Мир Инженеринга: Деревянные шестерни своими руками.
Обдумывая очередной проект я подумал, а почему бы не использовать шестерни изготовленные собственноручно, из того же дерева?. За ответом на свой вопрос я пошел в интернет и открыл для себя новый мир шестереночных механизмов. Подробнее в статье.Делаем шестерни для любых механизмов своими руками. Из дерева, потому что в большинство
любительских механизмов не сильно нагружены и не нуждаются в металлических шестернях.
Для Изготовления шестерни нам потребуется:
- Лист фанеры 10-12-15мм. (В зависимости от размера шестерни)
- Принтер
- Дрель или сверлильный станок
- Лобзик
- Напильник
- Шкурка или шлифмашина
- Программа Gear Generator ссылка прилагается, но программа платная стоит 29 долларов. Поэтому я поискал аналог. geartrax и solidworks ищем в интернете, выдают эти программы dxf файл который подходит под станки с ЧПУ. (С таким файлом вы можете обратиться к профессионалам, и предоставив этот файл и вознаграждение получить шестерню вырезанную на станке с микронной точностью.
- Лак устойчивый к механическим повреждениям.
- Болт мебельный. Можно использовать гвоздь.
Интересное видео от пользователя Matthiaswandel.
На самом деле шестерни можно использовать во множестве механизмов. Например сделать станок своими руками. К примеру сверлильный. управлять подачей сверла через систему шестеренок, в том числе и через компьютер если спаять схему управления для конструкции. Вот только не знаю есть ли смысл делать ЧПУ сверлильный станок.
Ещё несколько интересных видео по теме шестеренок.
Механизм из шестеренок для кругового хода на магнитах
Это познавательный механизм, созданный в нашем клубе, который дети любят без конца собирать и разбирать на части. Смысл механизма — 4 шестеренки с магнитами в центре вращаются по кругу и вокруг своей оси. на них надевается крыжка, а на нее кладутся любые фигурки-сувениры, тоже с магнитом, в нашем случае, это цветочки. При включении механизма цветы начинают вращаться силами магнитного притяжения. Все детали для механизма напечатаны на 3D принтере.
У нас есть 2 варианта — первый приводится в движение моторчиком, а второй рукояткой, вращаемой человеком. Внутри они содержат одни и те же элементы, отличаются только небольшой частью корпуса, к которой крепится или мотор или рукоять.
Вариант с мотором.
Вот из таких деталей состоит наша игрушка:
1) Корпус:
2) Крыжка:
3) Большая шестеренка в центре:
4) 4 маленьких шестеренки с магнитами и подшипниками:
Мы используем маленькие магниты — диаметром 12 мм и высотой 2 мм, а подшипники диаметром 13 мм, высотой 3 мм.
6) Шестеренка для мотора, вращающая большую шестеренку:
А мотор мы использовали в нашей конструкции такой:
У нас есть подробное видео, о том как собирается эта конструкция:
ССылка на видео — http://youtu.be/m3psmCP1Xy8
Также предлагаем вам stl файлы деталей и файлы проекта, сделанные в Blender 3D.
۞ Мир шестеренок: самые необычные открытия
Зубчатые колеса, или шестерни, образующие между собой или другими зубчатыми деталями (рейками, шлицевыми, червячными валами, эпициклами и т.
На сегодняшний день зубчатые передачи и редукторы присутствуют в подавляющем большинстве машин и механизмов, отличаются многообразием своих форм и способов применения. Сегодня купить шестерни любого типа и размера не представляет большой сложности, услуги изготовления шестерен на заказ предоставляются многими компаниями, где этот процесс поставлен на поток, а цена изготовления шестерен любой сложности доступна даже простому обывателю. Тогда как совсем недавно изготовление зубчатых колес было уделом только самых искусных мастеров, а обладать каким-либо шестеренчатым механизмом, например, водяной мельницей или башенными часами, мог себе позволить далеко не каждый состоятельный человек или даже целый город.
К удивлению многих интересно будет узнать, что шестеренчатые передачи известны из глубочайшей древности, и их изобретатель так же неизвестен, как изобретатели, например, колеса или гончарного круга.
Деревянные шестеренки и механизмы с их применением были известны еще древним египтянам и вавилонянам, древние греки и римляне уже некоторые из них изготовляли из металлов (бронзы, железа). Самыми известными древними механизмами, где широко применялись деревянные и металлические шестерни, были египетские водяные черпалки, применявшиеся в системах орошения, и древнеримские водяные мельницы, использовавшиеся для переработки зерна.
Широко известен древний т.н. Антикикерский механизм (Антикикерский «компьютер»), поднятый в 1901 году со дна моря возле греческого острова Антикикер, на месте затопления старинного корабля. Механизм, датированный 100-м годом до н.е или даже 200-м годом до н.е. представлял собой сложный шестеренчатый редуктор в составе не менее 30 бронзовых шестерен с двумя циферблатами. По словам ученных, он применялся как астрономический прибор, позволял вычислять движение небесных тел и предсказывать дату до 42 астрономических событий. Также истории известен древнекитайский механический навигационный прибор — компас в виде колесницы с фигурой человека, которая, при любых движениях и поворотах колесницы, все время показывала на юг.
Первенство в изобретении червячной передачи (зубчатое колесо плюс червячный вал) и многоступенчатой зубчатой передачи (современного редуктора) приписывается гению древнегреческого ученого Архимеда из г. Сиракузы (287 – 212 гг до н.е.). А в книге «Механика» Герона Александрийского, дошедшей до наших дней, был описан шестеренчатый механизм – годометр, предназначенный для измерения пути, пройденного повозкой. Как уже понятно, прямыми наследниками годометра являются современные спидометры.
В после римский период Европы, в средние века, изготовление шестерен продолжалось преимущественно из дерева или металла, но например, в Скандинавии (Швеции) они изготовлялись даже из камня. Основной сферой применения шестерен оставались водяные, а несколько позже – ветряные (Голландия) мельницы. Так продолжалось до изобретения механического часового механизма, в основе которого были деревянные или металлические шестерни.
Реечная зубчатая передача (кремальера), которая позволяет преобразовывать вращательное движение в прямолинейное, в старину применялась в разнообразной военной метательной технике – баллистах, катапультах, ручных арбалетах.
Долгое время шестерни изготовлялись с цилиндрическими (цевочное зацепление), прямоугольными или клиновидными зубьями, имеющими низкий рабочий ресурс, большие потери на трение, высокий риск заклинивания. Современный тип эвольвентной формы зубьев (эвольвентное зацепление) был предложен в 1754 году выдающимся ученым физиком Леонардом Эйлером.
С глубокой древности зубчатые колеса изготовлялись вручную – после тщательной ручной разметки заготовки, зубья на ней выпиливались пилами, доводились до кондиции напильниками.
Только в 18-м веке появились первые зубонарезные станки, в которых имелись два важнейших современных узла – делительное устройство и зуборезная установка. Инструмент для накатки зубьев (изготовления шестерен по образцу (модели) накаточной рейки или колеса) также известен с 18-го века, изначально применялся для изготовления из мягкого металла шестерен часовых механизмов.
Одни из последних нововведений в зубчатой механике связаны с изобретениями:
-
в 1913 году конической зубчатой передачи с круговым зацеплением американской компании «Глиссон», которая сегодня широко применяется в главных передачах и межосевых дифференциалах современных машин и механизмов;
-
шевронного (V-образного) зубчатого зацепления (т.н. шевронные колеса), которое решало проблему осевой силы в шестеренчатых редукторах, связанное с именем Андре Ситроена и его одноименной автомобильной компании Citroen; в память об этом изобретении компания Citroen своим логотипом избрала сдвоенный V-образный шеврон;
-
круговинтовое зацепление, или передача инженера Новикова, предложенная им в 1954 году; нашла применение в высоконагруженных тихоходных машинах и механизмах, таких как подъемные краны, лебедки и т.
д.
Но тем не менее, человеческие изобретения ничто перед мудростью и изобретательностью Природы. То, что человеку известно всего несколько тысяч лет, Природа изобрела за много десятков миллионов лет до него. Так, совсем недавно учеными была описана разновидность мелкого прыгающего насекомого семейства Issidae, в «приводе» задних лап которого обнаружена настоящая шестеренчатая передача, позволяющая ему очень точно согласовывать их движение при отталкивании в прыжке.
Изготовление шестерни в домашних условиях. Как восстановить пластмассовую шестеренку. Тонкости моделирования зубца. Угол давления, и Как сделать прочные зубцы
В сегодняшнее время, вокруг нас работают очень много механизмов где используются пластмассовые шестеренки. Причем, это могут быть как и игрушечные машинки, так и вполне серьезные вещи, к примеру, антенный подъемник в автомобиле, редуктор спиннинга, и тп.
Причины поломки шестеренок могут быть разные, конечно большинство из них связаны с неправильной эксплуатацией, но сейчас не об этом. Если уж вы попали в такую ситуацию и у вас сломало пару зубьев шестерни, то выход есть как не платить за дорогостоящую деталь, а восстановить ее простым способом.
Понадобится для восстановления
- Ненужная зубная щетка.
- Моющее средство.
- Двухкомпонентный эпоксидный клей — холодная сварка для пластика.
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.
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.
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.
Владельцы домашних мастерских имеют много приспособлений и устройств, которые значительно облегчают ручной труд и повышают эффективность работы. Одним из таких механизмов является понижающий редуктор.
В основном он используется для того, чтобы скорость вращения выходного вала изменялась в меньшую сторону или повышался на нем крутящий момент.
По своей конструкции это устройство может быть комбинированным, червячным или шестеренным, а также одно- и многоступенчатым.
Понижающий редуктор многие изготавливают своими руками.
Что такое редуктор?
Этот механизм представляет собой передаточное звено, которое располагается между вращательными устройствами электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания к конечному рабочему агрегату.
Основными характеризующими показателями редуктора являются:
- передаваемая мощность;
- количество ведущих и ведомых вращательных валов.
К вращательным устройствам этого механизма неподвижно закрепляют зубчатые или червячные передачи , которые передают и регулируют движение от одного к другому. В корпусе имеются отверстия с подшипниками, на которых располагаются валы.
Необходимые материалы и инструменты
Чтобы изготовить редуктор могут потребоваться следующие материалы и инструменты:
- гаечные ключи и отвертки разнообразных форм и размеров;
- надфили, сверла;
- прокладки из резины;
- шайбы, обрезки труб, шестерни, болты, подшипники, шкивы, валы;
- инвертор;
- штангенциркуль, линейка;
- плоскогубцы;
- тиски, молоток;
- каркас от старого редуктора или стальные листы.
Как сделать редуктор своими руками?
Самой важной деталью понижающего редуктора считается его корпус. Он должен быть спроектирован и изготовлен правильно своими руками, так как от этого зависит взаимное положение валов и осей, соосность гнезд под опорные подшипники и зазоры между шестернями.
Корпусы промышленных редукторов изготавливают в основном методом литья из алюминиевых сплавов или чугуна , однако, в домашних условиях сделать это совершенно невозможно. Поэтому под свои нужды можно подобрать или доделать уже готовый корпус либо сварить из стального листа. Только в этом случае следует помнить, что в процессе сварки металл может «повести», и поэтому для сохранения соосности валов необходимо оставлять припуск.
Многие мастера делают по-другому. Чтобы не заморачиваться с расточными работами, они корпус начинают сваривать полностью, а вместо гнезд для опорных подшипников применяют отрезки трубы
, которые выставляют в необходимом положении и только после этого окончательно закрепляют на месте при помощи сварки или болтами.
Для облегчения обслуживания редуктора необходимо у корпуса сделать съемной верхнюю крышку, а снизу — сливное отверстие, которое будет использоваться для стока отработанного масла.
Опорой для шестеренок служат оси и валы редуктора. Обычно в одноступенчатом механизме используют только валы, имеющих жесткое крепление шестерен. Обе шестеренки в этом случае вращаются вместе со своими валами. Ось используют тогда, когда в редуктор необходимо вставить промежуточную шестеренку.
Она начинает свободно вращаться на своей оси с минимальным зазором , а чтобы не смещалась вбок, ее фиксируют гайкой, упорным буртиком или стопорными разрезными шайбами.
Валы следует изготавливать из стали, обладающей хорошей прочностью и замечательно поддающейся механической обработке.
Опорами для валов служат подшипники в редукторе. Они воспринимают нагрузки, возникающие в процессе работы механизма. Надежность и работоспособность редуктора целиком зависит от того, насколько правильно были подобраны подшипники.
Для механизма своими руками лучше всего подобрать подшипники закрытого типа , для которых требуется минимальное обслуживание. Они смазываются консистентной смазкой. Тип подшипников напрямую зависит от вида нагрузки.
При использовании прямозубых шестерен будет достаточно обыкновенных одно- или двухрядных шариковых подшипников.
Если в механизме присутствуют косозубые шестерни или червячные передачи, то на вал и подшипники начинает передаваться осевая нагрузка, что требует наличия шарикового или роликового радиально-упорного подшипника.
Другой довольно важной деталью редуктора являются шестерни. Благодаря им можно изменять частоту вращения выходного вала. Чтобы изготовить шестерни, необходимо специальное металлорежущее оборудование, поэтому для экономии можно использовать готовые детали со списанных устройств.
Очень важно в процессе монтажа шестерен выставить правильно зазор между ними, потому что от этого зависит уровень шума, возникающего во время работы редуктора и нагрузочная способность.
Смазывать шестерни лучше всего жидким индустриальным маслом, которое заливают таким образом, чтобы оно покрыло зубья нижней шестерни. Смазка остальных деталей осуществляется при помощи разбрызгивания масла по внутренней полости механизма.
Сальниковые уплотнители валов предотвращают просачивание масла наружу из редуктора. Устанавливают их на выходах валов и закрепляют в подшипниковых крышках.
Чтобы предотвратить аварийное разрушение деталей механизма от больших нагрузок используют предохранительную муфту. Она бывает в виде сильфона, подпружиненных фрикционных дисков или срезаемого штифта.
Процесс монтажа очень сильно облегчают крышки подшипников , которые бывают сквозными или глухими. Подбирают их из готовых деталей или вытачивают на токарном станке.
Сфера применения редуктора
Этот механизм является незаменимым помощников в различных сферах деятельности человека. Обычно он применяется:
- в промышленности;
- в автомобильных коробках передач;
- в электрооборудовании и бытовой техники;
- в газодобывающей промышленности и многих других отраслях.
В промышленности этот механизм используется очень широко. В различных обрабатывающих станках он применяется как вращательная передающая деталь , повышающая скорость оборотов.
А вот в автомобильных коробках передач редуктор, наоборот, понижает частоту вращения двигателя. От того, насколько правильно отлажена его регулировка, зависит плавность и мягкость хода транспорта.
Это понижающее обороты устройство используется также в бытовой технике и электрооборудовании, имеющих электродвигатели. Это могут быть миксеры, стиральные машины, дрели, кухонные комбайны, болгарки.
Редукторы являются незаменимой частью вентиляционного оборудования, очистных сооружений, насосных систем. Они способствуют поддержанию оптимального давления газа в газопламенных установках.
Газодобывающая промышленность также не может обойтись без этого механизма. Транспортировка и хранение газов является довольно опасным процессом, поэтому используют редуктор, с помощью которого перекрывают доступ газа или открывают ему выход, регулируя напор.
Сборка редуктора своими руками из подручных средств – дело довольно хлопотное, но не слишком трудное. С его помощью уменьшается вращение выходного вала и увеличивается его крутящий момент. Производительность устройств или машины полностью зависит от этой детали. Используется этот механизм в самых разнообразных отраслях деятельности человека.
- Фёдор Ильич Артёмов
- Распечатать
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:
- Насколько большими / маленькими будут зубья шестерни (диаметр) — чем меньше шестерня, тем меньше должны быть зубья.
- 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.
Здравствуйте) Сегодня, в процессе размышлений над смыслом всего сущего, я задался вопросом изготовления зубчатой рейки в домашних условиях. Я думаю некоторые уже сталкивались с этой проблемой — найти готовую зубчатую рейку весьма трудно, а выпиливать каждый зуб натфилем дело очень муторное (выдержать постоянный профиль и шаг довольно сложно).
Конечно если модуль зуба не сликом мал, а длина рейки необходима небольшая, то можно и поморочится)) Но что делать если модуль например 0,5 мм (высота зуба 1,125 мм) и менее, а длина относительно большая? В серийном производстве такие рейки изготовляют на зубофрезерных или зубодолбежных станках (иногда штамповкой), в единичном на универсальных фрезерных станках пальцевой или дисковой профилированной фрезой. Для домашних условий предлагаю следующий способ (наверное для многих это не будет новостью, но может быть кому-то пригодится).
Итак, у нас имеется зубчатое колесо (m=0,35мм; высота зуба соответственно h=0,7875мм)
К сожалению будет необходимо кое чем пожертвовать((Жертвой выступит любое другое колесо с таким же модулем (Ну или хотя бы близким к нему). Диаметр здесь особой роли не играет, главное соответствие модуля. Вот две жертвы.
Проверяем. Подходят идеально)
Далее заготовка для будущей рейки, ею послужила пластина из часового механизма (хорошо видно, что на ней я уже тренировался).
Отжигаем ее и закрепляем в тисках.
Далее чеканим ее нашей жертвой. Для начала легкими ударами молотка по шестерне делаем метки.
Ну а потом лупим что есть мочи! неспеша и аккуратно вычеканиваем на высоту зуба.
Шаг при этом будет совпадать идеально. Профиль, конечно, не совершенен, но не думаю, что такой метод будет использован для реек в каких-нибудь очень ответственных механизмах))
После того, как мы прочеканили заготовку на необходимую глубину, дорабатываем натфилем. В результате получаем участок с профилем очень даже неплохого качества)
Контроль.
После этого можно спокойно вырезать саму рейку с уже готовым профилем)) Таким образом можно получать мелкомодульные рейки из нетвердых металлов. Было потрачено: две шестеренки, пол-часа времени (+ два эксперемента). Спасибо за внимание)
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!
Удачи в вашем труде!
Из чего делают шестерни. Как восстановить пластмассовую шестеренку
Владельцы домашних мастерских имеют много приспособлений и устройств, которые значительно облегчают ручной труд и повышают эффективность работы.
Одним из таких механизмов является понижающий редуктор.
В основном он используется для того, чтобы скорость вращения выходного вала изменялась в меньшую сторону или повышался на нем крутящий момент. По своей конструкции это устройство может быть комбинированным, червячным или шестеренным, а также одно- и многоступенчатым.
Понижающий редуктор многие изготавливают своими руками.
Что такое редуктор?
Этот механизм представляет собой передаточное звено, которое располагается между вращательными устройствами электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания к конечному рабочему агрегату.
Основными характеризующими показателями редуктора являются:
- передаваемая мощность;
- количество ведущих и ведомых вращательных валов.
К вращательным устройствам этого механизма неподвижно закрепляют зубчатые или червячные передачи
, которые передают и регулируют движение от одного к другому. В корпусе имеются отверстия с подшипниками, на которых располагаются валы.
Необходимые материалы и инструменты
Чтобы изготовить редуктор могут потребоваться следующие материалы и инструменты:
- гаечные ключи и отвертки разнообразных форм и размеров;
- надфили, сверла;
- прокладки из резины;
- шайбы, обрезки труб, шестерни, болты, подшипники, шкивы, валы;
- инвертор;
- штангенциркуль, линейка;
- плоскогубцы;
- тиски, молоток;
- каркас от старого редуктора или стальные листы.
Как сделать редуктор своими руками?
Самой важной деталью понижающего редуктора считается его корпус. Он должен быть спроектирован и изготовлен правильно своими руками, так как от этого зависит взаимное положение валов и осей, соосность гнезд под опорные подшипники и зазоры между шестернями.
Корпусы промышленных редукторов изготавливают в основном методом литья из алюминиевых сплавов или чугуна
, однако, в домашних условиях сделать это совершенно невозможно. Поэтому под свои нужды можно подобрать или доделать уже готовый корпус либо сварить из стального листа.
Только в этом случае следует помнить, что в процессе сварки металл может «повести», и поэтому для сохранения соосности валов необходимо оставлять припуск.
Многие мастера делают по-другому. Чтобы не заморачиваться с расточными работами, они корпус начинают сваривать полностью, а вместо гнезд для опорных подшипников применяют отрезки трубы , которые выставляют в необходимом положении и только после этого окончательно закрепляют на месте при помощи сварки или болтами. Для облегчения обслуживания редуктора необходимо у корпуса сделать съемной верхнюю крышку, а снизу — сливное отверстие, которое будет использоваться для стока отработанного масла.
Опорой для шестеренок служат оси и валы редуктора. Обычно в одноступенчатом механизме используют только валы, имеющих жесткое крепление шестерен. Обе шестеренки в этом случае вращаются вместе со своими валами. Ось используют тогда, когда в редуктор необходимо вставить промежуточную шестеренку.
Она начинает свободно вращаться на своей оси с минимальным зазором
, а чтобы не смещалась вбок, ее фиксируют гайкой, упорным буртиком или стопорными разрезными шайбами.
Валы следует изготавливать из стали, обладающей хорошей прочностью и замечательно поддающейся механической обработке.
Опорами для валов служат подшипники в редукторе. Они воспринимают нагрузки, возникающие в процессе работы механизма. Надежность и работоспособность редуктора целиком зависит от того, насколько правильно были подобраны подшипники.
Для механизма своими руками лучше всего подобрать подшипники закрытого типа , для которых требуется минимальное обслуживание. Они смазываются консистентной смазкой. Тип подшипников напрямую зависит от вида нагрузки.
При использовании прямозубых шестерен будет достаточно обыкновенных одно- или двухрядных шариковых подшипников.
Если в механизме присутствуют косозубые шестерни или червячные передачи, то на вал и подшипники начинает передаваться осевая нагрузка, что требует наличия шарикового или роликового радиально-упорного подшипника.
Другой довольно важной деталью редуктора являются шестерни.
Благодаря им можно изменять частоту вращения выходного вала. Чтобы изготовить шестерни, необходимо специальное металлорежущее оборудование, поэтому для экономии можно использовать готовые детали со списанных устройств.
Очень важно в процессе монтажа шестерен выставить правильно зазор между ними, потому что от этого зависит уровень шума, возникающего во время работы редуктора и нагрузочная способность. Смазывать шестерни лучше всего жидким индустриальным маслом, которое заливают таким образом, чтобы оно покрыло зубья нижней шестерни. Смазка остальных деталей осуществляется при помощи разбрызгивания масла по внутренней полости механизма.
Сальниковые уплотнители валов предотвращают просачивание масла наружу из редуктора. Устанавливают их на выходах валов и закрепляют в подшипниковых крышках.
Чтобы предотвратить аварийное разрушение деталей механизма от больших нагрузок используют предохранительную муфту. Она бывает в виде сильфона, подпружиненных фрикционных дисков или срезаемого штифта.
Процесс монтажа очень сильно облегчают крышки подшипников , которые бывают сквозными или глухими. Подбирают их из готовых деталей или вытачивают на токарном станке.
Сфера применения редуктора
Этот механизм является незаменимым помощников в различных сферах деятельности человека. Обычно он применяется:
- в промышленности;
- в автомобильных коробках передач;
- в электрооборудовании и бытовой техники;
- в газодобывающей промышленности и многих других отраслях.
В промышленности этот механизм используется очень широко. В различных обрабатывающих станках он применяется как вращательная передающая деталь , повышающая скорость оборотов.
А вот в автомобильных коробках передач редуктор, наоборот, понижает частоту вращения двигателя. От того, насколько правильно отлажена его регулировка, зависит плавность и мягкость хода транспорта.
Это понижающее обороты устройство используется также в бытовой технике и электрооборудовании, имеющих электродвигатели.
Это могут быть миксеры, стиральные машины, дрели, кухонные комбайны, болгарки.
Редукторы являются незаменимой частью вентиляционного оборудования, очистных сооружений, насосных систем. Они способствуют поддержанию оптимального давления газа в газопламенных установках.
Газодобывающая промышленность также не может обойтись без этого механизма. Транспортировка и хранение газов является довольно опасным процессом, поэтому используют редуктор, с помощью которого перекрывают доступ газа или открывают ему выход, регулируя напор.
Сборка редуктора своими руками из подручных средств – дело довольно хлопотное, но не слишком трудное. С его помощью уменьшается вращение выходного вала и увеличивается его крутящий момент. Производительность устройств или машины полностью зависит от этой детали. Используется этот механизм в самых разнообразных отраслях деятельности человека.
- Фёдор Ильич Артёмов
- Распечатать
Для изготовления шестерен используют такие материалы: железо, чугун, бронза, сталь простая углеродистая, специальные составы стали с примесью хрома, никеля, ванадия.
Помимо металлов применяют смягчающие материалы: кожу, фибру, бумагу, они смягчают и обесшумливают зацепление. Но и металлические шестерни могут работать бесшумно, если их профиль выполнен с точностью. Для грубых передач производят «силовые» зубчатые колеса, их изготовляют литьем из чугуна и стали без последующей обработки. «Рабочие» зубчатые колеса для быстроходных передач изготовляются на фрезерных или зуборезных станках, с последующей термической обработкой – цементацией, которая предает зубьям твердость и устойчивость к износу. После цементации шестерни подвергаются обработке на шлифовальных станках.
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.
Горячее и холодное накатывание
В этом способе производства шестерен применяется зубонакатный инструмент, который нагревает определенный слой заготовки до пластического состояния. После этого, нагретый слой деформируют для получения зубьев. А далее обкатывают зубья, изготавливаемого зубчатого колеса, до приобретения ними точной формы.
Изготовление конических шестерен
Для изготовления конических колес (конических шестеренок) применяют вариант обкатки в станочном зацеплении заготовки с воображаемым производящим колесом. Режущие кромки инструмента в процессе главного движения срезают припуск, таким образом, образовывают боковые поверхности будущей шестерни (шестеренки).
Здравствуйте) Сегодня, в процессе размышлений над смыслом всего сущего, я задался вопросом изготовления зубчатой рейки в домашних условиях. Я думаю некоторые уже сталкивались с этой проблемой — найти готовую зубчатую рейку весьма трудно, а выпиливать каждый зуб натфилем дело очень муторное (выдержать постоянный профиль и шаг довольно сложно). Конечно если модуль зуба не сликом мал, а длина рейки необходима небольшая, то можно и поморочится)) Но что делать если модуль например 0,5 мм (высота зуба 1,125 мм) и менее, а длина относительно большая? В серийном производстве такие рейки изготовляют на зубофрезерных или зубодолбежных станках (иногда штамповкой), в единичном на универсальных фрезерных станках пальцевой или дисковой профилированной фрезой.
Для домашних условий предлагаю следующий способ (наверное для многих это не будет новостью, но может быть кому-то пригодится).
Итак, у нас имеется зубчатое колесо (m=0,35мм; высота зуба соответственно h=0,7875мм)
К сожалению будет необходимо кое чем пожертвовать((Жертвой выступит любое другое колесо с таким же модулем (Ну или хотя бы близким к нему). Диаметр здесь особой роли не играет, главное соответствие модуля. Вот две жертвы.
Проверяем. Подходят идеально)
Далее заготовка для будущей рейки, ею послужила пластина из часового механизма (хорошо видно, что на ней я уже тренировался).
Отжигаем ее и закрепляем в тисках.
Далее чеканим ее нашей жертвой. Для начала легкими ударами молотка по шестерне делаем метки.
Ну а потом лупим что есть мочи! неспеша и аккуратно вычеканиваем на высоту зуба.
Шаг при этом будет совпадать идеально. Профиль, конечно, не совершенен, но не думаю, что такой метод будет использован для реек в каких-нибудь очень ответственных механизмах))
После того, как мы прочеканили заготовку на необходимую глубину, дорабатываем натфилем. В результате получаем участок с профилем очень даже неплохого качества)
Контроль.
После этого можно спокойно вырезать саму рейку с уже готовым профилем)) Таким образом можно получать мелкомодульные рейки из нетвердых металлов. Было потрачено: две шестеренки, пол-часа времени (+ два эксперемента). Спасибо за внимание)
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.
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!
Удачи в вашем труде!
шестеренки — история и описание игрушки
Конструкторы-шестеренки – это необычные динамичные конструкторы, состоящие из пластиковых зубчатых колес (шестеренок) и других соединительных элементов, превращающихся в единую игровую платформу. Мир конструкторов с шестеренками настолько разнообразен и интересен, что не оставит равнодушным ни ребенка, ни взрослого. Простейший механизм, состоящий из ярких деталей захватит внимание ребенка на продолжительное время. А результат сборки модели приведет малыша в полный восторг, ведь правильно составленный зубчатый механизм приведет в движение всю конструкцию. Замечательная развивающая игрушка из пластика или магнитов предназначена для детей от 2-х лет.
Изобретатель шестеренок не известен. С уверенностью можно сказать только то, что шестеренка появилась в природе задолго до того, как человек изобрел зубчатую передачу. На удивление простейший механизм зубчатой передачи был обнаружен у насекомого – coleoptratus обитает на территории Северной Америки, а передвигается он со скоростью выше, чем современные гоночные автомобили. Под микроскопом учёные разглядели у егого жучка зубчатые колеса на задних лапках. Большинство изобретений инженеров всех времен и народов – это результат подражания природе. только первые упоминания о применение шестерен Архимедом в III веке до нашей эры. А уже в работах Леонардо да Винчи, в чертежах некоторых механизмов присутствуют шестерни с формой зуба близкой к современной.
Издавна шестеренки применялись в различных, сложных и простых механизмах в машиностроении, судостроении, в пищевой и горнодобывающей промышленности, но никак не в производстве игрушек. И лишь в XXI веке в продаже появились конструкторы-шестеренки.
Отличие таких конструкторов от других заключается в том, что при соединении всех компонентов получается «живая» конструкция, приводимая в движение все соединенные детали специальным рычажком. Также детали могут двигаться автоматически при установке и запуске батареек. Многие модели оснащены дополнительными звуковыми эффектами, срабатывающими в момент движения различных элементов.
На сегодняшний день существует несколько разновидностей таких конструкторов:
- Пространственный конструктор. В таких наборах ребятам предлагается большое количество деталей, из которых необходимо собрать конструкцию на подставке. Такие игры предоставляют огромный простор для фантазии. Кроме того, в каждом наборе имеется подробная иллюстрированная инструкция, поэтому собирать башенку из кружков-шестеренок не только интересно, но и очень просто.
- Динамический конструктор. Соединив шестеренки по предложенной схеме, ребенок получит интересный тематический игровой центр.
Из такого набора шестеренок можно собрать джунгли, парк с каруселями или даже подводный мир, такие наборы обычно дополнены фигурками животных и людей. С помощью специального рычага постройка приводится в движение. - Магнитный конструктор. Детали такого конструктора можно прикрепить на специальную магнитную доску или обычный холодильник, создавая всевозможные зубчатые передачи. Встроенный моторчик позволяет привести собранную конструкцию в движение. Очень эффектно выглядит движение маленьких ярких деталей. Конструкторы-шестеренки подходят детям с 2-х лет. Ребенок будет придумывать свои варианты конструкций, развивая фантазию, пространственное и образное мышление, концентрацию внимания, усидчивость и мелкую моторику рук.
Конструкторы Fenming – пожалуй, одни из самых известных конструкторов-шестеренок на данный момент. Бренд «Fenming Toys» – это китайский производитель игрушек, пользующийся спросом в странах Европы, США и России. В производстве конструкторов используются только безопасные и безвредные экологически чистые материалы.
Главный критерий детских игрушек «Fenming Toys» – качество и безопасность. В ассортименте компании огромное количество тематических наборов, благодаря которым можно создавать целые игрушечные города, которые оживают если привести в действие механизм шестеренок. Собранные машинки и паровозики станут любимыми игрушками Вашего ребенка. Малыш будет долго и с большим удовольствием играть в такие наборы, шестеренки сделаны из прочного яркого пластика. Кроме того, большинство наборов оснащены функцией радиоуправления.
Другие не менее интересные и популярные наборы аналогичных игрушек выпускает компания Quercetti, эти наборы для конструирования созданы на основе консультаций с детскими психологами, после многолетних наблюдений и исследований. Такой конструктор учитывает все основные потребности и особенности восприятия малыша. Среди ассортимента данной торговой марки также можно найти тематические наборы «Колейдошестеренки», «Зоопарк», «Ферма» и многие другие. Элементарный принцип соединения деталей познакомит ребенка с основными законами физики и механики, здесь помимо шестеренок работает более сложная конструкция цепной и ременной передачи, и даже пропеллеры.
Такие познания непременно пригодятся мальчикам.
Ребенок должен получать игрушки соответствующие его возрасту и развитию. Конструктор «Шестеренки» может состоять из очень крупных деталей, которые предназначены для игр детям старше 2- лет. В данном случае такой набор будет прост в сборке. Модели для самых маленьких состоят обычно из 15–30 деталей. Определиться с подарком поможет маркировка на упаковке набора, на которой проставлен рекомендуемый возрастной минимум. Такая игрушка как конструктор имеет кардинальные отличия от простых кукол и плюшевых медвежат, так как обладает полезными функциями, которые благотворно сказываются на общем развитии ребенка – мелкая моторика, пространственное мышление, формирование причинно-следственных связей, развитие памяти, логики, внимания, воображения, умение создавать предметы своими руками.
Конструктор «Шестеренки» вызывает большой интерес у детей. Изначально родителям стоит познакомить малыша с новой игрушкой и самим показать принцип работы, чтобы помочь малышу разобраться с основными механическими процессами.
В дальнейшем ребята без труда справляются с поставленной задачей, и уже используя свои навыки и фантазию, возводят свои конструкции. Игрушка безопасная, оригинальная, яркая, интересная и недорогая. Обычно наборы одной торговой марки совместимы между собой, таким образом, один набор можно дополнять другим, увеличивая сложность конструкции. Занимательная игра с шестеренками по знакомит ребенка с миром техники, равномерно развивая полушария головного мозга: правое, которое ответственно за интуицию и воображение; левое, отвечающее за логику, математические способности и формирование речи. Их равномерное совершенствование — гарантия гармоничного развития малыша.
Как сделать шестерню своими руками из пластика. Методы изготовления шестерен, зубчатых колес
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.
Для изготовления шестерен используют такие материалы: железо, чугун, бронза, сталь простая углеродистая, специальные составы стали с примесью хрома, никеля, ванадия.
Помимо металлов применяют смягчающие материалы: кожу, фибру, бумагу, они смягчают и обесшумливают зацепление. Но и металлические шестерни могут работать бесшумно, если их профиль выполнен с точностью. Для грубых передач производят «силовые» зубчатые колеса, их изготовляют литьем из чугуна и стали без последующей обработки. «Рабочие» зубчатые колеса для быстроходных передач изготовляются на фрезерных или зуборезных станках, с последующей термической обработкой – цементацией, которая предает зубьям твердость и устойчивость к износу. После цементации шестерни подвергаются обработке на шлифовальных станках.
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.
Горячее и холодное накатывание
В этом способе производства шестерен применяется зубонакатный инструмент, который нагревает определенный слой заготовки до пластического состояния. После этого, нагретый слой деформируют для получения зубьев. А далее обкатывают зубья, изготавливаемого зубчатого колеса, до приобретения ними точной формы.
Изготовление конических шестерен
Для изготовления конических колес (конических шестеренок) применяют вариант обкатки в станочном зацеплении заготовки с воображаемым производящим колесом. Режущие кромки инструмента в процессе главного движения срезают припуск, таким образом, образовывают боковые поверхности будущей шестерни (шестеренки).
Здравствуйте) Сегодня, в процессе размышлений над смыслом всего сущего, я задался вопросом изготовления зубчатой рейки в домашних условиях. Я думаю некоторые уже сталкивались с этой проблемой — найти готовую зубчатую рейку весьма трудно, а выпиливать каждый зуб натфилем дело очень муторное (выдержать постоянный профиль и шаг довольно сложно). Конечно если модуль зуба не сликом мал, а длина рейки необходима небольшая, то можно и поморочится)) Но что делать если модуль например 0,5 мм (высота зуба 1,125 мм) и менее, а длина относительно большая? В серийном производстве такие рейки изготовляют на зубофрезерных или зубодолбежных станках (иногда штамповкой), в единичном на универсальных фрезерных станках пальцевой или дисковой профилированной фрезой.
Для домашних условий предлагаю следующий способ (наверное для многих это не будет новостью, но может быть кому-то пригодится).
Итак, у нас имеется зубчатое колесо (m=0,35мм; высота зуба соответственно h=0,7875мм)
К сожалению будет необходимо кое чем пожертвовать((Жертвой выступит любое другое колесо с таким же модулем (Ну или хотя бы близким к нему). Диаметр здесь особой роли не играет, главное соответствие модуля. Вот две жертвы.
Проверяем. Подходят идеально)
Далее заготовка для будущей рейки, ею послужила пластина из часового механизма (хорошо видно, что на ней я уже тренировался).
Отжигаем ее и закрепляем в тисках.
Далее чеканим ее нашей жертвой. Для начала легкими ударами молотка по шестерне делаем метки.
Ну а потом лупим что есть мочи! неспеша и аккуратно вычеканиваем на высоту зуба.
Шаг при этом будет совпадать идеально. Профиль, конечно, не совершенен, но не думаю, что такой метод будет использован для реек в каких-нибудь очень ответственных механизмах))
После того, как мы прочеканили заготовку на необходимую глубину, дорабатываем натфилем. В результате получаем участок с профилем очень даже неплохого качества)
Контроль.
После этого можно спокойно вырезать саму рейку с уже готовым профилем)) Таким образом можно получать мелкомодульные рейки из нетвердых металлов. Было потрачено: две шестеренки, пол-часа времени (+ два эксперемента). Спасибо за внимание)
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:
- Насколько большими / маленькими будут зубья шестерни (диаметр) — чем меньше шестерня, тем меньше должны быть зубья.
- 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.
В сегодняшнее время, вокруг нас работают очень много механизмов где используются пластмассовые шестеренки. Причем, это могут быть как и игрушечные машинки, так и вполне серьезные вещи, к примеру, антенный подъемник в автомобиле, редуктор спиннинга, и тп.
Причины поломки шестеренок могут быть разные, конечно большинство из них связаны с неправильной эксплуатацией, но сейчас не об этом. Если уж вы попали в такую ситуацию и у вас сломало пару зубьев шестерни, то выход есть как не платить за дорогостоящую деталь, а восстановить ее простым способом.
Понадобится для восстановления
- Ненужная зубная щетка.
- Моющее средство.
- Двухкомпонентный эпоксидный клей — холодная сварка для пластика.
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.
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.
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.
Механизмы и простые машины: Как сделать коробку передач с движущимися частями
Вы можете узнать о механизмах с этими коробками передач, сделанными только из картона, палочек и пенопласта!
В нашем летнем инженерном лагере в Нью-Йорке мы разработали прототипы проектов, направленных на то, чтобы помочь детям лучше понять, как простые машины и механизмы работают вместе для создания движений.
Всю неделю наши отдыхающие строили редукторы, разбирали (и пытались собрать!) игрушки с подвижными частями и устраивали родителям спектакли теней с редуктором.В этом посте я расскажу, как сделать редуктор своими руками в домашних условиях!
Сделать коробку передач
Это отличное занятие для обучения детей механизмам, необходимым для создания желаемых движений. Вот инструкции о том, как мы сделали наш — не стесняйтесь использовать их в качестве общих рекомендаций или в качестве отправной точки.
Что вам понадобится
- Картонная коробка с вырезом спереди и сзади
- Поролон (мы использовали 1/8 дюйма) для механизмов
- Бамбуковые шпажки или маленькие деревянные палочки
- Лента
- Цветная бумага (или любая другая бумага, из которой вы хотите сделать своих персонажей)
- Горячий клей