Шестерни для маленьких редукторов

Высокие обороты коллекторных двигателей болгарок требуется снижать с целью создания безопасных условий для работы. С помощью понижающего редуктора достигается скорость вращения инструмента, при которой он выполняет свою функцию, не разрушаясь под воздействием центробежных сил. Редуктор обычно выполняется одноступенчатым, состоящим из пары конических шестерен. Самые большие нагрузки как раз возникают в работе этой конической пары. Поэтому достаточно часто они выходят из строя, приходится их менять одновременно с заменой смазочного материала.

Видео:Редуктора для мотоблоков и культиваторов - обзор.Скачать

Элементы инструмента

Знание общих принципов устройства УШМ помогает лучше диагностировать причины поломки. Важно знать, что каждая из составляющих частей болгарки (механическая или электрическая) имеют свои специфические особенности. По наличию характерных признаков в работе всегда можно определиться, в какой из частей искать неполадки.

Схема работы болгарки. Источник здесь

Так, например, повышенное искрение щеток в районе коллекторного узла электродвигателя говорит, что следует провести осмотр электрической части. Резкий металлический шум, доносящийся из редуктора, даст повод определить состояние конической пары шестерен, наличие смазки в этом механическом узле болгарки.

Видео:Как сделать любую шестерёнку для бытовой техники самому, в домашних условияхСкачать

Необходимые инструменты

Молоток с деревянной рукояткой. Фото КовкаПРО

Качество ремонта во многом зависит от правильно выбранного инструмента. Оптимальным вариантом для замены шестерен в УШМ необходимо иметь следующий:

• набор отверток, а лучше шуруповерт;
• плоскогубцы для снятия стопорных колец;
• набор гаечных ключей;
• во время замены изношенных шестерен приходиться выпрессовывать подшипники, где без специальных съемников трудно обойтись;
• в некоторых случаях при их отсутствии разборка деталей с посадкой на прессовую посадку может быть выполнена металлическими, деревянными, резиновыми молотками с применением специальных надставок;
• для сборки редукторного узла после замены шестерен технологическую операцию запрессовки лучше всего выполнять на прессе — это гарантирует качественную сборку;
• слесарные тиски с возможностью применить мягкие губки — далеко не последнее приспособление при ремонте редуктора болгарки.

Видео:Любая шестеренка за 10 секунд! Отличная идея своими руками!Скачать

Как сделать своими руками и подобрать шестерни на редуктор болгарки большой и маленькой

Шестерни в редукторе болгарки

В редукторах болгарок применяют конические шестерни двух видов — прямозубые и косозубые. Конические с прямыми зубьями встречаются достаточно редко и только в небольших маломощных болгарках. Более маленькое пятно контакта по сравнению с косозубыми шестернями не позволяет передавать большие мощности. Простота в изготовлении, применение дешевых шарикоподшипников из-за отсутствия осевых нагрузок, делают такие УШМ недорогим товаром.

В подавляющем большинстве болгарок в редукторах используются конические косозубые шестерни. Это бытовые болгарки хорошего качества и мощные профессиональные УШМ. Так как в них обеспечивается плавность контакта они не создают повышенный шум при работе, более долговечны в эксплуатации и не имеют ограничений по мощности.

Тем, кто столкнулся с проблемой замены изношенных или сломанных шестерен на болгарке, будет полезна информация по ремонту различных моделей вместе с просмотром видео.

Как снять и поменять в болгарке BOSCH

В видео в одной из моделей УШМ фирмы BOSCH появился «металлический» звук при вращении шестерен редуктора. Для полной диагностики дефекта было принято решение сделать полную разборку болгарки, где кроме пластикового электрического корпуса, разбирается корпус редуктора из алюминиевого сплава.

После вскрытия редуктора визуально фиксируется износ шестерен, особенно большой ведущей. Однако замена делается взаимозаменяемой парой вне зависимости от отсутствия критического износа на второй, обычно маленькой шестерни. Смазка, в которой находятся абразивные частицы от износившихся деталей, вымывается с помощью бензина или керосина, поверхность корпуса тщательно протирается и просушивается. В чистом виде намного легче определить все дефектные детали.

Для того, чтобы убрать ротор электродвигателя из редуктора, требуется освободить коллекторный узел от прижатых к нему щеток. Кстати в данном видео они находились в критически плохом состоянии и также подлежали замене. После окончательного определения всех дефектных деталей, кроме шестерни и щеток, принято решение поменять подшипники ротора и опорную втулку большой шестерни, которая стоит в корпусе редуктора. Целесообразность замены делается на основании больших размеров люфтов.

Автор подобрал в качестве альтернативы европейским подшипникам российские аналоги, бронзовую втулку 10 х 14 мм найти можно легко. Кстати, свое «ноу-хау» как снять подшипник ротора, плотно примыкающего к лабиринтному уплотнению коллектора, автор оставил втайне. Однако, снять его с полностью извлеченного из болгарки ротора непросто, так как существует много базовых сторон для его крепления в приспособлениях, при этом следует учитывать, что подшипник заменяется на новый.

Разборка и сборка шестерен, подшипников и втулок не представляет сложности, особенно если имеется в наличии пресс, которым автор пользуется при снятии и установке большой шестерни.

Замена на Маките

Тот же автор, который представлял вариант замены шестерен в предыдущем видео на модели фирмы BOSCH, делает эту же работу на УШМ модели Макита. Здесь, как показано в следующем видео, шестерни проскальзывают друг относительно друга.

Порядок действий ничем не отличается от ремонта болгарки BOSCH. Специфика в снятии большой ведомой шестерни, которая базируется на усиленной шпонке. После замены подшипника фланца (он легко выбивается с помощью подходящей по размеру надставки), на вал собирается шпонка и на нее от руки насаживается новая шестерня. Далее с помощью стопорного кольца она фиксируется в нужном положении. После чистки корпуса, он заполняется смазкой, корпус редуктора собирается с замененными шестернями. Следует отметить, что замена шестерен на болгарке Макита выполняется без специальных приспособлений и отличается простотой.

Замена пары, выпрессовка с якоря маленькой DWT

Специфический «шелестящий» звук из редуктора происходил из болгарки модели DWT из следующего видео. При таком дефекте порядок действий при ремонте практически ничем не отличается от типового, как это было сделано в предыдущих видео. Здесь автор делает акцент на том, что даже при наличии одной целой шестерни, следует менять сразу обе.

Маленькая шестерня снимается после откручивания прижимной гайки с вала ротора. Конструкция модели DWT имеет такую особенность при обратной сборке с маленькой шестерней, что она не встанет на место при в упор поставленном роторе. Следует начать устанавливать ее в некотором промежуточном положении ротора. Прижимная гайка маленькой ведущей шестерни окончательно закручивается при помощи ключа на 12, в закрепленном с помощью деревянных брусков роторе в тисках.

Как снять малую/ведущую на Зубр

На болгарках модели «Зубр» подшипник ротора, находящийся в корпусе редуктора, закреплен на нем накладкой или кольцом. В следующем видео показан способ снятия вала ротора с внутреннего кольца этого подшипника. Основные действия выполняются легкими ударами резинового молотка по корпусу редуктора.

Как снять шестерни с ротора

На болгарках модели STERN не удается так легко освободить ротор из внутреннего кольца подшипника, как в модели «Зубр», чтобы заменить ведущую шестерню. Подшипник закреплен в корпусе специальной накладкой, крепящейся к нему на двух винтах, как видно из следующего видео. Здесь для достижения результата при ремонте пришлось пожертвовать целостностью крыльчатки. В ней было просверлено отверстие, через которое открутили винты накладки, и ротор вместе с подшипником вышел из соединения с корпусом редуктора.

Метод далеко не идеальный, так как требует доработки конструкции крыльчатки в плане организации второго такого же отверстия с противоположного конца, для устранения дисбаланса при вращении ее на высоких оборотах.

Как подобрать, рекомендации

Замена изношенных, треснутых или со сколотыми зубьями шестерен производится двумя методами:

• заменить на оригинальную коническую пару;
• подобрать и установить аналогичную по характеристикам.

Читайте также: Mazda bongo рулевой редуктор

В следующем видео даются рекомендации, как максимально близко подобрать коническую пару вместо вышедшей из строя заводской. Особенно это актуально при очень высокой цене оригинальной пары, а соотношение «цена-качество» подобранного аналога выглядит вполне удовлетворительным.

Источником информации для поиска могут послужить определенные размеры, снятые с вышедших из строя шестерен. Автор в качестве измерительного инструмента рекомендует применять штангенциркуль, точность измерения которого 0,1 мм вполне достаточна. Рекомендуется зафиксировать размеры следующих параметров.

• Диаметр ведомой шестерни. Здесь можно выполнить параллельно замер блокировочных отверстий (расстояние оси относительно центра), для сохранения функции фиксирующей кнопки.
• Посадочный диаметр. Он может быть выполнен под запрессовку или посадку на шпонку.
• Размеры шпоночного соединения с гарантированным радиальным зазором между шпонкой и шестерней.
• Высота ведущей и ведомой шестерен. Это важный параметр, который влияет на величину пятна контакта. Варьированием этого размера в сочетании с применением прокладок можно восстановить величину пятна контакта изношенных зубьев, тем самым продлив срок службы редуктора.
• Внутренний посадочный диаметр ведущей шестерни. Обычно она насаживается на вал по скользящей посадке, но имеются варианты со шлицем или шпонкой. Здесь следует снять все дополнительные размеры.
• Диаметр ведущей шестерни.

Так как замена шестерен производится парой, то количество зубьев не играет существенной роли. Если проанализировать фундаментальную методику расчета зубчатой конической передачи, то на основании подобранных параметров, их величина не должна сильно отличаться от оригинального значения количества зубьев. Передаточное число, частота вращения, крутящий момент будут практически неизменными при установке шестерен-аналогов.

Проблема: смазка положена, а шестерни сухие

При длительной беспрерывной работе болгарки корпус редуктора сильно нагревается. Если его вскрыть, то можно увидеть отсутствие смазки на поверхности зубьев шестерен. При повышении температуры вязкость смазки уменьшается, она становится жидкой и под действием центробежных сил (обороты болгарок высокие) отбрасывается на внутренние стенки корпуса редуктора. Это говорит о том, что для обеспечения функций смазки в уменьшении трения, отводе тепла из зоны трения зубьев, то есть в активном ее участии в процессе работы конической пары, смазка для редуктора болгарок должна обладать определенными свойствами:

• смазка должна обладать достаточно высокой вязкостью, но не превышать определенной величины;
• при подъеме температуры она должна сохранять свою консистенцию и не вытекать из механизма до нагрева около 120°С;
• предел прочности – минимальное напряжение при котором смазка теряет пластичность и становится текучей, должен перекрывать любые нагрузки возникающие в работе болгарок.

Чем и как смазывать

Срок службы редуктора УШМ во многом зависит от качества применяемой смазки. Лучшим вариантом является использование смазок от известных брендов, особенно если он совпадает с брендом-производителем болгарки, которая находится в эксплуатации. Это дорогой вариант, но надежный.

В условиях ограниченного бюджета можно использовать самодельные на базе автомобильных смазок для шаровых опор ШРУС с добавками (дисульфид молибдена и другие). Для эффективного применения в болгарках их следует разбавить минеральным индустриальным маслом. Больше информации по данной теме представлено в статье «Смазка редуктора болгарки» и в материале про то, как смазать своими руками.

Видео:Что будет если смазывать пластиковые шестерни ЛИТОЛОМ и подобными ему смазкамиСкачать

Где купить или заказать замену

Приобрести запчасти для редукторов возможно у сотрудников компаний, которые представлены в разделе «Где купить шестерни для болгарки». Кроме этого, возможно обратиться к сотрудникам, оказывающим сервисное обслуживание электроинструментов.

Видео:Автослесарь показал хитрый способ, восстановления зубьев, на косозубой шестерёнке, используя свечуСкачать

Практическое руководство по печати шестеренок на 3D-принтере

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.

Видео:ЭВОЛЮЦИЯ МЕХАНИЗМОВ - DIY ШЕСТЕРНИСкачать

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

Нейлоновый филамент (PA-6, PA-12, Nylon) — невероятно прочный, долговечный и многофункциональный материал для 3D-печати. Низкий коэффициент трения, надежное сцепление слоев и высокая температура плавления делает его отличным материалом для 3D-печати шестеренок. К недостаткам нейлона можно отнести его склонность к впитыванию влаги и сложность печати этим филаментом.

PETG (Полиэтилентерефталат-гликоль) — также жесткий и прочный материал, большим плюсом является его высокий показатель спекаемости слоев, хорошо липнет к столу.

У PLA по сравнению с ABS хорошая жесткость и великолепные показатели в плане износостойкости, что делает его фаворитом если это позволяет температура. Низкий температурный порог, при котором деталь из PLA начинает искажаться, делают ABS лучшим выбором, когда речь идет о 75 градусах Цельсия (ABS начинает плавиться при 105).

Кстати, биоразлагаемость PLA — переоцененное свойство. Да, PLA биоразлагаемый материал. Но это никак не может быть заметно конечному пользователю. Биоразлагаемость — совсем не то, что водорастворимость. Чтобы биоразложить пластик, требуются специальные устройства компостирования в управляемой внешней среде.

Видео:Устройство редуктора шуруповерта .Скачать

Инструкция по печати и сборке шестереночного выключателя

Владельцы 3D-принтеров могут бесплатно скачать STL-файлы

• 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.

Видео:Любая шестеренка за 5 секунд! Отличная идея своими руками!Скачать

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:

Читайте также: Редуктор для скания 113

Видео:САМОДЕЛЬНАЯ ШЕСТЕРНЯ БЕЗ ТОКАРНОГО ! РЕМОНТ РЕДУКТОРА БЛЕНДЕРА .DIYСкачать

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.

Видео:Шестерни для реверсного редуктора минитрактораСкачать

Наиболее распространенные причины отказа напечатанных шестеренок

• Стачивание зубцов (от длительного использования, см. Шаг 10 про смазку).
• Поломка зубцов (при высоких нагрузках).
• Проблемы с насаживанием на ось (см. Шаг 7 про насаживание).
• Поломка тела или спицы (это редкие поломки, которые возникают обычно, если шестеренка плохо напечатана, с недостаточным заполнением, например, или спроектирована со слишком тонкими спицами).

Видео:Реверс редуктор. Проще некуда.Скачать

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.

Видео:Как перепрессовать шестерню двигателя шуруповерта? Самый легкий способ!Скачать

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.

Видео:ЦЕПНОЙ РЕДУКТОР своими руками без токаряСкачать

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.

Читайте также: Передаточное число редуктора bmw e60

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.

Видео:УЗНАВ ЭТОТ СЕКРЕТ, ты никогда не выбросишь мотор от старого шуруповёрта! Гениальная идея .Скачать

Методы крепления на ось

Утопленный шестиугольник (шестигранник); фиксирующий винт в плоскости

Шестеренка с клином на оси

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, как здесь, существенно улучшит прочность насадки на ось.

Утопленный шестигранник — 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.

Клин 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.

Видео:Угловой редуктор своими руками.Скачать

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.

Червячная шестерня. 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).

Реечная шестерня. 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).

Видео:Шестерни бортового редуктораСкачать

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.

Видео:Что такое МОДУЛЬ шестерни? Ты ТОЧНО поймешь!Скачать

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.

Вариант 1. 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
• 3DContentCentral: база данных присланных пользователями моделей
• Misumi: 3D-модели мелких механических деталей
• Stock Drive Products: 3D-модели множества типов шестеренок

Вариант 2. Разработать шестеренку с нуля, используя бесплатные онлайн-шаблоны для генерации шестеренок

Если вы не можете получить подходящую деталь, копируя имеющиеся модели, следующим вариантом для создания собственного решения будет использование эвольвентного генератора шаблонов шестеренок. К счастью, тут на помощь придет множество крутых инструментов.

• Вот набор полезных моделей шестеренок для кастомизации на Thingiverse.
• Matthias Wandel’s classic – программа для генерации шестеренок.
• Online STL File Creator — создаем STL-файлы легко и просто.
• GearGenerator.com генерирует SVG-файлы прямозубых шестеренок (Эти файлы могут быть конвертированы в импортируемые DXF здесь. 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 — здесь и здесь тоже.

Редакторы STL-файлов

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.

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

Meshmixer. Хорошая программа для масштабирования исходных форм. http://meshmixer.com/

Видео:Купил шестерни 2.0 в колёсные редуктора на ЛуазСкачать

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.

SLA – 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!

SLS – 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.

Технология BinderJet 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.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/shesterni-dlya-malenkih-reduktorov

  📽️ Видео

  Смазка редуктора болгарки. Почему нельзя использовать Литол для смазки редуктора УШМСкачать

  

  Ременная передача. Урок №3Скачать