В днешно време около нас има много механизми, които използват пластмасови зъбни колела. Освен това може да бъде като коли играчки, и доста сериозни неща, например повдигане на антена в кола, скоростна кутия за спининг прът и т.н. Причините за повреда на предавката могат да бъдат различни, разбира се, повечето от тях са свързани с неправилна работа, но това не е за това сега. Ако се окажете в такава ситуация и няколко зъба на зъбни колела са счупени, тогава има изход: да не плащате за скъпа част, а да я възстановите по прост начин.

Необходим за възстановяване

• Ненужна четка за зъби.
• Перилен препарат.
• Двукомпонентно епоксидно лепило - студено заваряване за пластмаса.

Възстановяване на пластмасова предавка

Подготовка

Подготовка на лепилото

Възстановяване на зъби

Възстановяване на зъби

Втвърдяване

Как да сменим епоксидното лепило?

• Епоксидна смола с втвърдител.
• Циментът е сух.

Собствениците на домашни работилници имат много устройства и устройства, които значително улесняват ръчния труд и повишават ефективността на работата. Един такъв механизъм е редуктор.

Използва се главно за промяна на скоростта на въртене на изходния вал надолу или за увеличаване на въртящия момент върху него. По своя дизайн това устройство може да бъде комбинирано, червячно или зъбно, както и едно- и многостепенно.

Много хора правят редуктор със собствените си ръце.

Какво е скоростна кутия?

Този механизъм е предавателна връзка, която се намира между ротационните устройства на електрически мотор или двигател вътрешно горенедо крайната работна единица.

Основните характерни показатели на скоростната кутия са:

• предавана мощност;
• брой задвижващи и задвижвани въртящи се валове.

Към ротационните устройства на този механизъм фиксирано фиксиране на зъбни или червячни зъбни колела, които предават и регулират движението от един към друг. Корпусът има отвори с лагери, върху които са разположени валовете.

Необходими материали и инструменти

За да направите скоростна кутия, може да се нуждаете от следните материали и инструменти:

• гаечни ключове и отвертки с различни форми и размери;
• пили, свредла;
• гумени уплътнения;
• шайби, изрезки от тръби, зъбни колела, болтове, лагери, ролки, валове;
• инвертор;
• шублер, владетел;
• клещи;
• менгеме, чук;
• рамка от стара скоростна кутия или стоманени листове.

Как да направите скоростна кутия със собствените си ръце?

Повечето важна подробностСмята се, че редукторът има своя корпус. Той трябва да бъде проектиран и произведен правилно със собствените си ръце, тъй като относителното положение на валовете и осите, подравняването на местата за опорните лагери и пролуките между зъбните колела зависят от това.

Индустриални корпуси на предавки направени основно чрез отливане от алуминиеви сплавиили чугунТова обаче е напълно невъзможно да се направи у дома. Следователно можете да изберете или модифицирате готово тяло според вашите нужди или да го заварите от него стоманен лист. Само в този случай трябва да запомните, че по време на процеса на заваряване металът може да „води“ и следователно, за да се поддържа подравняването на валовете, е необходимо да се остави надбавка.

Много майстори го правят по различен начин. За да не се занимават със скучна работа, те започват да заваряват тялото напълно и вместо гнезда за опорни лагери се използват тръбни секции, които се поставят в желаната позиция и едва след това се закрепват окончателно чрез заваряване или болтове. За да се улесни поддръжката на скоростната кутия, е необходимо да се направи подвижен горен капак на корпуса и дренажен отвор на дъното, който ще се използва за източване на използваното масло.

Зъбните колела се поддържат от осите и валовете на скоростната кутия. Обикновено в едностепенен механизъм се използват само валове с твърдо монтирани зъбни колела. В този случай и двете зъбни колела се въртят заедно с валовете си. Оста се използва, когато е необходимо да се постави междинно зъбно колело в скоростната кутия.

Тя започва да се върти свободно около оста си с минимален просвет, и за да не се движи настрани, той се фиксира с гайка, натискна яка или заключващи шайби.

Валовете трябва да бъдат направени от стомана, която има добра якост и отлична обработваемост.

Лагерите в скоростната кутия служат като опори за валовете. Те възприемат натоварванията, които възникват по време на работата на механизма. Надеждността и производителността на скоростната кутия зависи изцяло от това колко правилно са избрани лагерите.

За механизма със собствените си ръце най-добрият избор на лагери затворен тип , които изискват минимална поддръжка. Смазват се с грес. Видът на лагерите директно зависи от вида на товара.

Когато използвате цилиндрични зъбни колела, са достатъчни обикновени едноредови или двуредови сачмени лагери.

Ако механизмът съдържа спирални зъбни колела или червячни зъбни колела, тогава аксиалното натоварване започва да се предава на вала и лагерите, което изисква наличието на сачмен или ролков ъглов контактен лагер.

Друга доста важна част от скоростната кутия са скоростите. Благодарение на тях можете да промените скоростта на въртене на изходящия вал. За да направите зъбни колела, имате нужда от специален металорежещо оборудване, така че за да спестите пари можете да използвате готови части от изведени от употреба устройства.

Много е важно по време на монтажа на зъбните колела да се зададе правилната разлика между тях, тъй като нивото на шума, което възниква по време на работа на скоростната кутия, и товароносимостта зависят от това. Най-добре е зъбните колела да се смазват с течно индустриално масло, което се налива така, че да покрие зъбите на долната предавка. Останалите части се смазват чрез пръскане на масло във вътрешната кухина на механизма.

Уплътненията на вала предотвратяват изтичането на масло от скоростната кутия. Те са монтирани на изходите на валовете и закрепени в лагерни капачки.

За да се предотврати аварийното разрушаване на частите на механизма от големи натоварвания, се използва предпазен съединител. Предлага се под формата на маншон, фрикционни дискове с пружина или срязващ щифт.

Процес на инсталиране Капачките на лагерите ги правят много леки, която може да бъде проходна или щора. Избират се от готови части или се струговат на струг.

Обхват на приложение на скоростната кутия

Този механизъм е незаменими помощницив различни сфери на човешката дейност. Обикновено се използва:

• в индустрията;
• в автомобилни скоростни кутии;
• в електрическо оборудване и домакински уреди;
• в газовата промишленост и много други индустрии.

Този механизъм се използва много широко в индустрията. В различни машини за обработка използва се като ротационна предавателна част, увеличавайки скоростта на оборотите.

Но в автомобилните скоростни кутии скоростната кутия, напротив, намалява оборотите на двигателя. Гладкостта и мекотата на транспорта зависи от това колко правилно е направено регулирането му.

Това устройство за намаляване на скоростта се използва и в домакински уредии електрообзавеждане с електродвигатели. Това може да са миксери, перални машини, тренировки, Кухненски роботи, българи.

Скоростните кутии са незаменима част вентилационно оборудване, пречиствателни съоръжения, помпени системи. Те помагат за поддържане на оптимално налягане на газав газопламъчни инсталации.

Промишлеността за производство на газ също не може без този механизъм. Транспортирането и съхранението на газове е доста опасен процес, така че се използва редуктор, който блокира достъпа на газ или отваря изхода му чрез регулиране на налягането.

Сглобяването на скоростна кутия със собствените си ръце от наличните материали е доста трудна задача, но не е твърде трудна. С негова помощ се намалява въртенето на изходящия вал и се увеличава неговият въртящ момент. Производителността на устройствата или машината изцяло зависи от тази част. Този механизъм се използва в голямо разнообразие от човешки дейности.

• Федор Илич Артьомов
• Печат

За производството на зъбни колела се използват следните материали: желязо, чугун, бронз, проста въглеродна стомана, специални съединениястомана с добавка на хром, никел, ванадий. В допълнение към металите се използват омекотяващи материали: кожа, влакна, хартия, те омекотяват и намаляват шума. Но металните зъбни колела също могат да работят безшумно, ако профилът им е направен прецизно. За груби зъбни колела се произвеждат „мощни“ зъбни колела, които се изработват чрез отливане от чугун и стомана без допълнителна обработка. „Ходните“ зъбни колела за високоскоростни предавки се произвеждат на фрезови или зъбонарезни машини, последвани от топлинна обработка– карбуризация, която прави зъбите твърди и устойчиви на износване. След карбуризиране зъбните колела се обработват на шлифовъчни машини.

Метод на бягане

Методът на валцуване е най-разпространеният вариант за производство на зъбни колела, тъй като този метод е най-напредналият в технологично отношение. При този метод на производство се използват следните инструменти: нож, котлон, Гребен.

Метод на валцуване с помощта на нож

За производството на зъбни колела се използва машина за оформяне на зъбни колела със специален нож (зъбно колело, оборудвано с режещи ръбове). Процедурата за производство на зъбни колела се извършва на няколко етапа, тъй като не е възможно да се отреже целият излишен слой метал наведнъж. При обработката на детайла фрезата извършва възвратно-постъпателно движение и след всеки двоен ход детайлът и фрезата се завъртат на една стъпка, сякаш се „търкалят“ един върху друг. Когато заготовката на зъбното колело направи пълен оборот, фрезата извършва движение на подаване към детайла. Този производствен цикъл се извършва, докато целият необходим метален слой бъде отстранен.

Метод на търкаляне с помощта на гребен

Гребенът е инструмент за подстригване, формата му е подобна на рейка, но едната страна на зъбите на гребена е заточена. Заготовката на произвежданото зъбно колело произвежда въртеливо движение около оста си. А гребенът извършва транслационно движение перпендикулярно на оста на зъбното колело и възвратно-постъпателно движение успоредно на оста на колелото (зъбното колело). Така гребенът премахва излишния слой по цялата ширина на зъбния венец. Възможен е и друг вариант за движение на режещия инструмент и зъбната заготовка една спрямо друга, например детайлът извършва сложно прекъснато движение, съгласувано с движението на гребена, сякаш профилът на нарязаните зъби се зацепва с контура на режещия инструмент.

Този метод ви позволява да произвеждате зъбно колело с помощта на нож за плоча. Режещият инструмент при този метод е плоча, която заедно със заготовката на зъбното колело произвежда червячна предавка.

Едната кухина на зъбното колело се изрязва с дискова или пръстова резачка. Режещата част на ножа, направена във формата на тази кухина, нарязва зъбното колело. И с помощта на разделителното устройство, режещото се зъбно колело се завърта на една ъглова стъпка и процесът на рязане се повтаря. Този метод за производство на зъбни колела е използван в началото на ХХ век, не е точен, кухините на произведените зъбни колела са различни, не са идентични.

Горещо и студено валцуване

При този метод за производство на зъбни колела се използва инструмент за валцоване на зъбни колела, който загрява определен слой от детайла до пластично състояние. След това нагрятият слой се деформира, за да се получат зъби. След това зъбите на произвежданото зъбно колело се навиват, докато придобият точната форма.

Производство на конусни зъбни колела

За производството на скосени колела(конусни зъбни колела) се използва възможността за работа в машината за зацепване на детайла с въображаемо производствено колело. Режещи ръбовена инструмента, в процеса на основното движение надбавката се отрязва, като по този начин се оформя странични повърхностибъдеща предавка (предавка).

Този материал е общо ръководство за проектиране и отпечатване на пластмасови зъбни колела на 3D принтер слой по слой.

Превключвателят за осветление на скоростите е умен пример за нещо, което можете да проектирате сами, след като прочетете тази статия.

Оптимални материали за пластмасови зъбни колела

Какъв материал е най-добрият? Краткият отговор по отношение на качеството на готовите зъбни колела е следният:

Найлон (PA) > PETG > PLA > ABS

• Моля, обърнете внимание, че лицензът е „Само за лична употреба“, т.е. резултатът не може да се разпространява, продава, променя и т.н.
• В сглобен вид конструкцията е с диаметър 15,87 см. Най-голямата печатна част - 14,92 см в диаметър

Отпечатайте всички части с поне 3 периметъра от всички страни и отдолу, 15% пълнеж. Препоръчваме дебелина на слоя не повече от 0,3 mm. Всеки материал ще работи толкова дълго, колкото е възможно да се избегнат изкривявания на части, които ще направят устройството неизползваемо.

Частта с дръжката е единствената, която ще изисква опори.

Инструкции за монтаж (прочетете преди започване на работа)

1. Използвайте бръснарско ножче, за да почистите зъбите на зъбните колела, докато паснат добре, след което ги поставете върху плочата със същата посока на въртене, в която са били отпечатани (централният щифт на зъбното колело отдясно, мрежата на задвижваното зъбно колело горе в центъра).
2. Закрепете основното зъбно колело, като поставите щифтовете в дупките.
3. Нанесете малко сухо лепило (лепилна пръчка работи добре) върху работния край на лоста и монтирайте лоста от страната, където щифтовете се изравняват с него. За закрепване на лоста към щифтовете е необходимо лепило. Лостът също притиска основната предавка към конструкцията.
4. Загрейте и омекотете скобите. Това е достатъчно, за да ги отворите. Подравнете ръбовете на скобите с дупките на гърба на плочата и гофрирайте зъбното колело в кръг. (Дупките на гърба на плочата може да изискват почистване - нож ще помогне, всичко зависи от това колко добър е вашият принтер). Натиснете скобите, докато се втвърдят. Това гарантира, че всичко ще се държи сигурно.

Специални предимства на послойния печат и примери за използване на зъбни колела

И така, какво е предимството на 3D печатащите зъбни колела пред традиционни методикак се правят и колко здрави са зъбните колела?

Отпечатаните пластмасови зъбни колела са евтини, процесът е бърз и можете лесно да получите персонализиран резултат. Сложни зъбни колела и 3D вариации се отпечатват без проблеми. Процесът на прототипиране и създаване е бърз и чист. Най-важното е, че 3D принтерите са достатъчно разпространени, така че набор от STL файлове от Интернет може да снабди хиляди хора.

Разбира се, печатащите зъбни колела с обикновени пластмаси са компромис по отношение на качеството на повърхността и устойчивостта на износване в сравнение с лятите или машинно обработените пластмасови зъбни колела. Но ако са проектирани правилно, печатните зъбни колела могат да бъдат доста ефективен и разумен вариант, а за някои приложения и идеален.

Повечето работещи приложения изглеждат така скоростна кутияобикновено за малки електрически двигатели, дръжки и ключове за навиване. Това е така, защото електрическите двигатели работят чудесно при високи скорости, но имат проблеми с рязък спад на скоростта и е проблематично да се направи без задвижване в този случай. Ето примери:

Специфични проблеми на послойния печат

1. Отпечатаните зъбни колела обикновено изискват малко последваща обработка преди употреба. Бъдете подготвени за червееви дупки и факта, че зъбите ще трябва да бъдат обработени с острие.

   Намаляването на диаметъра на централния отвор е много често срещан проблем дори при скъпите принтери. Това е резултат от много фактори. Това отчасти се дължи на термично свиване на охлаждащата пластмаса, отчасти защото отворите са проектирани под формата на многоъгълници с голям брой ъгли, които се свиват около периметъра на отвора. (Винаги експортирайте gear STL файлове с голям брой сегменти).

   Слайсерите също допринасят, защото някои от тези програми могат да избират различни точки, за да обикалят дупките. Ако вътрешен ръбДупката ще издърпа вътрешния ръб на екструдираната пластмаса, след което действителният диаметър на дупката ще има леко свиване и за да вмъкнете нещо в тази дупка по-късно, може да е необходима известна сила. Така че машината за рязане може съвсем умишлено да направи дупките по-малки.

   В допълнение, всяко несъответствие между слоевете или несъответствието в ширината на предвидената и действителната екструзия може да има доста забележим ефект чрез „затягане“ на отвора. Можете да се борите с това, например, като моделирате отвори с диаметър приблизително 0,005 cm по-голям. Поради подобни причини и за да се гарантира, че отпечатаните зъбни колела пасват едно до друго и могат да работят, се препоръчва да оставите разстояние от приблизително 0,4 mm между зъбите на модела. Това е малко компромис, но отпечатаните зъбни колела няма да заседнат.

2. Друг често срещан проблем е получаването на плътно запълване, което е доста трудно за малки зъбни колела. Празнините между малките зъби са доста често срещани, дори когато слайсерът е настроен на 100% запълване.

   Някои програми се справят с това сравнително успешно в автоматичен режим, но можете ръчно да разрешите този проблем, като увеличите припокриването на слоевете. Този проблем е добре документиран в RichRap и в блога има различни решения за него.

3. Тънкостенните части се оказват крехки, надвисналите части се нуждаят от опори, а здравината на детайла е значително по-малка по оста Z. Настройките, препоръчани за печатащи зъбни колела, не се различават от обичайните. Въз основа на вече проведените тестове можем да препоръчаме правоъгълен пълнеж и поне 3 периметъра. Също така е препоръчително да отпечатате колкото е възможно повече тънък слой- доколкото позволява оборудването и търпението, защото тогава зъбите стават по-гладки.
4. Въпреки това,пластмасата е евтина, но времето е ценно. Ако проблемът е критичен или трябва да смените огромно счупено зъбно колело, можете също да печатате с непрекъснато запълване, за да не оставяте никакъв шанс за друга засада, освен износване.

Най-често срещаните причини за повреда на печатното оборудване

• Скърцане със зъби (от продължителна употреба, вижте Стъпка 10 за смазване).
• Проблеми с монтажа върху оста (вижте Стъпка 7 за монтажа).
• Счупено тяло или спица (това са редки повреди, които обикновено се случват, ако зъбното колело е лошо отпечатано, има недостатъчна подплата, например, или е проектирано с твърде тънки спици).

За значението на еволвентата

Лош начин за правене на зъбни колела

Доста често в аматьорските общности можете да намерите неправилно проектирани зъбни колела - моделиране на зъбни колела въпросът не е толкова прост. Както можете да предположите, лошо проектираните зъбни колела не се зацепват добре, имат прекомерно триене, натиск, откат и неравномерна скорост на въртене.

Еволвента (еволвента) е определен вид оптимална крива, описана по някакъв контур. В технологията еволвентата на окръжност се използва като профил на зъбите за зъбни колела. Това се прави, за да се гарантира, че скоростта на въртене и ъгълът на зацепване остават постоянни. Добре проектиран набор от предавки трябва да предава движението изцяло чрез въртене, с минимално приплъзване.

Моделирането на еволвентно зъбно колело от нулата е доста досадно, така че има смисъл да потърсите шаблони, преди да го вземете. Връзки към някои от тях ще бъдат дадени по-долу.

Тънкостите на моделирането на зъбите. Оптимален брой зъби

Помислете за това: ако искате предавателно отношение 2:1 за линеен механизъм, колко зъба трябва да има на всяко зъбно колело? Кое е по-добро - 30 и 60, 15 и 30 или 8 и 17?

Всяко от тези съотношения ще даде същия резултат, но наборът от зъбни колела във всеки случай ще бъде много различен, когато се отпечата.

Повече зъби дават по-висок коефициент на триене (броят на зъбите, които се зацепват наведнъж) и осигуряват по-плавно въртене. Увеличаването на броя на зъбите означава, че всеки от тях трябва да бъде по-малък, за да пасне на същия диаметър. Малките зъби са по-крехки и по-трудни за точно отпечатване.

От друга страна, намаляването на броя на зъбите осигурява повече обем за повишена здравина.

Отпечатването на малки зъбни колела на 3D принтер е като рисуване на фини линии в книжка за оцветяване с дебела четка. (Това зависи 100% от диаметъра на дюзата и разделителната способност на принтера хоризонтална равнина. Вертикалната разделителна способност не играе роля в ограничението на минималния размер).

Ако искате да тествате вашия принтер чрез отпечатване на малки зъбни колела, можете да използвате този STL:

Принтерът, който тествахме, направи всичко перфектно. Най-високо ниво, но с диаметър около половин инч, зъбите започнаха да изглеждат някак подозрително.

Съветът е да направите зъбите възможно най-големи, като същевременно избягвате предупрежденията от програмата за твърде малко зъби и също така избягвате пресичанията.

Има още един момент, на който трябва да обърнете внимание при избора на броя на зъбите: прости числаи факторизиране.

Числата 15 и 30 се делят на 15, така че с толкова много зъби на две зъбни колела едни и същи зъби непрекъснато ще се блъскат един в друг, създавайки точки на износване.

| Повече ▼ правилно решение- 15 и 31. (Това е отговорът на въпроса в началото на раздела).

В този случай пропорцията не се спазва, но се осигурява равномерно износване на двойката зъбни колела. Прахът и мръсотията ще бъдат разпределени равномерно в екипировката, както и износването.

Опитът показва, че е най-добре, ако съотношението на броя на зъбите на двете зъбни колела е в диапазона приблизително от 0,2 до 5. Ако се изисква по-високо предавателно число, по-добре е да добавите допълнителна предавка към системата, в противен случай можете може да завърши с механично чудовище.

Колко зъба има?

Такава информация може да се намери във всеки Наръчник на механика. 13 е минималната препоръка за зъбни колела с ъгъл на натиск от 20 градуса, 9 е препоръчителният минимум за 25 градуса.

По-малък брой зъби е нежелателен, защото те ще се пресичат, което ще отслаби самите зъби и проблемът с припокриването ще трябва да бъде решен по време на процеса на печат.

Тънкостите на моделирането на зъбите. Ъгъл на натиск и как да направите здрави зъби

Ъгъл на натиск 15, ъгъл на натиск 35

Ъгъл на натиск? Защо трябва да знам това?

Това е ъгълът между нормалата към повърхността на зъба и диаметъра на кръга. Зъбите с по-голям ъгъл на натиск (по-триъгълни) са по-здрави, но имат по-лош захват. Те са по-лесни за печат, но по време на работа създават голямо радиално натоварване върху опорната ос, произвеждат повече шум и са склонни към откат и приплъзване.

За 3D печат добър варианте 25 градуса, което позволява плавно и ефективно предаване при скорости с размер на длан.

Какво друго може да се направи за укрепване на зъбите?

Просто направете зъбното колело по-дебело - това очевидно ще укрепи и зъбите. Удвояването на дебелината е равно на удвояване на якостта. добре общо правилогласи: дебелината трябва да бъде от три до пет пъти стъпката на предавката.

Силата на зъб на зъбно колело може грубо да се оцени, като се разглежда като малка конзолна греда. С този подход е ясно, че добавянето на припокриваща се плътна стена за намаляване на неподдържаната площ значително подобрява здравината на зъбите на зъбното колело. В зависимост от приложението, тази техника на изчисление може да се използва и за намаляване на броя на точките на захващане.

Методи за монтаж на ос

Плътно прилепване към оста с прорези.Този най-прост метод не се среща твърде често. Тук трябва да внимавате с изкривяването на пластмасата, което ще влоши предаването на въртящия момент с течение на времето. Този дизайн също не може да се сваля.

Оста е на фиксиращия винт в равнината на предавката.Задържащият винт минава през предавката и опира в плоска зона на оста. Задържащият винт обикновено се насочва директно в тялото на предавката или през вдлъбната гайка квадратен отвор. Всеки метод има своите рискове.

Директното насочване на винта може да премахне крехките пластмасови резби. Методът с вдлъбнатата гайка решава този проблем, но ако не сте внимателни и приложите твърде много сила по време на закрепването, тялото на зъбното колело може да се счупи. Направете зъбното колело по-дебело!

Добавянето на специални завинтващи се термични вложки значително ще подобри здравината на закрепването на оста.

Вграден шестоъгълник -шестоъгълна вложка, в която се намира шестоъгълна гайка за шестоъгълен винт. Трябва да отпечатате достатъчно плътни слоеве около шестоъгълника, така че винтът да има за какво да се задържи. Също така е полезно да използвате фиксиращ винт, особено ако ние говорим заотносно високите скорости.

Клинрядко се среща в света на аматьорския 3D печат.

Оста е едно цяло с гайката.Това решение издържа добре на усукване. Това обаче е много трудно да се постигне на принтер, тъй като зъбните колела трябва да бъдат отпечатани перпендикулярно на повърхността на масата и всички оси с това решение имат слабостпо оста Z, което се проявява при големи натоварвания.

Някои видове зъбни колела

Външни и вътрешни цилиндрични зъбни колела, успоредни спирални (спирални), двойно спирални, зъбна рейка и зъбно колело, конусни, спирални, плосък връх, червячни

Спирално зъбно колело (рибена кост).Обикновено се среща в принтерните екструдери, те са сложни за работа, но имат своите предимства. Те са добри с високия си коефициент на сцепление, самоцентриране и самонивелиране. (Самонивелирането е досадно, защото засяга работата на цялата конструкция). Този тип оборудване също не е лесно да се произвежда с помощта на конвенционално оборудване като хоби принтери. 3D печатът познава много по-прости методи.

Червячна предавка.Лесен за моделиране, има голямо изкушение да се използва. Трябва да се отбележи, че предавателното отношение на такава система е равно на броя на зъбите на зъбното колело, разделен на броя на червячните отвори. (Трябва да погледнете от края на червея и да преброите броя на началните спирали. В повечето случаи се оказва от 1 до 3).

Зъбна рейка и зъбно колело.Преобразува въртеливото движение в линейно и обратно. Тук не говорим за въртене, а за разстоянието, което изминава рейката при всяко завъртане на зъбния вал. Много е лесно да се изчисли плътността на зъбите: просто трябва да умножите тяхната плътност върху стойката по pi и по диаметъра на зъбното колело. (Или умножете броя на зъбите на релсата по гъстотата на зъбите на зъбното колело).

Смазване на 3D отпечатани зъбни колела

Ако устройството работи при леки натоварвания, при ниски обороти и честоти, не е нужно да се притеснявате за смазването на пластмасовите зъбни колела. Но ако натоварванията са големи, тогава можете да опитате да удължите експлоатационния живот чрез смазване на зъбните колела и намаляване на триенето и износването. Така или иначе всички функции на предавките са по-ефективни, когато са смазани, а самите предавки издържат по-дълго

За обекти като зъбни колела на екструдер на 3D принтер може да се препоръча лубрикант за тежки условия на работа. Литол, PTFE или лубриканти на основата на силикон са идеални за това. Лубрикантът трябва да се нанесе чрез леко избърсване на частта с тоалетна хартия, чиста хартиена кърпа или кърпа без прах, равномерно разпределяне на смазката и завъртане на предавката няколко пъти.

Всяка смазка е по-добра от липсата на смазка, но трябва да сте сигурни, че е химически съвместима с пластмасата. И винаги трябва да помните, че лубрикантът WD-40 е гаден. Въпреки че почиства прилично.

Инструменти за изработка на зъбни колела

Висококачествени зъбни колела могат да бъдат направени само с безплатни програми. Тоест има платени програмиза силно оптимизирани и перфектни връзки на предавките, с фино настроени параметри и оптимална производителност, но не е желано добро. Просто трябва да се уверите, че същият механизъм използва зъбни колела, направени от същия инструмент, така че връзките да зацепват както трябва. По-добре е зъбните колела да се моделират по двойки.

Опция 1.Намерете съществуващ модел на оборудване, модифицирайте го или го мащабирайте, за да отговаря на вашите нужди. Ето списък с бази данни, където можете да намерите готови модели съоръжения.

• McMaster Carr: Обширен набор от 3D модели, доказани решения
• GrabCAD: огромна база данни с изпратени от потребителите модели
.
• GearGenerator.com генерира SVG файлове с цилиндрични зъбни колела (Тези файлове могат да бъдат преобразувани в импортируеми. Въпреки това, някои програми, като Blender, могат да импортират SVG директно, без да танцуват с дайрета).
• https://inkscape.org/ru/ - безплатна програмавекторна графика с интегриран генератор на зъбни колела. Достоен урок за създаване на зъбни колела в Inkscape - и .

STL файлови редактори

Повечето генератори на модели на зъбни колела произвеждат STL файлове като изход, което може да бъде досадно, ако имате нужда от функции, които генераторът не предлага. STL файловете са PDF файловете на 3D света, те са сложно редактирани, но редактирането е възможно.

TinkerCAD.Добра основна CAD програма, базирана на браузър, лесна и бърза за научаване, една от малкото програми за 3D моделиране, които могат да променят STL файлове. www.Tinkercad.com

Мешмиксер.Добра програма за мащабиране на оригинални форми. http://meshmixer.com/

3D печат без FDM

Повечето хора, дори отдадени любители, нямат незабавен достъп до други технологии за 3D печат за изработване на зъбни колела. Междувременно такива услуги съществуват и могат да помогнат.

SLA-Страхотна технология за прототипиране на професионални съоръжения. Отпечатаните слоеве не се виждат и процесът може да произведе много малки части. От друга страна, частите са скъпи и донякъде крехки. Ако използвате този процес за прототип на бъдещ модел, отлят под налягане, няма да имате никакви проблеми при извличането му. Направете частта здрава, в противен случай със сигурност ще се счупи!

SLS-много прецизен процес, който води до издръжливи части. Технологията не изисква опори за надвиснали конструкции. Можете да създавате сложни и детайлни парчета, за предпочитане със стени с дебелина до четвърт инч. Печатните слоеве също са почти незабележими... НО, грапавата повърхност (тъй като технологията е базирана на прахов печат) е изключително податлива на износване. Изисква се много тежко смазване и мнозина изобщо не препоръчват SLS зъбни колела за приложения с дълъг живот.

технология BinderJetподходящ за детайлни и прецизни многоцветни декоративни или не е структуренподробности. Добър за получаване на луди цветни части, но много крехък и зърнест, така че не е това, от което се нуждаете за функционални зъбни колела.

Един от най-сложните и същевременно широко разпространени механични системие зъбно задвижване. Това страхотен начинпрехвърлянето на механична енергия от едно място на друго и начин за увеличаване или намаляване на мощността (въртящ момент) или увеличаване или намаляване на скоростта на нещо.

Как да направите зъбно колело със собствените си ръце? Проблемът винаги е, че създаването на ефективни зъбни колела изисква доста умения за рисуване и математика, както и способността да създавате сложни части.

За един любител няма нужда да има максимална ефективност, така че можем да получим много по-лесна система за изработка, дори с подръчни инструменти.

Зъбно колело е поредица от зъби на колело. (Забележете, че в диаграмата по-горе са отбелязали грешен брой зъби на зъбните колела - съжалявам)

Стъпка 1: Формули и изчисления

Формули за чертане и изработване на зъби на зъбни колела могат да бъдат намерени в изобилие в интернет, но за начинаещ изглеждат много сложни.

Реших да опростя проблема и решението работи много добре както в големи, така и в малки мащаби. В малък мащаб е най-подходящ за машинно рязане лазерни резачкиНапример, много малки зъбни колела могат да бъдат успешно произведени по този начин.

Стъпка 2: Лесен начин

Така че, формата на зъба, казано по-просто, може да бъде полукръг.

Стъпка 3: Определете размерите

Сега можем да дефинираме параметрите, за да направим предавката:

1. Колко големи/малки ще бъдат зъбите на зъбното колело (диаметър) - колкото по-малко е зъбното колело, толкова по-малки трябва да са зъбите.
2. Всички зъби, които са сглобени в мрежата (свързани), трябва да са с еднакъв размер, така че първо трябва да изчислите по-малката предавка.

Да започнем с 10 мм зъби.

Искам зъбно колело с 5 зъба, така че кръгът да е 10x10 мм (по обиколка) = 100 мм.

За да начертая този кръг, трябва да намеря диаметъра, затова използвам математика и калкулатор и разделям обиколката (100 mm) на Pi = 3,142.

Това ми дава диаметър от 31,8 mm и мога да начертая този кръг с помощта на компас и след това да начертая точно 10 кръга с диаметър 10 mm върху неговата обиколка с помощта на компас.

Ако имате възможност, е по-лесно да направите всичко с помощта на софтуер за чертане. Ако използвате софтуер, ще трябва да можете да завъртите кръговете от зъби около основния кръг и ще трябва да знаете колко далеч да завъртите всеки зъб. Лесно е да се изчисли: разделете 360 градуса на броя на кръговете. Така че за нашите 10 кръга, 360/10 = 36 градуса за всеки зъб.

Стъпка 4: Създаване на назъбена форма

Премахване горна частедин кръг и долната част на следващия кръг. За да направите това, трябва да имате четен брой зъби

Имаме първа предавка. Може да се изреже от дърво или метал с помощта на основни инструменти, триони и пили.

Този процес е лесен за повторение за толкова предавки, колкото са ви необходими. Поддържайте размера на кръга постоянен и те ще паснат заедно.

Стъпка 5: Вземете Gear

Тъй като тези полукръгли зъбни колела се режат лесно, можете да ги направите с помощта на инструмент и прободен трион или трион.

Правех шаблон с 9 или 10 зъба върху шперплат и го използвах като ръководство за моя ръчен рутери реже зъбните колела без проблеми.

Ако имате достъп до лазерен нож, те могат да бъдат изрязани от акрил с дебелина 3 или 5 mm и са в много малки размери.