить поверхность шестеренки. Промываем ее многократно в теплой воде с моющим средством, активно работая зубной щеткой. Наша задача обезжирить и удалить смазку со всех граней. После того как обезжировка проведена, высушите ее насухо.

Готовим клей

Теперь подготовим клей. Смешаем на небольшом кусочке картона компоненты в пропорции как в инструкции. Хорошо перемешаем. Вообще, перед открыванием клея, рекомендую тщательно ознакомиться с его инструкцией, особенно с временем полного и частичного затвердевания, так как у разных производителей эти данные могут кардинально отличаться. Если консистенция получилась жидкая — дайте ей немного постоять, пока она начнет отвердевать.

Восстановление зубьев

В моем случае сточено несколько зубьев, ситуация исправима. Мажем клей на то место, которое нужно восстановить. Клей должен быть очень густым, но пластичным. Делаем такой своеобразный бугорок. Кладем шестеренку на импровизированную подставку, для того чтобы клей ещё больше загустел. Все опять же индивидуально, мне понадобилось лично минут 20, чтобы консистенция заметно загустела. Ускорить реакцию и уменьшить время загустения можно нагреванием. К примеру взять фен и начать нагревать клей на шестеренке.

Восстановление зубьев

Теперь самый ответственный момент — прокатка зубьев. Узел где эксплуатировалась шестерня, а именно другая шестеренка с которой непосредственно контактировала наша сломанная, нужно обильно смазать смазкой, солидолом или литолом. Устанавливаем сломанную шестерню и прокатываем несколько раз по другой. В результате другая шестеренка прокатает след на густом клее. Теперь вы понимаете, что прежде чем прокатывать зубья, эпоксидный клей на шестеренке должен затвердеть до консистенции твердого пластилина. Благодаря смазке клей не прилипнет на другую шестеренку.

Затвердевание

Аккуратно извлекаем восстановленную делать из механизма и оставляем ее для окончательного затвердевания, обычно на сутки. Вот таким несложным способом можно довольно просто восстановить сломанные шестерни.

Шестеренки в механизме

Иногда стоит задача создать схематическое изображение какого­либо механизма, состоящего из двух или нескольких взаимодействующих шестеренок (рис. 58).

Рис. 58. Схематическое изображение механизма из трех шестеренок

Рис. 59. Делительные и исходные окружности имеют разный диаметр

Чтобы шестеренки разных диаметров можно было легко состыковать, в процессе их создания необходимо соблюсти два условия. Во­первых, зубья этих деталей должны иметь одинаковую форму и размер. Во­вторых, шестеренки должны иметь одинаковый модуль (так называется отношение диаметра делительной окружности к количеству зубьев). Таким образом, количество зубьев прямо пропорционально диаметру делительной окружности. Например, при уменьшении диаметра делительной окружности в два раза количество зубьев также нужно уменьшить вдвое.

Необходимо иметь в виду, что диаметр делительной окружности (она показана на рис. 59 красным контуром) больше диаметра исходной окружности (показана на рис. 59 голубым контуром), которая служит основой для создания изображения шестеренки способом, описанном в разделе «Создание шестеренок с зубьями любой формы». Если перед вами не стоит задача воспроизвести изображение зубчатой передачи в мельчайших деталях, можно воспользоваться простым правилом: чтобы вычислить диаметр окружности­заготовки, уменьшите диаметр делительной окружности на высоту зуба. Например, для создания изображения шестеренок с диаметром делительных окружностей 75 и 100 мм при высоте зуба 3 мм нужно использовать окружности­заготовки диаметром 72 и 97 мм соответственно. Чтобы модули этих шестеренок были одинаковыми, количество их зубьев в данном случае должно соответствовать пропорции 3:4 (например, 18 для меньшей и 24 для большей шестеренки).

Из практических соображений при создании изображений шестеренок удобно использовать количество зубьев, кратное шести (что, собственно, отражено в названии этой детали). Такие числа без остатка делятся на 6, 3 и 2 — это удобно при создании механизмов с различными передаточными числами, поскольку количество зубьев шестеренок должно выражаться целым числом.

Чем заменить эпоксидный клей?

Если вы не нашли клей, я могу вам порекомендовать сделать немного похожий состав. Для этого понадобится:

• Эпоксидная смола с отвердителем.
• Цемент сухой.

Покупаем обычную прозрачную или желтоватую эпоксидную смолу с отвердителем. Эти два компонента зачастую продаются вместе. В пропорции указанной в инструкции, смешиваем компоненты для получения нужного количества клея. Добавляем цемент. Только не цементно-песчаную смесь, а именно чистый цемент. Пропорции примерно два к одному. То есть две части клея и одна цемента. И все очень тщательно перемешиваем. Клей готов, а дальше все как по инструкции выше.
Данный материал есть общее руководство по проектированию и печати на послойном 3D-принтере пластиковых шестеренок.

Выключатель света на шестеренках — хитрый пример того, что можно будет спроектировать самостоятельно после прочтения этой статьи.

Добавляем объем

В заключительной части этого занятия мы создадим псевдотрехмерное изображение шестеренки из ее контура, воспользовавшись функцией вытягивания. В качестве исходного объекта возьмем один из ранее созданных контуров зубчатого колеса с пятью спицами (рис. 60).

Рис. 60. Исходное изображение шестеренки

Рис. 61. Пиктограмма выбора раздела Заливка в палитре Свойства объекта

Рис. 62. Пиктограмма выбора подраздела Узор растровой заливки

При помощи инструмента выбора выделите объект. Включите отображение палитры Свойства объекта, выбрав в меню Окно -> Окна настройки -> Свойства объекта или нажав сочетание клавиш Alt­Enter. Щелчком по соответствующей пиктограмме в верхней части палитры перейдите в раздел Заливка (рис. 61), затем переключитесь в подраздел Узор растровой заливки (рис. 62).

Чтобы открыть пиктограммы с образцами заливок, щелкните по ярлычку Указатель заливки (рис. 63). В списке, который отображается с левой стороны во всплывающем окне, выберите категорию Металл (рис. 64). Найдите подходящую заливку и щелкните по ее образцу. Во всплывающем окне нажмите на пиктограмму Применить (рис. 65). Объект залит выбранной растровой текстурой (рис. 66).

Рис. 63. Чтобы открыть пиктограммы с образцами заливок, щелкните по ярлычку Указатель заливки

Рис. 64. Выбор нужной категории заливки во всплывающем окне

Рис. 65. Для заливки объекта выбранным узором нажмите пиктограмму Применить

Рис. 66. Исходный объект закрашен выбранной заливкой

Рис. 67. Для изменения масштаба и угла поворота текстуры при помощи мыши воспользуйтесь инструментом Интерактивная заливка

Рис. 68. Пиктограмма включения инструмента Интерактивная заливка на панели инструментов

Масштаб и угол поворота текстуры можно настроить путем ввода числовых значений в соответствующие поля палитры либо мышью при помощи инструмента Интерактивная заливка (рис. 67), который включается нажатием на соответствующую пиктограмму на панели инструментов (рис. 68) или клавиши с буквой G.

Откройте палитру Вытягивание, выбрав в меню Окно -> Окна настройки -> Эффекты -> Вытягивание (рис. 69). Переключитесь в раздел Камера вытягивания, щелкнув по соответствующей пиктограмме в верхней части палитры (рис. 70). В ниспадающих списках выберите режимы Назад параллельно и Привязка ТС к объекту. В нижней части палитры включите опцию отсчета от центра объекта, а затем введите значения числовых параметров, как показано на рис. 71. Нажмите кнопку Применить.

Рис. 69. Включение отображения палитры Вытягивание в главном меню

Рис. 70. Пиктограмма выбора раздела Камера вытягивания в палитре Вытягивание

Рис. 71. Настройки параметров раздела Камера вытягивания в палитре Вытягивание

Рис. 72. Пиктограмма выбора раздела Цвет вытягивания в палитре Вытягивание

Рис. 73. Выбор опции Заливка объекта в разделе Цвет вытягивания

Рис. 74. Пиктограмма выбора раздела Освещение вытягивания в палитре Вытягивание

Перейдите в раздел Цвет вытягивания (рис. 72), включите опцию Заливка объекта (рис. 73) и нажмите кнопку Применить.

Переключитесь в раздел Освещение вытягивания (рис. 74). Включите первый источник света, расположите его в ближнем правом верхнем углу и задайте интенсивность равной 60 единицам (рис. 75). Включите второй источник света, расположите его спереди по центру и задайте интенсивность в 36 единиц (рис. 76). Нажмите кнопку Применить. Изображение готово (рис. 77).

Рис. 75. Настройки первого источника света в разделе Освещение вытягивания

Рис. 76. Настройки второго источника света в разделе Освещение вытягивания

Рис. 77. Готовое изображение

При необходимости можно изменить толщину детали, не повторяя все действия с самого начала. Для этого инструментом выбора выделите объект и откройте раздел Камера вытягивания палитры Вытягивание. Нажмите кнопку Изменить, затем введите нужные числовые значения смещения по вертикали и горизонтали в соответствующих полях. Нажмите кнопку Применить для актуализации внесенных изменений.

Оптимальные материалы для пластиковых шестеренок

Какой же материал самый лучший? Короткий ответ в плане качества готовых шестеренок выглядит следующим образом:

Nylon (PA) > PETG > PLA > ABS

• Пожалуйста, обратите внимание, на лицензию «Только для личного пользования», т.е. результат нельзя распространять, продавать, менять и т.д.
• В собранном виде конструкция имеет 15,87 см в диаметре. Самая большая напечатанная деталь — 14,92 см в диаметре

Распечатайте все детали с не менее чем 3 периметрами по всем сторонам и снизу, 15% заполнения. Рекомендуем толщину слоя не более 0,3 мм. Работать будет любой материал — пока удастся избежать перекосов деталей, что приведет устройство в негодность.

Деталь ручки — единственная, для которой потребуются поддержки.

Инструкция по сборке (прочесть до начала работы)

1. Почистите с помощью лезвия зубцы шестеренок, чтобы они хорошо совмещались, затем установите их на пластину с тем же направлением вращения, в котором они печатались (штырек центральной шестеренки справа, зацепка ведомой — сверху по центру).
2. Закрепите основную шестеренку, попав штырьками в отверстия.
3. Нанесите немного сухого клея (хорошо подойдет клеящий карандаш) на рабочий конец рычага и установите рычаг с той стороны, с которой он совпадает по штырькам. Клей нужен для того, чтобы закрепить рычаг на штырьки. Рычаг также прижимает к конструкции основную шестеренку.
4. Нагрейте и размягчите зажимы. Этого довольно, чтобы их раскрыть. Выровняйте края зажимов по отверстиям с задней стороны пластины и обожмите шестеренку по кругу. (Отверстия на обороте пластины могут потребовать чистки — нож в помощь, все зависит от того, насколько хорош у вас принтер). Прижимайте зажимы до застывания. Это гарантирует, что все будет надежно держаться.

Конструкция зубчатого колеса

Встречается просто огромное количество разновидностей шестерен, все они характеризуются своими определенными особенностями. Среди конструкционных особенностей отметим следующие моменты:

1. При изготовлении цилиндрических и конических шестерен с прямым зубом рабочая часть создается заодно целое с валом. Это связано с тем, что размеры конструкции существенно уменьшаются. За счет создания такой конструкции можно получить деталь с высокой точностью и износостойкостью.
2. Встречаются и шестерни насадного типа. Они весьма распространены в случае, когда диаметр рабочей части большой. За счет установки насадного варианта исполнения есть возможность проводить обслуживание конструкции.
3. При диаметре менее 500 мм изделие получается методом ковки и отливки, а также при применении технологии сварки. Вариант исполнения более 500 мм изготавливаются методов отливки и сварки.
4. Клепанные или свертные колеса могут устанавливаться в случае, если есть необходимости в экономии используемого материала.

Наибольшее распространение получили зубчатые колеса цилиндрического типа.

Конструктивными особенностями подобного варианта исполнения можно назвать:

1. В качестве заготовки применяется диск определенной толщины.
2. В центральной части есть посадочное отверстие с прорезью для шпонки. Как правило, оно имеет достаточно большую кайму.
3. Рабочая часть представлена зубьями, которые могут быть расположены прямо или под углом. При этом геометрия зуба может существенно отличаться, все зависит от области эксплуатации.

Изготовление цилиндрических зубчатых колес проводится при применении специального оборудования. Примером можно назвать зубонарезные станки, которые работают по методу обкатки. Стоит учитывать, что процесс изготовления конических зубчатых колес существенно отличается.

Особые преимущества послойной печати и примеры использования шестеренок

Итак, в чем же преимущество 3D-печати шестеренок перед традиционными методами их изготовления, и насколько прочными получаются шестеренки?

Напечатанные пластиковые шестеренки дешевы, процесс быстр, можно без труда получить специализированный результат. Сложные шестеренки и 3D-вариации печатаются без проблем. Процесс прототипирования и создания проходит быстро и чисто. Самое главное то, что 3D-принтеры достаточно распространены, так что набор STL-файлов из интернета может обеспечить тысячи людей.

Конечно, печатать шестеренки распространенным пластиком — это компромисс по качеству поверхности и износостойкости, если сравнивать с литыми или обработанными пластиковыми шестернями. Но если правильно все спроектировать, напечатанные шестеренки могут оказаться достаточно эффективным и разумным вариантом, а для некоторых решений — идеальным.

Большинство рабочих приложений выглядят наподобие редуктора

, как правило, для небольших электродвигателей, ручек и заводных ключей. Это потому, что электродвигатели отлично работают на высоких скоростях, но у них возникают проблемы с резким снижением оборотов, и обойтись без шестереночной передачи в таком случае проблематично. Вот примеры:

Специфические проблемы послойной печати

1. Напечатанные шестеренки перед использованием обычно требуют небольшой постобработки. Будьте готовы к «червоточинам» и к тому, что зубцы нужно будет обработать лезвием.
   Уменьшение диаметра центрального отверстия — очень распространенная беда даже на дорогих принтерах. Это результат множества факторов. Отчасти это — температурное сжатие охлаждающегося пластика, отчасти — потому что отверстия проектируются в виде многоугольников с большим числом углов, которые стягиваются по периметру отверстия. (Всегда экспортируйте STL-файлы шестеренок с большим числом сегментов).

Слайсеры тоже вносят свой вклад, поскольку некоторые из этих программ могут выбирать разные точки для обхода отверстий. Если внутренний край отверстия будет рисовать внутренний край экструдируемого пластика, то реальный диаметр отверстия будет иметь небольшую усадку, и чтобы в это отверстие потом что-нибудь вставить, может понадобиться определенное усилие. Так что слайсер может вполне намеренно делать отверстия меньше.

Кроме того, любое расхождение слоев или расхождение по ширине предполагаемого и реального экструдирования могут оказывать довольно заметный эффект, «уплотняя» отверстие. Бороться с этим можно, например, моделируя отверстия диаметром примерно на 0,005 см больше. По аналогичным причинам, и чтобы напечатанные шестеренки помещались друг рядом с другом и могли работать, рекомендуется оставлять в модели зазор между зубцами примерно в 0,4 мм. Это некоторый компромисс, зато напечатанные шестеренки не будут застревать.

Другая распространенная проблема — получить сплошное заполнение, что довольно трудно для маленьких шестеренок. Щели между маленькими зубчиками — довольно обычное явление, даже если в слайсере выставлено заполнение 100%.
Некоторые программы относительно успешно справляются с этим в автоматическом режиме, а вручную решить эту проблему можно, увеличив перекрытие слоев. Эта задача отлично задокументирована на RichRap, и в блоге приведены различные ее решения.

Тонкостенные детали получаются хрупкими, нависающие части нуждаются в подпорках, прочность детали значительно меньше по оси Z. Рекомендуемые для печати шестеренок настройки не отличаются от обычных. На основе уже проведенных тестов можно порекомендовать прямоугольное заполнение и не менее 3 периметров. Желательно также печатать как можно более тонким слоем — насколько позволяет оборудование и терпение, потому что тогда зубцы получаются более гладкими.

Однако же,
пластик недорог, а время дорого. Если проблема критична или нужно заменить огромную сломавшуюся шестерню, можно печатать и сплошным заполнением, чтобы не оставить шанса на какую-нибудь другую засаду, кроме износа.

> Купить в подарок или заказать уникальную вещь ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ!

About sTs

• Идея уркашения детской комнаты — 21.08.2019
• Акция! Возможность открыть свою обучающую школу от МозгоЧинов! — 19.07.2019
• Самодельная люстра в виде пирамиды с Трикветрами — 05.06.2019
• Поиск администраторов! — 29.01.2019
• Лайфхаки для родителей или старших братьев и сестёр — 13.12.2018
• Креативный подарок другу — 20.11.2018
• Купить самодельные световые мечи из StarWars для Halloween — 16.09.2018
• Как избавиться от недостатков школьного образования и системы — 09.09.2018
• Обновление сайта, снова открыта регистрация — 02.09.2018
• Узнай, как я зарабатываю путешествуя и занимаясь любимым делом — 02.08.2018
• Как я навёл порядок в своей коллекции домашних фото и видео на 300 Гб — 02.08.2018
• Как за 20 минут сделать крутой шлем виртуальной реальности v.3.0 — 23.07.2018
• Бизнес под ключ для детей — 09.02.2018
• Администрация сайта уходит в отпуск! — 22.12.2017
• ВНИМАНИЕ! Конкурс лучших инструкций — 13.10.2017

О важности эвольвенты

Плохой способ изготовления шестеренок

Довольно часто в любительских сообществах можно встретить неправильно спроектированные шестеренки — моделирование шестеренок дело не такое уж и простое. Как нетрудно догадаться, плохо спроектированные шестеренки плохо сцепляются, имеют избыточное трение, давление, отдачу, неравномерную скорость вращения.

Эвольвента (инволюта) — это определенного рода оптимальная кривая, описываемая по какому-либо контуру. В технике эвольвенту окружности используют как профиль зубца для колес зубчатой передачи. Это делается для того, чтобы скорость вращения и угол сцепления оставались постоянными. Хорошо разработанный набор шестеренок должен передавать движение исключительно через вращение, с минимальным проскальзыванием.

Моделирование эвольвентной шестеренки с нуля — дело довольно нудное, так что перед тем, как за него браться, имеет смысл поискать шаблоны. Ссылки на некоторые из них будут даны ниже.

> Купить в подарок или заказать уникальную вещь ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ!

About sTs

• Идея уркашения детской комнаты — 21.08.2019
• Акция! Возможность открыть свою обучающую школу от МозгоЧинов! — 19.07.2019
• Самодельная люстра в виде пирамиды с Трикветрами — 05.06.2019
• Поиск администраторов! — 29.01.2019
• Лайфхаки для родителей или старших братьев и сестёр — 13.12.2018
• Креативный подарок другу — 20.11.2018
• Купить самодельные световые мечи из StarWars для Halloween — 16.09.2018
• Как избавиться от недостатков школьного образования и системы — 09.09.2018
• Обновление сайта, снова открыта регистрация — 02.09.2018
• Узнай, как я зарабатываю путешествуя и занимаясь любимым делом — 02.08.2018
• Как я навёл порядок в своей коллекции домашних фото и видео на 300 Гб — 02.08.2018
• Как за 20 минут сделать крутой шлем виртуальной реальности v.3.0 — 23.07.2018
• Бизнес под ключ для детей — 09.02.2018
• Администрация сайта уходит в отпуск! — 22.12.2017
• ВНИМАНИЕ! Конкурс лучших инструкций — 13.10.2017

Тонкости моделирования зубца. Оптимальное количество зубцов

Подумайте вот о чем: если вам нужно передаточное число 2:1 для линейного механизма — сколько зубцов должно быть на каждой шестеренке? Что лучше — 30 и 60, 15 и 30 или 8 и 17?

Каждое из этих соотношений даст один и тот же результат, но комплект шестеренок в каждом случае будет при печати сильно отличаться.

Большее количество зубцов дает более высокий коэффициент сцепления (количество одновременно зацепленных зубцов) и обеспечивает более плавное вращение. Увеличение количества зубцов приводит к тому, что каждый из них должен быть меньше — чтобы уместиться на тот же диаметр. Мелкие зубцы более хрупкие, их сложнее точно напечатать.

С другой стороны, уменьшение количества зубцов дает больше объема для увеличения прочности.

Печатать на 3D-принтере меленькие шестеренки — это как раскрашивать в раскраске тонкие линии толстой кисточкой. (Это на 100% зависит от диаметра сопла и разрешения принтера по горизонтальной плоскости. Разрешение по вертикали не играет роли в ограничении по минимальным размерам).

Если вы хотите испытать свой принтер в деле печатания мелких шестеренок, можете воспользоваться этим STL:

Протестированный нами принтер все выполнил на высшем уровне, но при диаметре от примерно полудюйма зубцы стали выглядеть как-то подозрительно.

Совет заключается в том, чтобы делать зубцы как можно больше, избегая при этом предупреждения от программы о слишком малом их количестве, а также избегая пересечений.

Есть еще один момент, на который следует обратить внимание при выборе количества зубцов: простые числа и факторизация.

Числа 15 и 30 оба делятся на 15, так что при таком количестве зубцов на двух шестеренках одни и те же зубцы будут постоянно встречаться друг с другом, образуя точки износа.

Более правильное решение — 15 и 31. (Это ответ на вопрос в начале раздела).

При этом не соблюдается пропорция, зато обеспечивается равномерный износ пары шестеренок. Пыль и грязь будут распределяться по всей шестеренке равномерно, износ тоже.

Опыт показывает, что лучше всего, если соотношение количества зубцов двух шестеренок лежит в интервале примерно от 0,2 до 5. Если требуется большее передаточное число, лучше добавить в систему дополнительную шестеренку, иначе может получиться механический монстр.

Мало зубцов — это сколько?

Такую информацию можно найти в каком-нибудь Справочнике механика. 13 — минимальная рекомендация для шестеренок с углом давления 20 градусов, 9 — рекомендованный минимум для 25 градусов.

Меньшее число зубцов нежелательно, потому что они будут пересекаться, что ослабит сами зубцы, да и в процессе печати придется решать проблему перекрытия.

Просто и быстро

Начнем с наиболее простого и быстрого способа создания изображения контура шестеренки с симметричными остроконечными зубьями треугольной формы. В CorelDRAW таковым является инструмент Многоугольник. Включите его, щелкнув по соответствующей пиктограмме на панели инструментов (рис. 1) или нажав клавишу Y. После этого введите требуемое число зубьев шестеренки в поле Точки или стороны на панели свойств (рис. 2) и создайте многоугольник нужного размера (рис. 3), удерживая нажатой клавишу Ctrl (это необходимо для того, чтобы шестеренка имела правильную форму).

Рис. 1. Пиктограмма выбора инструмента Многоугольник на панели инструментов

Рис. 2. Поле ввода количества вершин (сторон) многоугольника на панели свойств

Рис. 3. Многоугольник — заготовка для создания контура шестеренки

Не снимая выделения, переключитесь на инструмент Форма (F10). Наведите курсор на одну из узловых точек многоугольника (рис. 4). Нажмите правую кнопку мыши и клавишу Ctrl и, удерживая их, переместите узловую точку. Контур модифицированной фигуры при этом отображается синей пунктирной линией (рис. 5). Получив нужное соотношение длины и ширины зубьев, отпустите кнопку мыши и клавишу Ctrl. Выберите для этого объекта сплошную заливку черного цвета и режим без абриса. Контур шестеренки готов (рис. 6).

Рис. 4. Курсор инструмента Форма расположен над узловой точкой многоугольника

Рис. 5. В процессе смещения узловой точки контур модифицированного многоугольника отображается синей пунктирной линией

Рис. 6. Контур шестеренки готов

В некоторых узлах (например, в храповых механизмах) применяются шестерни с треугольными зубьями асимметричной формы. Изображение такой детали можно получить таким же способом, который был описан выше, с одним отличием: нажимать и удерживать клавишу Ctrl в процессе преобразования исходного многоугольника в этом случае не нужно.

Сделайте копию ранее созданного объекта, нажав сочетание клавиш Ctrl­D, и переместите ее в сторону. Переключитесь в каркасный режим отображения, выбрав в меню Вид -> Каркас (рис. 7). Инструментом Форма выделите одну из узловых точек нового объекта и переместите ее так, чтобы зубья стали асимметричными (рис. 8). Переключитесь в обычный режим отображения, выбрав в меню Вид -> Обычный, и оцените результат (рис. 9).

Рис. 7. Выбор каркасного режима отображения в главном меню

Рис. 8. Перемещение узловой точки инструментом Форма

Рис. 9. Контур шестеренки с треугольными зубьями асимметричной формы готов

Рис. 10. Выбор инструмента Искажение на панели инструментов

Помимо уже описанного есть еще один быстрый способ создания контура шестеренки с симметричными остроконечными зубьями треугольной формы из многоугольника. При помощи инструмента Многоугольник создайте многоугольник с нужным количеством вершин, удерживая нажатой клавишу Ctrl. Не снимая выделения, переключитесь на инструмент Искажение, щелкнув по соответствующей пиктограмме на панели инструментов (рис. 10). Выберите режим Искажение в виде застежки­молнии нажатием на соответствующую пиктограмму на панели свойств (рис. 11). Там же в поле Частота застежки­молнии введите значение «0» (рис. 12). Высоту зубьев можно настраивать, изменяя числовое значение в поле Амплитуда застежки­молнии (рис. 13) либо перемещая маркер в виде белого квадрата, отображаемый непосредственно в поле документа поверх объекта (рис. 14).

Рис. 11. Пиктограмма выбора режима Искажение в виде застежки-молнии на панели свойств

Рис. 12. Поле ввода числового значения параметра Частота застежки-молнии на панели свойств

Рис. 13. Поле ввода числового значения параметра Амплитуда застежки-молнии на панели свойств

Описанный способ интересен тем, что при необходимости можно легко придать зубьям скругленную (а точнее, синусоидальную) форму (рис. 15). Для этого достаточно нажать пиктограмму Сглаженное искажение на панели свойств (рис. 16) в процессе редактирования.

Рис. 14. Перемещая мышью маркер в виде белого квадрата, на который указывает синяя стрелка, можно изменять высоту зубьев

Рис. 15. Контур шестеренки с зубьями синусоидальной формы

Рис. 16. Пиктограмма включения режима Сглаженное искажение на панели свойств

Наряду с предельной простотой и минимальными затратами времени описанные в этом разделе способы создания изображений шестеренки из многоугольника имеют еще одно преимущество. Пока модифицированный многоугольник не преобразован в кривую, вы можете легко изменять количество зубьев, не повторяя все операции с самого начала. Для этого выделите объект инструментом выбора, введите нужное число в поле количества вершин на панели свойств и нажмите клавишу Enter.

Тонкости моделирования зубца. Угол давления, и Как сделать прочные зубцы

Угол давления 15, угол давления 35

Угол давления?
Зачем мне это знать?
Это угол между нормалью к поверхности зубца и диаметром окружности. Зубцы с большим углом давления (более треугольные) прочнее, но хуже сцепляются. Их проще печатать, но при работе они создают высокую радиальную нагрузку на несущую ось, издают больше шума и склонны к отдаче и проскальзыванию.

Для 3D-печати хорошим вариантом является 25 градусов, что обеспечивает плавную и эффективную передачу в шестернях размером с ладонь.

Что еще можно сделать для укрепления зубцов?

Просто сделайте шестерню толще — это, очевидно, укрепит и зубцы. Удвоение толщины дает удвоение прочности. Хорошее общее правило гласит: толщина должна быть от трех до пяти раз больше шага зацепления шестеренки.

Прочность зубца шестеренки можно приблизительно оценить, если рассматривать его как небольшую консольную балку. При таком подходе ясно, что добавление перекрывающей сплошной стенки для уменьшение неподдерживаемой площади значительно укрепляет прочность зубцов шестеренок. В зависимости от применения, такая техника расчетов может быть использована также для уменьшения числа точек зацепления.

Требования к заготовке

Заготовку под шестерню изготавливают токарным способом. Поскольку большинство зубофрезерных станков предусматривают зажим детали в кулачковом патроне, имеет смысл сразу выполнять токарные работы на оправке, либо же точить заготовку с небольшим хвостовиком, который будет удален после нарезки зубьев.

Заготовка должна иметь наружный диаметр окружности шестерни по вершинам. Сразу же точатся канавки, занижения, фаски, выполняется облегчающая перфорация. Как правило деталь на токарный станок больше не возвращается, исключение составляют заготовки с хвостовиком или слишком большим занижением на торцах, когда велик риск деформации при фрезеровании.

Методы крепления на ось

Тугая насадка на ось с насечками.

Этот самый простой метод встречается не слишком часто. Здесь надо быть внимательным со перекосом пластика, что с течением времени ухудшит передачу момента. Такая конструкция является также неразборной.

Ось на фиксирующем винте в плоскости шестерни.

Фиксирующий винт проходит сквозь шестерню и упирается в плоский участок на оси. Фиксирующий винт обычно направляется непосредственно в тело шестерни или через утопленную гайку через квадратное отверстие. У каждого метода есть свои риски.

Если направлять винт напрямую, можно сорвать хрупкую пластиковую резьбу. Метод с утопленной гайкой решает эту проблему, но, если не проявить достаточно аккуратности и приложить при креплении слишком большое усилие, тело шестерни может сломаться. Делайте шестерню потолще!

Добавление специальных ввинчивающихся термовставок, существенно улучшит прочность насадки на ось.

шестиугольная врезка, в которой сидит шестиугольная гайка под шестиугольный винт. Вокруг шестиугольника нужно напечатать достаточно сплошных слоев, так чтобы винту было за что держаться. При этом тоже полезно использовать фиксирующий винт, особенно если речь идет о высоких оборотах.

встречается в мире любительской 3D-печати нечасто.

Ось как единое целое с гайкой.

Такое решение хорошо противостоит нагрузкам на скручивание. Его, однако, очень трудно добиться на принтере, потому что шестерни приходится печатать перпендикулярно к поверхности стола, а любые оси при таком решении имеют слабое место по оси Z, что проявляется при высоких нагрузках.

Метод обката

Метод обката самый распространённый вариант изготовления шестерен, так как этот способ наиболее технологичный. В этом способе изготовления применяются такие инструменты: долбяк, червячная фреза, гребенка.

Метод обката с использованием долбяка

Для изготовления шестерен используется зубодолбёжный станок со специальным долбяком (шестерня оснащенная режущими кромками). Процедура изготовления шестерен происходит в несколько этапов, так как срезать за один раз весь лишний слой металла не возможно. При обработке заготовки, долбяк выполняет возвратно-поступательное движение и после каждого двойного хода, заготовка и долбяк проворачиваются на один шаг, как бы «обкатываются» друг по другу. Когда заготовка шестеренки сделает полный оборот, долбяк выполняет движение подачи к заготовке. Этот цикл производства выполняется, пока не будет удалён весь необходимый слой металла.

Метод обката с использованием гребёнки

Гребенка — режущий инструмент, его форма аналогична зубчатой рейки, но одна сторона зубьев гребенки заточена. Заготовка изготавливаемой шестерни производит вращательное движение вокруг оси. А гребёнка выполняет поступательное движение перпендикулярно оси шестерни и возвратно-поступательное движение параллельного оси колеса (шестеренки). Таким образом гребенка снимает лишний слой по всей ширине обода шестерни. Возможен другой вариант движения режущего инструмента и заготовки шестерни относительно друг друга, например, заготовка выполняет сложное прерывистое движение, скоординированное с движением гребенки, как будто совершается зацепление профиля нарезаемых зубьев с контуром режущего инструмента.

Этот метод позволяет изготовить шестерню при помощи червячной фрезы. Режущим инструментом в данном методе служит червячная фреза, которая совместно с заготовкой зубчатого колеса производят червячное зацепление.

Одна впадина шестеренки нарезается дисковой или пальцевой фрезой. Режущая часть фрезы, выполненная в виде формы этой впадины, нарезает шестерню. А при содействии делительного устройства нарезаемая шестеренка поворачивается на один угловой шаг и процесс нарезания повторяется. Этот способ изготовления шестерен использовался еще в начале ХХ века, он является не точным, впадины произведенного зубчатого колеса получаются разными, не идентичными.

Некоторые типы шестеренок

Внешние и внутренние прямозубые шестерни, параллельные спиральные (косозубые), двойные спиральные, реечные, конические, винтовые, плосковершинные, червячные

Спиральное зубчатое колесо (елочка).

Его обычно можно увидеть в экструдерах принтеров, они сложны в работе, но имеют свои преимущества. Они хороши большим коэффициентом сцепления, самоцентровкой и самовыравниванием. (Самовыравнивание бесит, потому что отражается на работе всей конструкции). Этот тип шестеренок также непрост в изготовлении на обычном оборудовании, вроде любительских принтеров. 3D-печать знает значительно более простые методы.

Легко моделируется, есть большой соблазн ее использовать. Следует отметить, что передаточное число такой системы равно числу зубцов шестеренки, поделенному на количество проемов червяка. (Надо посмотреть с торца червяка и посчитать количество начинающихся спиралей. В большинстве случаев получается от 1 до 3).

Преобразует вращательное движение в линейное и наоборот. Здесь речь идет не о вращении, а о расстоянии, которое проходит рейка с каждым поворотом вала шестерни. Тут очень просто вычислять плотность зубцов: надо лишь умножить их плотность на рейке на пи и на диаметр шестерни. (Или умножить количество зубцов на рейке на плотность зубцов на шестерне).

Необходимые инструменты

Для проведения рассматриваемой процедуры требуется специальный режущий инструмент, которые позволяет проводить снятие требуемого количества материала. Довольно большое распространение получили следующие:

1. Если изготовление зубчатых колес проводится при применении технологии обкатки, то требуется эвольвентное зубчатое колесо, изготавливаемое при применении твердого и износостойкого материала.
2. Нарезка зубьев методом копирования проводится червячной фрезой. Она характеризуется определенной геометрией, которая позволяет получить впадины с заданными параметрами.

Также может устанавливаться пальцевая модульная фреза, которая устанавливается в специальном фрезеровальном оборудовании. Можно приобрести модульные фрезы для нарезания зубчатых колес, изготавливаемые при применении износостойких материалов.

Смазка 3D-напечатанных шестеренок

Если устройство работает при малых нагрузках, на малых скоростях и частотах, о смазке пластиковых шестеренок можно не беспокоиться. Но если нагрузки высоки, то можно попробовать продлить срок службы, смазывая шестерни и уменьшая трение и износ. В любом случае все функции шестеренок более эффективны при наличии смазки, а сами шестерни служат дольше

Для таких объектов, как шестеренки экструдера 3D-принтера, можно порекомендовать плотную смазку. Для этого отлично подойдут литол, PTFE или смазки на силиконовой основе. Смазку надо наносить, слегка протирая деталь туалетной бумагой, чистым бумажным полотенцем или не пыльной тканью, равномерно распределяя лубрикант, несколько раз провернув шестеренку.

Любая смазка лучше, чем никакой, но надо убедиться в ее химической совместимости с данным пластиком. А еще всегда надо помнить, что смазка WD-40 — отстой. Хотя она и прилично чистит.

Применение и создание шестерни в Forestry

Впрочем, необходимость в шестеренках существует не только в BuildCraft. В другом моде — Forestry, где добавлено много разнообразных автоматизированных устройств для ферм, пчеловодства и добычи энергии, — такой предмет тоже используется довольно часто.

Некоторые разновидности шестерней в данной модификации заимствуются из BuildCraft, поскольку эти программные продукты — равно как и Industrial Craft2 — созданы как взаимодополняющие. Однако имеются в Forestry и свои оригинальные рецепты крафта, а также варианты использования шестерней.

Прежде всего, здесь наличествует медная деталь подобного типа. Она применяется лишь в двух устройствах — торфяном моторе и увлажнителе. Изготавливается она из одного ингредиента — медных слитков. Они производятся традиционным для подобных предметов способом — путем переплавки в печи соответствующей руды. Пять готовых слитков надо расположить на верстаке в виде креста, оставив свободными лишь четыре угловых ячейки.

Нередко для крафтинга различных механизмов, включая вызыватель дождя, электродвигатель и пасеку, используется оловянная шестерня. Для ее создания слитки на верстаке располагаются тем же способом, что было описано выше, но с той разницей, что в центр пойдет один медный, а вокруг него — четыре оловянных. Последние переплавляются из руды данного металла.

Кроме того, в Forestry доступна так называемая пропитанная шестерня. Она изготавливается тем же способом, что и в BuildCraft обычная деревянная, но с той разницей, что в виде ромба на верстаке в данном случае размещаются четыре полированных палки из дуба. Они делаются из двух древесных блоков с добавлением десятой части ведра растительного масла. Без пропитанной шестерни невозможен крафтинг плотников блоков и панелей, а также завода древесины.

Инструментарий для изготовления шестеренок

Высококачественные шестеренки можно делать на одних лишь бесплатных программах. То есть, существуют платные программы для очень оптимизированных и совершенных шестереночных соединений, с тонко настраиваемыми параметрами и оптимальной производительностью, но от добра добра не ищут. Просто надо сделать так, чтобы в одном и том же механизме использовались шестеренки, изготовленные одним и тем же инструментом, чтобы соединения сцеплялись как надо. Шестеренки лучше моделировать парами.

Найти имеющуюся модель шестеренки, модифицировать или масштабировать ее под свои нужды. Вот перечень баз данных, где можно найти готовые модели шестеренок.

• McMaster Carr : обширный массив 3D-моделей, проверенных решений
• GrabCAD : гигантская база данных присланных пользователями моделей

GearGenerator.com генерирует SVG-файлы прямозубых шестеренок (Эти файлы могут быть конвертированы в импортируемые . Впрочем, некоторые программы, такие как Blender, умеют импортировать SVG напрямую, без танцев с бубнами).

https://inkscape.org/ru/ — бесплатная программа векторной графики с интегрированным генератором шестеренок. Приличное руководство по созданию шестеренок на Inkscape — и .

Большинство генераторов шаблонов шестеренок дают на выходе STL-файлы, что может раздражать, если вам требуются особенности, которых генератор не предлагает. STL-файлы — это PDF мира 3D, они изощренно сложны для редактирования, однако редактирование возможно.

Хорошая элементарная браузерная CAD-программа, простая и быстрая в освоении, одна из немногих программ 3D-моделирования, которая умеет модифицировать STL-файлы. www.Tinkercad.com

Хорошая программа для масштабирования исходных форм. https://meshmixer.com/

Шестеренки для цепной передачи

В цепных передачах обычно применяются шестеренки, промежутки между зубьями которых имеют эллиптический профиль. Для создания изображений подобных деталей удобно использовать метод вычитания объектов.

При помощи инструмента Эллипс (F7) создайте окружность нужного диаметра, удерживая нажатой клавишу Ctrl. Затем создайте окружность меньшего диаметра, которая послужит своего рода штампом для «высекания» выемок в исходном объекте (рис. 29).

Рис. 29. Две окружности разного диаметра — заготовки для создания шестеренки

Рис. 30. Расположение меньшей окружности

Переключитесь на инструмент выбора и разместите меньшую окружность таким образом, чтобы ее центр был расположен рядом с контуром большой окружности, но за ее пределами (рис. 30). Щелкните еще раз по меньшей окружности, чтобы перейти в режим вращения. Наведите курсор на маркер оси вращения и переместите его в центр большой окружности, ориентируясь по надписи «по центру» (рис. 31).

Рис. 31. Перемещение маркера вращения меньшей окружности в центр большой

Рис. 32. Настройки раздела Вращение палитры Преобразования

Откройте раздел Повернуть палитры Преобразования (Alt­F8). Введите числовые значения угла поворота и количества копий в соответствующие поля (рис. 32) и нажмите кнопку Применить.

Выделите все окружности и нажмите кнопку Задние минус передние на панели свойств (рис. 33). Выберите для созданного объекта заливку черного цвета и режим без абриса. Контур готов (рис. 34).

Рис. 33. Преобразование группы выделенных объектов нажатием кнопки Задние минус передние на панели свойств

Рис. 34. Контур шестеренки готов

Рис. 35. Пиктограмма перехода в раздел Абрис палитры Свойства объекта

Рис. 36. Пиктограмма включения режима скругления углов абриса в палитре Свойства объекта

Стоит отметить, что у реальных шестеренок подобного типа края зубьев скруглены с целью уменьшения износа цепи. Сделать изображение более реалистичным можно при помощи нехитрого приема. Выделите ранее созданный объект и задайте для него абрис черного цвета. В палитре Свойства объекта выберите раздел Абрис (рис. 35). Включите режимы скругления углов (рис. 36) и расположение абриса по центру (рис. 37). Подберите толщину абриса таким образом, чтобы получить скругление нужного радиуса. После этого преобразуйте абрис в отдельный объект, выбрав в меню Объект -> Преобразовать абрис в объект или нажав сочетание клавиш Ctrl­Shift­Q.

Рис. 37. Пиктограмма включения режима Абрис по центру в палитре Свойства объекта

Рис. 38. Изображение контура шестеренки готово

Выделите оба объекта (исходный и созданный из его абриса) и объедините их в один, нажав кнопку Объединение на панели свойств. Нужный эффект достигнут (рис. 38).

Не-FDM 3D-печать

Большинство людей, даже убежденные любители, не имеют непосредственного доступа к другим технологиям 3D-печати для изготовления шестеренок. Между тем такие сервисы существуют и могут помочь.

отличная технология для профессионального прототипирования шестеренок. Печатаемые слои не видны, в результате процесса можно получать очень мелкие детали. С другой стороны, детали получаются дорогими и несколько хрупкими. Если вы используете этот процесс для прототипирования будущей литой модели, проблем с ее извлечением не возникнет. Делайте деталь сплошной, а то она непременно сломается!

очень точный процесс, в результате которого получаются прочные детали. Технология не требует подпорок для нависающих структур. Можно создавать сложные и подробные изделия, лучше со стенками толщиной до четверти дюйма. Слои печати также почти невидимы… НО, шершавая поверхность (потому что технология основана на порошковой печати) крайне склонна к износу. Требуется очень мощная смазка, и многие вообще не рекомендуют SLS-шестеренки для приложений длительного пользования.

хороша для детализированных и точных многоцветных декоративных или
не конструкционных
деталей. Подойдет для получения деталей безумных цветов, впрочем, очень хрупких и зернистых, так что это не то, что требуется для функциональных шестеренок.

Здравствуйте уважаемые посетители. Предлагаем Вам ознакомиться с обучающим видео уроком по изготовление пластиковой шестерни. Как Вы знаете многие шестерни в бытовой и офисной техники изготавливаются из пластика, а так же происходит поломка данной шестеренки. Вы сможете узнать как сделать новую по образцу которая имеется.

В этом уроке Вы узнаете как изготовить сломанную шестеренку из кухонного комбайнера. Как Вы понимаете такие шестеренки не возможно купить в магазинах, в ремонтных мастерских могут просто не найти подходящую шестеренку. Изготовление металлической шестеренки будет дороговато для данной модели кухонного комбайна.

Для создания новой пластиковой шестеренки, нам нужно использовать сломанную часть, но в начале нам необходимо будет её склеить. При собрании сломанной шестеренки, у нас могут возникнуть не большие трудности — это появление небольших дефектов, возможно не доставание мелки деталей.

Все это склеиваем обычным суперклеем, так как в сверхпрочности нам нет никакой необходимости. Нужно сделать все имеющие детали в одно подобие шестеренки. При склеивании мы видим небольшие дефекты которые имеются у нас. Мелкие части просто разлетелись, когда сломалась шестеренка. Соответственно нам необходимо будет все восполнить и все это будет делать воском. Заполняем все там где не достают данные детальки, кусочки пластика воском и до моделируем так как у нас выглядела бы не достающая деталька. Если эта часть детали выпуклая то будем моделировать как выпуклая, а если плоская то как плоская.

При восстановлении шестеренки нужно постараться сделать таким каким он был изначально кухонном комбайне. Конечно при выполнении воском мы не сможем сделать точную копию шестеренки, но постараемся сделать более или менее точную копию. При использовании таких шестеренок в кухонных комбайнах, там нет таких сверх точный посадок, так как постоянно снимается и одевается.

Данный процесс моделирования воском занимает в среднем пару часов. После моделирования до нужного состояния можно смело приниматься к процессу изготовление пластиковой шестерни. В обучающем видео Вы сможете более подробно посмотреть весь процесс создания такой шестеренки. Желаем Вам удачи.

Одной из самых сложных и, тем не менее, распространенных механических систем является зубчатая передача. Это отличный способ передачи механической энергии из одного места в другое и способ увеличения или уменьшения мощности (крутящего момента), а также увеличения или уменьшения скорости чего-либо.

Как сделать шестеренку своими руками? Проблема всегда заключаются в том, что для создания эффективных зубчатых колес требуется достаточно много навыков рисования и знание математики, а также умение создавать сложные детали.

Для любительского нет необходимости иметь максимальную эффективность, поэтому мы можем получить намного более легкую в изготовлении систему, даже с подручными инструментами.

Шестерня — это ряд зубьев на колесе. (Обратите внимание на диаграмму выше, они пометили неправильное количество зубьев на шестернях — извините)

Как сделать шестерню своими руками

Привет. Хочу поделиться опытом быстрого создания шестерёнок. Кратко расскажу как проектировать шестерни и как изготавливать.

Постарался изложить максимально простым языком.

Недавно друг, который занимался продажей шоколадных фонтанов в Питере обратился с необычным предложением. Ему вернули фонтан, где не крутился винт, поднимающий шоколад. Я люблю подобные задачи, когда мало кто может (или хочет браться) за починку единичных вещей и нужно поломать немного голову как изготовить редкие запчасти своими руками.

После разборки стало ясно, что дело в редукторе. Одна шестерня буквально расплавилась на валу (качество компонентов было просто на высоте. Скорей всего шестерня проскальзывала долгое время, потом нагрелась. Фонтан выключили, шестерня снова прилипла к валу со смещенным центром. Потом его снова включили и несколько зубъев, не выдержав нагрузки, отломилось). Точно такую же шестерёнку не найти, поэтому из оказавшегося под боком оборудования решил изготовить новую.

Вариантов создания шестерёнок очень много, я расскажу лишь про один из них. На мой взгляд он самый простой и эффективный.

Шаг 1. Разработка чертежа шестерни

Вам понадобится:

• любой векторный редактор
• штангенциркуль
• генератор шестеренок (я использовал этот онлайн сервис)

Итак, считаем количество зубцов поломавшейся шестерни. Вводим все параметры, проводим замеры.

Качаем файл чертёж. Внутреннюю звёздочку я чертил сам в кореле, т.к. нужного параметра не нашел.

Рассчитывая внутренний диаметр шестерёнки нужно соблюсти тонкий баланс между прокручиванием и растрескиванием от сильного натяга.

Шаг 2. Изготовление шестерни

Материал новой шестерни — прозрачное оргстекло. Просто ищете в поисковике лазерную резку в вашем городе и отправляетесь туда. Лучше нарезать несколько с разными параметрами сразу. Думаю, одна порезка как у меня не должна выйти более $ 6.

Шаг 3. Запуск и тест фонтана

Вообще соседние шестерни принято делать из материалов немного разной плотности. Так они дольше прослужат. Скорей всего производитель просто пренебрег этим.

Смазываем, запускаем, радуемся!

Источник