امروزه مکانیسم های زیادی در اطراف ما وجود دارد که از چرخ دنده های پلاستیکی استفاده می کنند. علاوه بر این، می تواند مانند باشد ماشین های اسباب بازی، و چیزهای کاملاً جدی ، به عنوان مثال ، بالابر آنتن در اتومبیل ، گیربکس میله چرخان و غیره. دلایل خرابی دنده می تواند متفاوت باشد، البته اکثر آنها به عملکرد نامناسب مربوط می شوند، اما اکنون این موضوع نیست. اگر در چنین موقعیتی قرار گرفتید و یکی دو دندان دنده شکسته شد، پس راه حلی وجود دارد: هزینه ای برای یک قطعه گران قیمت پرداخت نکنید، بلکه آن را به روشی ساده ترمیم کنید.

برای بهبودی لازم است

• مسواک غیر ضروری.
• مواد شوینده.
• چسب اپوکسی دو جزئی - جوش سرد برای پلاستیک.

بازسازی یک چرخ دنده پلاستیکی

آماده سازی

آماده سازی چسب

ترمیم دندان

ترمیم دندان

سخت شدن

چگونه چسب اپوکسی را تعویض کنیم؟

• رزین اپوکسی با هاردنر.
• سیمان خشک است.

صاحبان کارگاه های خانگی دستگاه ها و وسایل زیادی دارند که کار دستی را تا حد زیادی تسهیل می کند و راندمان کار را افزایش می دهد. یکی از این مکانیسم ها گیربکس کاهشی است.

عمدتاً برای تغییر سرعت چرخش محور خروجی به سمت پایین یا افزایش گشتاور روی آن استفاده می شود. این دستگاه با طراحی خود می تواند ترکیبی، کرم یا چرخ دنده و همچنین تک مرحله ای و چند مرحله ای باشد.

بسیاری از افراد با دست خود گیربکس کاهش می دهند.

گیربکس چیست؟

این مکانیزم یک پیوند انتقال است که بین دستگاه های چرخشی یک موتور الکتریکی یا موتور قرار دارد احتراق داخلیبه واحد کاری نهایی

شاخص های اصلی مشخصه گیربکس عبارتند از:

• قدرت منتقل شده؛
• تعداد محورهای دوار محرک و محرک.

به دستگاه های چرخشی این مکانیسم چرخ دنده یا چرخ دنده حلزونی را به طور ثابت تعمیر کنیدکه حرکت را از یکی به دیگری منتقل و تنظیم می کند. محفظه دارای سوراخ هایی با بلبرینگ است که شفت ها روی آن قرار دارند.

مواد و ابزار مورد نیاز

برای ساخت گیربکس ممکن است به مواد و ابزار زیر نیاز داشته باشید:

• آچار و پیچ گوشتی در اشکال و اندازه های مختلف؛
• فایل ها، دریل ها؛
• واشر لاستیکی؛
• واشر، برش لوله، چرخ دنده، پیچ و مهره، بلبرینگ، قرقره، شفت؛
• معکوس کننده؛
• کولیس، خط کش؛
• انبر؛
• معاون، چکش؛
• قاب از جعبه دنده قدیمی یا ورق های فولادی.

چگونه با دستان خود گیربکس بسازیم؟

اکثر جزئیات مهمگیربکس کاهش دارای محفظه خود در نظر گرفته می شود. باید با دستان خود به درستی طراحی و ساخته شود، زیرا موقعیت نسبی شفت ها و محورها، تراز صندلی ها برای یاتاقان های پشتیبانی و شکاف بین چرخ دنده ها به این بستگی دارد.

محفظه دنده های صنعتی ساخته شده عمدتا با ریخته گری از آلیاژهای آلومینیومیا چدنبا این حال، انجام این کار در خانه کاملا غیرممکن است. بنابراین، می توانید یک بدنه آماده را متناسب با نیاز خود انتخاب یا تغییر دهید یا آن را از روی آن جوش دهید ورق فولادی. فقط در این مورد باید به یاد داشته باشید که در طول فرآیند جوشکاری، فلز می تواند "رهبر" شود، و بنابراین، برای حفظ تراز شفت ها، لازم است یک کمک هزینه باقی بماند.

بسیاری از استادان کارها را متفاوت انجام می دهند. برای اینکه کار خسته کننده را خسته نکنند، آنها شروع به جوش دادن کامل بدن می کنند و به جای سوکت برای یاتاقان های پشتیبانی، از بخش های لوله استفاده می شودکه در موقعیت لازم قرار می گیرند و تنها پس از آن در نهایت با جوش یا پیچ و مهره در جای خود محکم می شوند. برای تسهیل تعمیر و نگهداری گیربکس، لازم است یک روکش بالایی قابل جابجایی در محفظه و یک سوراخ تخلیه در پایین ایجاد کنید که برای تخلیه روغن مصرف شده استفاده می شود.

چرخ دنده ها توسط محورها و شفت های گیربکس پشتیبانی می شوند. به طور معمول، در مکانیزم تک مرحله ای، فقط از شفت هایی با چرخ دنده های محکم نصب شده استفاده می شود. در این حالت هر دو چرخ دنده با محورهای خود می چرخند. از محور زمانی استفاده می شود که لازم باشد یک دنده میانی وارد جعبه دنده شود.

او با حداقل فاصله شروع به چرخش آزادانه روی محور خود می کندو برای اینکه به طرفین حرکت نکند، با مهره، یقه تراست یا واشرهای شکاف قفلی ثابت می شود.

شفت ها باید از فولاد ساخته شوند که دارای استحکام خوب و ماشین کاری عالی است.

یاتاقان های گیربکس به عنوان تکیه گاه برای شفت ها عمل می کنند. آنها بارهایی را که در حین کار مکانیسم ایجاد می شود درک می کنند. قابلیت اطمینان و عملکرد گیربکس کاملاً به نحوه صحیح انتخاب بلبرینگ بستگی دارد.

برای مکانیسم با دستان خود بهترین انتخاب بلبرینگ نوع بسته ، که نیاز به حداقل تعمیر و نگهداری دارند. آنها با گریس روغن کاری می شوند. نوع بلبرینگ ها به طور مستقیم به نوع بار بستگی دارد.

هنگام استفاده از چرخ دنده ها، بلبرینگ های معمولی یک یا دو ردیفه کافی است.

اگر مکانیزم شامل چرخ دنده های مارپیچ یا چرخ دنده های حلزونی باشد، یک بار محوری شروع به انتقال به شفت و یاتاقان ها می کند که نیاز به حضور یک یاتاقان تماس زاویه ای توپ یا غلتکی دارد.

یکی دیگر از بخش های بسیار مهم گیربکس، دنده ها هستند. با تشکر از آنها، می توانید سرعت چرخش شفت خروجی را تغییر دهید. برای ساخت چرخ دنده ها به یک وسیله خاص نیاز دارید تجهیزات برش فلز، بنابراین برای صرفه جویی در هزینه می توانید از قطعات آماده دستگاه های از کار افتاده استفاده کنید.

در هنگام نصب چرخ دنده ها تنظیم شکاف صحیح بین آنها بسیار مهم است، زیرا سطح صدایی که در حین کار گیربکس ایجاد می شود و ظرفیت بار به این بستگی دارد. بهتر است چرخ دنده ها را با روغن صنعتی مایع روغن کاری کنید که به گونه ای ریخته می شود که دندانه های دنده پایین را بپوشاند. قسمت های باقی مانده با اسپری روغن در سراسر حفره داخلی مکانیزم روغن کاری می شوند.

مهر و موم شفت از نشت روغن از جعبه دنده جلوگیری می کند. آنها در خروجی شفت نصب می شوند و در کلاهک های یاتاقان محکم می شوند.

برای جلوگیری از تخریب اضطراری قطعات مکانیزم در اثر بارهای سنگین، از کلاچ ایمنی استفاده می شود. این به شکل یک دم، دیسک های اصطکاک فنری یا پین برشی می باشد.

فرآیند نصب درپوش بلبرینگ آنها را بسیار سبک می کند، که می تواند از طریق یا کور باشد. آنها از قطعات آماده انتخاب می شوند یا بر روی ماشین تراش روشن می شوند.

دامنه کاربرد گیربکس

این مکانیسم است دستیاران ضروریدر حوزه های مختلف فعالیت های انسانی به طور معمول از آن استفاده می شود:

• در صنعت؛
• در گیربکس خودرو؛
• در تجهیزات الکتریکی و لوازم خانگی؛
• در صنعت گاز و بسیاری از صنایع دیگر.

این مکانیسم به طور گسترده در صنعت استفاده می شود. در ماشین های مختلف پردازش از آن به عنوان بخش انتقال چرخشی استفاده می شود، افزایش سرعت انقلاب ها.

اما در گیربکس های خودرو، گیربکس برعکس باعث کاهش دور موتور می شود. نرمی و نرمی حمل و نقل بستگی به نحوه صحیح تنظیم آن دارد.

این دستگاه کاهش سرعت نیز در لوازم خانگیو تجهیزات الکتریکی با موتورهای الکتریکی. اینها می توانند مخلوط کن باشند، ماشین های لباسشویی، مته ها، غذاساز، بلغاری ها

گیربکس ها جزء ضروری هستند تجهیزات تهویه, امکانات درمانی, سیستم های پمپاژ. آنها کمک به حفظ فشار بهینه گازدر تاسیسات شعله گاز

صنعت تولید گاز نیز نمی تواند بدون این مکانیسم کار کند. حمل و نقل و ذخیره سازی گازها فرآیند نسبتاً خطرناکی است، بنابراین از یک کاهنده برای مسدود کردن دسترسی گاز یا باز کردن خروجی آن با تنظیم فشار استفاده می شود.

مونتاژ گیربکس با دستان خود از مواد موجود کار بسیار مشکلی است اما خیلی سخت نیست. با کمک آن، چرخش شفت خروجی کاهش یافته و گشتاور آن افزایش می یابد. عملکرد دستگاه یا ماشین کاملاً به این قسمت بستگی دارد. این مکانیسم در طیف گسترده ای از فعالیت های انسانی استفاده می شود.

• فدور ایلیچ آرتیوموف
• چاپ

برای ساخت چرخ دنده ها از مواد زیر استفاده می شود: آهن، چدن، برنز، فولاد کربن ساده، ترکیبات خاصفولاد با ترکیبی از کروم، نیکل، وانادیم. علاوه بر فلزات، از مواد نرم کننده استفاده می شود: چرم، الیاف، کاغذ، نرم می شوند و صدا را کاهش می دهند. اما چرخ دنده های فلزی نیز می توانند بی صدا کار کنند اگر مشخصات آنها با دقت ساخته شود. برای چرخ دنده های خشن، چرخ دنده های "قدرت" تولید می شوند که با ریخته گری از چدن و ​​فولاد بدون پردازش بیشتر ساخته می شوند. چرخ‌دنده‌های "در حال اجرا" برای دنده‌های پرسرعت بر روی ماشین‌های فرز یا چرخ دنده ساخته می‌شوند و به دنبال آن حرارت درمانی– کربوریزاسیون که دندان ها را سخت و مقاوم در برابر سایش می کند. پس از کربوریزاسیون، چرخ دنده ها بر روی ماشین های سنگ زنی پردازش می شوند.

روش دویدن

روش نورد متداول ترین گزینه برای ساخت چرخ دنده است، زیرا این روش از نظر تکنولوژی پیشرفته ترین است. در این روش ساخت از ابزارهای زیر استفاده می شود: برش، اجاق گاز، شانه.

روش نورد با استفاده از کاتر

برای تولید چرخ دنده از دستگاه دنده شکل دهنده با کاتر مخصوص (دنده مجهز به لبه های برش) استفاده می شود. روند ساخت چرخ دنده ها در چند مرحله انجام می شود، زیرا نمی توان کل لایه اضافی فلز را در یک زمان قطع کرد. هنگام پردازش یک قطعه کار، کاتر یک حرکت رفت و برگشتی انجام می دهد و پس از هر بار حرکت دوبل، قطعه کار و کاتر یک مرحله می چرخند، گویی روی یکدیگر "غلت می کنند". هنگامی که چرخ دنده یک چرخش کامل ایجاد می کند، کاتر یک حرکت تغذیه به سمت قطعه کار انجام می دهد. این چرخه تولید تا زمانی انجام می شود که تمام لایه فلزی مورد نیاز برداشته شود.

روش نورد با استفاده از شانه

شانه یک ابزار برش است، شکل آن شبیه قفسه است، اما یک طرف دندانه های شانه تیز شده است. قسمت خالی چرخ دنده ای که تولید می شود یک حرکت چرخشی حول محور خود ایجاد می کند. و شانه یک حرکت انتقالی عمود بر محور چرخ دنده و یک حرکت رفت و برگشتی موازی با محور چرخ (دنده) انجام می دهد. بنابراین، شانه لایه اضافی را در سراسر عرض لبه چرخ دنده حذف می کند. گزینه دیگری برای حرکت ابزار برش و چرخ دنده نسبت به یکدیگر امکان پذیر است، به عنوان مثال، قطعه کار یک حرکت متناوب پیچیده را انجام می دهد که با حرکت شانه هماهنگ است، گویی که پروفیل دندان های بریده شده با آنها درگیر است. کانتور ابزار برش

این روش به شما امکان می دهد با استفاده از کاتر اجاق گاز یک چرخ دنده تولید کنید. ابزار برش در این روش کاتر اجاقی است که همراه با بلنک چرخ دنده یک چرخ دنده کرمی تولید می کند.

یک حفره چرخ دنده با دیسک یا برش انگشتی بریده می شود. قسمت برش کاتر که به شکل این حفره ساخته شده است، دنده را برش می دهد. و با کمک دستگاه تقسیم، چرخ دنده در حال برش با یک پله زاویه ای چرخانده شده و فرآیند برش تکرار می شود. این روش برای ساخت چرخ دنده ها در اوایل قرن بیستم مورد استفاده قرار گرفت، دقیق نیست، حفره های چرخ دنده تولید شده متفاوت است، یکسان نیست.

نورد سرد و گرم

در این روش تولید چرخ دنده از ابزار چرخ دنده ای استفاده می شود که لایه خاصی از قطعه کار را به حالت پلاستیک گرم می کند. پس از این، لایه گرم شده برای به دست آوردن دندان تغییر شکل می دهد. و سپس دندانه های چرخ دنده در حال ساخت تا زمانی که شکل دقیق را به دست آورند رول می شوند.

ساخت چرخ دنده های اریب

برای ساخت چرخ های اریب(دنده های مخروطی) از گزینه اجرا در چرخ دنده دستگاه قطعه کار با چرخ تولید خیالی استفاده می شود. لبه های برشدر طول حرکت اصلی ابزار، کمک هزینه قطع می شود و در نتیجه شکل می گیرد سطوح جانبیچرخ دنده آینده (دنده).

این ماده یک راهنمای کلی برای طراحی و چاپ چرخ دنده های پلاستیکی بر روی چاپگر سه بعدی لایه به لایه است.

سوئیچ چراغ دنده نمونه ای هوشمندانه از چیزی است که می توانید پس از خواندن این مقاله خودتان طراحی کنید.

مواد بهینه برای چرخ دنده های پلاستیکی

چه ماده ای بهترین است؟ پاسخ کوتاه در مورد کیفیت چرخ دنده های تمام شده به شرح زیر است:

نایلون (PA) > PETG > PLA > ABS

• لطفاً توجه داشته باشید که مجوز "فقط استفاده شخصی" است. نتیجه قابل توزیع، فروش، تغییر و غیره نیست.
• در هنگام مونتاژ، قطر ساختار 15.87 سانتی متر است. بزرگترین قطعه چاپ شده - قطر 14.92 سانتی متر

تمام قسمت ها را با حداقل 3 محیط در همه طرف و پایین، 15% پر کردن چاپ کنید. ما ضخامت لایه را بیش از 0.3 میلی متر توصیه می کنیم. هر ماده ای تا زمانی که امکان پذیر باشد کار می کند تا از اعوجاج قطعات جلوگیری شود که باعث غیرقابل استفاده شدن دستگاه می شود.

قسمت دسته تنها قسمتی است که به پشتیبانی نیاز دارد.

دستورالعمل مونتاژ (قبل از شروع کار بخوانید)

1. از یک تیغ برای تمیز کردن دندانه‌های چرخ‌دنده‌ها استفاده کنید تا زمانی که به خوبی به هم برسند، سپس آن‌ها را با همان جهت چرخش که چاپ شده‌اند روی صفحه نصب کنید.
2. دنده اصلی را با قرار دادن پین ها در سوراخ ها محکم کنید.
3. کمی چسب خشک (یک چسب خوب کار می کند) به انتهای کار اهرم بزنید و اهرم را در سمتی که با پین ها مطابقت دارد نصب کنید. برای محکم کردن اهرم روی پین ها به چسب نیاز است. اهرم همچنین دنده اصلی را به سازه فشار می دهد.
4. گیره ها را گرم و نرم کنید. این برای باز کردن آنها کافی است. لبه های گیره ها را با سوراخ های پشت صفحه تراز کنید و چرخ دنده را به صورت دایره ای پر کنید. (سوراخ های پشت صفحه ممکن است نیاز به تمیز کردن داشته باشند - یک چاقو کمک خواهد کرد، همه اینها به خوبی چاپگر شما بستگی دارد). گیره ها را فشار دهید تا سفت شوند. این تضمین می کند که همه چیز ایمن نگه داشته می شود.

مزایای ویژه چاپ لایه به لایه و نمونه هایی از استفاده از چرخ دنده

بنابراین، مزیت چرخ دنده های پرینت سه بعدی چیست روش های سنتیچگونه ساخته می شوند و چرخ دنده ها چقدر قوی هستند؟

چرخ دنده های پلاستیکی چاپ شده ارزان هستند، فرآیند سریع است و شما به راحتی می توانید یک نتیجه سفارشی بگیرید. چرخ دنده های پیچیده و تغییرات سه بعدی بدون مشکل چاپ می شوند. پروسه نمونه سازی و ایجاد سریع و تمیز است. مهمترین چیز این است که چاپگرهای سه بعدی آنقدر رایج هستند که مجموعه ای از فایل های STL از اینترنت می توانند هزاران نفر را تامین کنند.

البته، چرخ دنده‌های چاپ با پلاستیک‌های معمولی در مقایسه با چرخ‌دنده‌های پلاستیکی ریخته‌گری یا ماشین‌کاری شده، از نظر کیفیت سطح و مقاومت در برابر سایش یک مصالحه است. اما اگر به درستی طراحی شوند، چرخ دنده های چاپ شده می توانند گزینه ای کاملا موثر و معقول و برای برخی کاربردها ایده آل باشند.

بیشتر برنامه های کاربردی شبیه به این هستند گیربکسبه طور معمول برای موتورهای الکتریکی کوچک، دستگیره ها و کلیدهای سیم پیچ. این به این دلیل است که موتورهای الکتریکی در سرعت های بالا عالی عمل می کنند، اما با افت شدید سرعت مشکل دارند و در این مورد بدون درایو دنده مشکل ساز است. در اینجا نمونه هایی وجود دارد:

مشکلات خاص چاپ لایه به لایه

1. چرخ دنده های چاپ شده معمولاً قبل از استفاده نیاز به پس پردازش کمی دارند. برای کرم‌چاله‌ها و این واقعیت که دندان‌ها باید با تیغه پردازش شوند، آماده باشید.

   کاهش قطر سوراخ مرکزی حتی در چاپگرهای گران قیمت نیز یک مشکل بسیار رایج است. این نتیجه عوامل زیادی است. این تا حدودی به دلیل انقباض حرارتی پلاستیک خنک کننده است، تا حدی به این دلیل که سوراخ ها به شکل چند ضلعی با تعداد زیادی زاویه طراحی شده اند که در اطراف محیط سوراخ منقبض می شوند. (همیشه فایل های gear STL را با تعداد زیادی بخش صادر کنید).

   اسلایسرها نیز کمک می کنند زیرا برخی از این برنامه ها می توانند نقاط مختلفی را برای دور زدن حفره ها انتخاب کنند. اگر لبه داخلیسوراخ لبه داخلی پلاستیک اکسترود شده را می کشد، سپس قطر واقعی سوراخ کمی انقباض خواهد داشت و برای اینکه بعداً چیزی در این سوراخ وارد شود، ممکن است مقدار معینی نیرو مورد نیاز باشد. بنابراین اسلایسر ممکن است کاملا عمدی سوراخ ها را کوچکتر کند.

   علاوه بر این، هر گونه اختلاف بین لایه ها یا عدم تطابق در عرض اکستروژن مورد نظر و واقعی می تواند با "سفت کردن" سوراخ تأثیر کاملاً محسوسی داشته باشد. برای مثال می‌توانید با مدل‌سازی سوراخ‌هایی با قطر تقریباً 0.005 سانتی‌متر با آن مبارزه کنید. به دلایل مشابه و برای اطمینان از اینکه چرخ دنده های چاپ شده در کنار یکدیگر قرار می گیرند و می توانند کار کنند، توصیه می شود فاصله تقریباً 0.4 میلی متری بین دندانه های مدل ایجاد شود. این کمی سازش است، اما چرخ دنده های چاپ شده گیر نمی کنند.

2. یکی دیگر از مشکلات رایج، پر کردن جامد است که برای دنده های کوچک بسیار دشوار است. شکاف بین دندان های کوچک بسیار رایج است، حتی زمانی که برش بر روی 100% پر کردن تنظیم شده باشد.

   برخی از برنامه ها در حالت خودکار با این موضوع به طور نسبتاً موفقیت آمیزی برخورد می کنند، اما می توانید با افزایش همپوشانی لایه ها به صورت دستی این مشکل را حل کنید. این مشکل در RichRap به خوبی ثبت شده است و وبلاگ راه حل های مختلفی را ارائه می دهد.

3. قطعات دیواره نازک شکننده هستند و قطعات آویزان نیاز به تکیه گاه دارند و استحکام قطعه در امتداد محور Z به میزان قابل توجهی کمتر است تنظیمات توصیه شده برای چرخ دنده های چاپ با تنظیمات معمولی متفاوت نیست. بر اساس آزمایش هایی که قبلاً انجام شده است، می توانیم پر کردن مستطیل شکل و حداقل 3 محیط را توصیه کنیم. همچنین توصیه می شود تا حد امکان چاپ شود لایه ی نازک- تا جایی که تجهیزات و صبر اجازه می دهد، زیرا در این صورت دندان ها صاف تر می شوند.
4. اگر چه،پلاستیک ارزان است، اما زمان با ارزش است. اگر مشکل حیاتی است یا نیاز به تعویض یک چرخ دنده بزرگ شکسته دارید، می توانید با پر کردن مداوم چاپ کنید تا فرصتی برای کمین دیگری به جز فرسودگی باقی ندهید.

رایج ترین دلایل خرابی چرخ دنده چاپی

• دندان قروچه (از استفاده طولانی مدت، به مرحله 10 در مورد روغن کاری مراجعه کنید).
• مشکلات اتصال به محور (مرحله 7 در مورد اتصال را ببینید).
• بدنه یا پره شکسته (این‌ها خرابی‌های نادری هستند که معمولاً در صورتی رخ می‌دهند که چرخ دنده چاپ ضعیفی داشته باشد، مثلاً دارای لایه‌بندی ناکافی باشد، یا با پره‌های خیلی نازک طراحی شده باشد).

در مورد اهمیت involute

روش بد برای ساخت چرخ دنده

اغلب در جوامع آماتور می توانید چرخ دنده هایی با طراحی نادرست پیدا کنید - مدل سازی دنده موضوع به این سادگی نیست همانطور که ممکن است حدس بزنید، دنده هایی که طراحی ضعیفی دارند به خوبی مشبک نمی شوند، دارای اصطکاک، فشار، لگد زدن و سرعت چرخش نامناسب هستند.

در پیچ (involute) نوع خاصی از منحنی بهینه توصیف شده در امتداد برخی از خطوط است. در فناوری از پیچش دایره به عنوان پروفیل دندانه چرخ دنده استفاده می شود. این کار برای اطمینان از ثابت ماندن سرعت چرخش و زاویه درگیری انجام می شود. مجموعه ای از چرخ دنده ها که به خوبی طراحی شده اند باید حرکت را به طور کامل از طریق چرخش و با حداقل لغزش منتقل کنند.

مدل‌سازی یک چرخ دنده پیچ‌خورده از ابتدا بسیار خسته‌کننده است، بنابراین منطقی است که قبل از استفاده از آن به دنبال الگوها بگردید. لینک برخی از آنها در زیر ارائه خواهد شد.

ظرافت های مدل سازی دندان. تعداد بهینه دندان

به این فکر کنید: اگر نسبت دنده 2:1 را برای مکانیزم خطی می خواهید، هر دنده باید چند دندانه داشته باشد؟ کدام بهتر است - 30 و 60، 15 و 30 یا 8 و 17؟

هر یک از این نسبت ها نتیجه یکسانی را به همراه خواهند داشت، اما مجموعه چرخ دنده ها در هر مورد هنگام چاپ بسیار متفاوت خواهد بود.

دندان‌های بیشتر ضریب اصطکاک بالاتری (تعداد دندان‌هایی که در یک زمان به هم می‌شوند) می‌دهند و چرخش نرم‌تری را ارائه می‌کنند. افزایش تعداد دندان ها به این معنی است که هر کدام باید کوچکتر باشند تا قطر یکسانی داشته باشند. دندان های کوچک شکننده تر هستند و چاپ دقیق آن دشوارتر است.

از طرفی کاهش تعداد دندان ها حجم بیشتری را برای افزایش استحکام فراهم می کند.

چاپ چرخ دنده های کوچک روی یک چاپگر سه بعدی مانند نقاشی خطوط ظریف در یک کتاب رنگ آمیزی با یک قلم مو ضخیم است. (این 100٪ به قطر نازل و وضوح چاپگر بستگی دارد. صفحه افقی. وضوح عمودی نقشی در محدودیت حداقل اندازه ندارد).

اگر می خواهید چاپگر خود را با چاپ چرخ دنده های کوچک تست کنید، می توانید از این STL استفاده کنید:

چاپگری که ما آزمایش کردیم همه چیز را به خوبی انجام داد. سطح بالا، اما با قطر حدود نیم اینچ، دندان ها شروع به مشکوک شدن کردند.

توصیه این است که دندان ها را تا حد امکان بزرگ کنید، ضمن اینکه از هشدارهای برنامه در مورد داشتن دندان های خیلی کم خودداری کنید و همچنین از تقاطع ها خودداری کنید.

در انتخاب تعداد دندان باید به یک نکته دیگر نیز توجه کرد: اعداد اولو فاکتورسازی

اعداد 15 و 30 هر دو بر 15 بخش پذیر هستند، بنابراین با این تعداد دندانه روی دو چرخ دنده، همان دندانه ها به طور مداوم به یکدیگر برخورد می کنند و نقاط سایشی ایجاد می کنند.

بیشتر راه حل صحیح- 15 و 31. (این پاسخ به سؤال ابتدای بخش است).

در این مورد، نسبت رعایت نمی شود، اما سایش یکنواخت جفت چرخ دنده تضمین می شود. گرد و غبار و کثیفی به طور مساوی در سراسر چرخ دنده توزیع می شود، همانطور که فرسوده می شود.

تجربه نشان می دهد که بهتر است نسبت تعداد دندانه های دو چرخ دنده در محدوده 0.2 تا 5 باشد. اگر نسبت دنده بالاتری نیاز است، بهتر است یک دنده اضافی به سیستم اضافه کنید، در غیر این صورت شما ممکن است به یک هیولای مکانیکی ختم شود.

چند دندان وجود دارد؟

چنین اطلاعاتی را می توان در هر کتابچه راهنمای مکانیک یافت. 13 حداقل توصیه برای چرخ دنده های با زاویه فشار 20 درجه، 9 حداقل توصیه شده برای 25 درجه است.

تعداد کمتری از دندان ها نامطلوب است زیرا آنها با هم تلاقی می کنند که خود دندان ها را ضعیف می کند و مشکل همپوشانی باید در طول فرآیند چاپ حل شود.

ظرافت های مدل سازی دندان. زاویه فشار و نحوه ساخت دندان های قوی

زاویه فشار 15، زاویه فشار 35

زاویه فشار؟ چرا باید این را بدانم؟

این زاویه بین سطح نرمال به سطح دندان و قطر دایره است. دندان هایی با زاویه فشار بیشتر (مثلثی تر) محکم تر هستند، اما چسبندگی ضعیف تری دارند. چاپ آنها آسانتر است، اما در حین کار، بار شعاعی بالایی روی محور نگهدارنده ایجاد می کنند، نویز بیشتری تولید می کنند و مستعد لغزش و لغزش هستند.

برای پرینت سه بعدی گزینه خوب 25 درجه است که امکان انتقال صاف و کارآمد را در چرخ دنده هایی به اندازه کف دست فراهم می کند.

برای تقویت دندان چه کارهای دیگری می توان انجام داد؟

فقط چرخ دنده را ضخیم تر کنید - این بدیهی است که دندان ها را نیز تقویت می کند. دو برابر شدن ضخامت برابر با دو برابر شدن استحکام است. خوب قانون کلیبیان می کند: ضخامت باید از سه تا پنج برابر گام چرخ دنده باشد.

استحکام دندان چرخ دنده را می توان با در نظر گرفتن آن به عنوان یک پرتوی کوچک کنسول تخمین زد. با این رویکرد، واضح است که افزودن یک دیوار جامد پوشاننده برای کاهش ناحیه بدون تکیه گاه به طور قابل توجهی استحکام دندانه های چرخ دنده را بهبود می بخشد. بسته به کاربرد، از این روش محاسبه می توان برای کاهش تعداد نقاط درگیری نیز استفاده کرد.

روش های نصب محور

اتصال محکم روی محور با بریدگی.این ساده ترین روش اغلب یافت نمی شود. در اینجا باید مراقب اعوجاج پلاستیک باشید که به مرور زمان انتقال گشتاور را بدتر می کند. این طرح نیز غیر قابل جابجایی است.

محور روی پیچ ثابت در صفحه دنده است.پیچ نگهدارنده از میان چرخ دنده عبور می کند و روی یک ناحیه صاف روی محور قرار می گیرد. پیچ نگهدارنده معمولاً مستقیماً به داخل بدنه چرخ دنده یا از طریق یک مهره فرورفته هدایت می شود سوراخ مربع. هر روشی خطرات خاص خود را دارد.

اشاره مستقیم به پیچ می تواند رزوه های پلاستیکی شکننده را از بین ببرد. روش مهره فرورفته این مشکل را حل می کند، اما اگر دقت نکنید و در هنگام بستن نیروی زیادی وارد کنید، ممکن است بدنه دنده بشکند. دنده را ضخیم تر کنید!

افزودن درج های حرارتی پیچی مخصوص، استحکام اتصال محور را به میزان قابل توجهی بهبود می بخشد.

شش ضلعی فرورفته -درج شش ضلعی که در آن یک مهره شش ضلعی برای یک پیچ شش ضلعی قرار دارد. شما باید به اندازه کافی لایه های جامد را در اطراف شش ضلعی چاپ کنید تا پیچ چیزی برای نگه داشتن آن داشته باشد. استفاده از پیچ ثابت نیز مفید است، به خصوص اگر ما در مورددر مورد سرعت بالا

گوهدر دنیای پرینت سه بعدی آماتور به ندرت یافت می شود.

محور یک واحد با مهره است.این محلول در برابر بارهای پیچشی به خوبی مقاومت می کند. با این حال، دستیابی به این امر در چاپگر بسیار دشوار است، زیرا چرخ دنده ها باید عمود بر سطح میز چاپ شوند و هر محوری با این راه حل ضعفدر امتداد محور Z که در بارهای زیاد خود را نشان می دهد.

برخی از انواع چرخ دنده

چرخ دنده های خار خارجی و داخلی، مارپیچ موازی (مارپیچ)، دو مارپیچ، قفسه و پینیون، اریب، مارپیچ، رویه صاف، کرم

چرخ دنده مارپیچ (هرینگ).معمولاً در اکسترودرهای چاپگر دیده می شود، آنها پیچیده هستند اما مزایای خود را دارند. آنها به دلیل ضریب چسبندگی بالا، خود محوری و خود تراز شدن خوب هستند. (خود تراز کردن آزاردهنده است زیرا بر عملکرد کل سازه تأثیر می گذارد). تولید این نوع چرخ دنده با استفاده از تجهیزات معمولی مانند چاپگرهای سرگرمی نیز آسان نیست. پرینت سه بعدی روش های بسیار ساده تری را می شناسد.

دنده کرم.مدل سازی آسان، وسوسه بزرگی برای استفاده از آن وجود دارد. لازم به ذکر است که نسبت دنده چنین سیستمی برابر است با تعداد دندانه های چرخ دنده تقسیم بر تعداد دهانه های کرم. (شما باید از انتهای کرم نگاه کنید و تعداد مارپیچ های شروع را بشمارید. در اکثر موارد از 1 تا 3 مشخص می شود).

دنده قفسه و پینیون.حرکت چرخشی را به حرکت خطی و بالعکس تبدیل می کند. در اینجا ما در مورد چرخش صحبت نمی کنیم، بلکه در مورد مسافتی است که قفسه با هر چرخش میل دنده طی می کند. محاسبه تراکم دندان ها بسیار ساده است: فقط باید چگالی آنها را روی قفسه در عدد پی و در قطر چرخ دنده ضرب کنید. (یا تعداد دندان های روی قفسه را در تراکم دندان روی پینیون ضرب کنید).

روانکاری چرخ دنده های چاپ سه بعدی

اگر دستگاه تحت بارهای سبک، در سرعت ها و فرکانس های پایین کار می کند، لازم نیست نگران روغن کاری چرخ دنده های پلاستیکی باشید. اما اگر بار زیاد باشد، می توانید با روغن کاری چرخ دنده ها و کاهش اصطکاک و سایش، عمر مفید را افزایش دهید. به هر حال همه عملکردهای چرخ دنده هنگام روغن کاری کارآمدتر هستند و خود چرخ دنده ها دوام بیشتری دارند

برای اشیایی مانند چرخ دنده های اکسترودر پرینترهای سه بعدی، ممکن است یک روان کننده سنگین توصیه شود. روان کننده های لیتول، PTFE یا بر پایه سیلیکون برای این کار عالی هستند. روان کننده باید با پاک کردن جزئی قسمت با دستمال توالت، یک دستمال کاغذی تمیز یا یک پارچه بدون گرد و غبار، توزیع یکنواخت روان کننده و چرخاندن چرخ دنده چند بار اعمال شود.

هر روان کننده ای بهتر از بدون روان کننده است، اما باید مطمئن شوید که از نظر شیمیایی با پلاستیک سازگار است. و همیشه باید به یاد داشته باشید که روان کننده WD-40 بد است. اگرچه به خوبی تمیز می کند.

ابزاری برای ساخت چرخ دنده

چرخ دنده های با کیفیت بالا را می توان تنها با استفاده از برنامه های رایگان ساخت. یعنی وجود دارند برنامه های پولیبرای اتصالات دنده بسیار بهینه و بی نقص، با پارامترهای دقیق تنظیم شده و عملکرد بهینه، اما مطلوب نیست. فقط باید مطمئن شوید که همان مکانیزم از چرخ دنده های ساخته شده توسط همان ابزار استفاده می کند تا اتصالات همانطور که باید مشبک شوند. بهتر است دنده ها را به صورت جفت مدل کنید.

انتخاب 1.یک مدل دنده موجود را پیدا کنید، آن را مطابق با نیازهای خود تغییر دهید یا مقیاس دهید. در اینجا لیستی از بانک های اطلاعاتی وجود دارد که می توانید مدل های دنده آماده را پیدا کنید.

• McMaster Carr: مجموعه گسترده ای از مدل های سه بعدی، راه حل های اثبات شده
• GrabCAD: یک پایگاه داده غول پیکر از مدل های ارسال شده توسط کاربر
.
• GearGenerator.com فایل‌های SVG چرخ دنده‌های خاردار را تولید می‌کند (این فایل‌ها را می‌توان به فایل‌های قابل واردات تبدیل کرد. با این حال، برخی از برنامه‌ها، مانند Blender، می‌توانند SVG را مستقیماً بدون رقص با تنبور وارد کنند).
• https://inkscape.org/ru/ - برنامه رایگانگرافیک برداری با ژنراتور دنده یکپارچه. یک آموزش مناسب در مورد ساخت چرخ دنده در Inkscape - و .

ویرایشگرهای فایل STL

اکثر ژنراتورهای الگوی چرخ دنده فایل های STL را خروجی می دهند، که اگر به ویژگی هایی نیاز داشته باشید که ژنراتور ارائه نمی دهد می تواند آزار دهنده باشد. فایل های STL پی دی اف های دنیای سه بعدی هستند، ویرایش آنها بسیار دشوار است، اما امکان ویرایش وجود دارد.

TinkerCAD.یک برنامه CAD مبتنی بر مرورگر خوب، آسان و سریع برای یادگیری، یکی از معدود برنامه های مدل سازی سه بعدی که می تواند فایل های STL را تغییر دهد. www.Tinkercad.com

مش میکسر.یک برنامه خوب برای مقیاس بندی اشکال اصلی. http://meshmixer.com/

چاپ سه بعدی غیر FDM

اکثر مردم، حتی سرگرمی های اختصاصی، دسترسی فوری به سایر فناوری های چاپ سه بعدی برای ساخت چرخ دنده ندارند. در همین حال، چنین خدماتی وجود دارد و می تواند کمک کند.

SLA-فناوری عالی برای نمونه سازی دنده حرفه ای. لایه های چاپ شده قابل مشاهده نیستند و این فرآیند می تواند تولید بسیار زیادی داشته باشد قطعات کوچک. از سوی دیگر، قطعات گران قیمت و تا حدودی شکننده هستند. اگر از این فرآیند برای نمونه سازی نمونه اولیه مدل دایکست آینده استفاده کنید، برای بازیابی آن مشکلی نخواهید داشت. قطعه را محکم کنید وگرنه مطمئناً می شکند!

SLS-یک فرآیند بسیار دقیق که منجر به تولید قطعات بادوام می شود. این فناوری برای سازه های آویزان نیازی به پشتیبانی ندارد. شما می توانید قطعات پیچیده و با جزئیات، ترجیحا با دیوارهایی با ضخامت یک چهارم اینچ ایجاد کنید. لایه های چاپ نیز تقریبا نامرئی هستند... اما، سطح ناهموار (به دلیل اینکه فناوری مبتنی بر چاپ پودری است) بسیار مستعد سایش است. روانکاری بسیار سنگین مورد نیاز است و بسیاری دنده های SLS را برای کاربردهای طولانی مدت توصیه نمی کنند.

فن آوری BinderJetخوب برای جزئیات و دقیق چند رنگ تزئینی یا ساختاری نیستجزئیات. برای گرفتن قطعات رنگی دیوانه کننده خوب است، اما بسیار شکننده و دانه دار است، بنابراین چیزی نیست که برای چرخ دنده های کاربردی نیاز دارید.

یکی از پیچیده ترین و در عین حال گسترده ترین سیستم های مکانیکیدرایو دنده است. این راه عالیانتقال انرژی مکانیکی از مکانی به مکان دیگر و راهی برای افزایش یا کاهش قدرت (گشتاور) یا افزایش یا کاهش سرعت چیزی.

چگونه با دستان خود یک چرخ دنده بسازیم؟ مشکل همیشه این است که ایجاد چرخ دنده های موثر به مهارت های طراحی و ریاضی بسیار زیاد و همچنین توانایی ایجاد قطعات پیچیده نیاز دارد.

برای علاقه‌مندان نیازی به حداکثر کارایی نیست، بنابراین می‌توانیم حتی با ابزارهایی که در دست داریم، سیستمی بسیار آسان‌تر برای ساختن داشته باشیم.

چرخ دنده مجموعه ای از دندانه های روی یک چرخ است. (توجه داشته باشید در نمودار بالا، آنها برچسب اشتباهی از دندانه روی چرخ دنده ها زده اند - متاسفم)

مرحله 1: فرمول ها و محاسبات

فرمول های طراحی و ساخت دندانه های چرخ دنده را می توان در اینترنت به وفور یافت، اما برای یک مبتدی بسیار پیچیده به نظر می رسد.

تصمیم گرفتم مشکل را ساده کنم و راه حل در مقیاس بزرگ و کوچک بسیار خوب کار می کند. در مقیاس کوچک بهترین گزینه برای برش ماشینی است برش لیزریبه عنوان مثال، چرخ دنده های بسیار کوچک را می توان با موفقیت به این روش تولید کرد.

مرحله 2: راه آسان

بنابراین، شکل شاخک، به بیان ساده، می تواند یک نیم دایره باشد.

مرحله 3: ابعاد را تعیین کنید

اکنون می توانیم پارامترهای ساخت چرخ دنده را تعریف کنیم:

1. دندانه های چرخ دنده چقدر بزرگ/کوچک خواهند بود (قطر) - هرچه دنده کوچکتر باشد، دندانه ها باید کوچکتر باشند.
2. تمام دندانه هایی که در مش مونتاژ می شوند (متصل شده) باید یک اندازه باشند، بنابراین ابتدا باید دنده کوچکتر را محاسبه کنید.

بیایید با دندان های 10 میلی متری شروع کنیم.

من یک چرخ دنده با 5 دندانه می خواهم که دایره 10x10 میلی متر (در محیط) = 100 میلی متر باشد.

برای رسم این دایره باید قطر را پیدا کنم، بنابراین از ریاضی و ماشین حساب استفاده می کنم و محیط (100 میلی متر) را بر 3.142 = Pi تقسیم می کنم.

این به من قطر 31.8 میلی متر می دهد و می توانم این دایره را با استفاده از قطب نما بکشم و سپس دقیقاً 10 دایره به قطر 10 میلی متر روی محیط آن با استفاده از قطب نما بکشم.

اگر این گزینه را دارید، انجام همه کارها با استفاده از نرم افزار طراحی آسان تر است. اگر استفاده می کنید نرم افزار، باید بتوانید دایره های دندان را به دور دایره اصلی بچرخانید و باید بدانید که هر دندان چقدر باید بچرخد. محاسبه آن آسان است: 360 درجه را بر تعداد دایره ها تقسیم کنید. بنابراین برای 10 دایره ما، 360/10 = 36 درجه برای هر دندان.

مرحله 4: ساخت یک شکل دلمه ای

برداشتن قسمت بالایک دایره و پایین دایره بعدی. برای این کار باید تعداد دندان زوج داشته باشید

ما دنده اول داریم. می توان آن را با استفاده از ابزارهای اولیه، اره ها و فایل ها از چوب یا فلز برش داد.

این فرآیند برای هر تعداد دنده که نیاز دارید به راحتی تکرار می شود. اندازه دایره را ثابت نگه دارید تا با هم هماهنگ شوند.

مرحله 5: Gear را دریافت کنید

از آنجایی که این چرخ دنده های نیم دایره به راحتی قابل برش هستند، می توانید آنها را با استفاده از ابزار و اره مویی یا اره درست کنید.

من یک الگوی 9 یا 10 دندانه ای روی تخته سه لا درست می کردم و از آن به عنوان راهنما برای خودم استفاده می کردم روتر دستیو بدون هیچ مشکلی دنده ها را برش دهید.

اگر به دستگاه برش لیزری دسترسی دارید، می‌توان آن‌ها را از اکریلیک با ضخامت 3 یا 5 میلی‌متر برش داد و در اندازه‌های بسیار کوچک تولید کرد.