Бесплатная техническая библиотека

Изготовление мелкомодульных тарельчатых шестерен. Советы моделисту

Справочник / Аппаратура радиоуправления

 Комментарии к статье

В массовом моделизме тарельчатые зубчатые колеса с торцевым расположением зуба используются довольно часто. Например, при изготовлении моделей гоночных автомобилей. Вращение с вала электродвигателя на заднюю ось удобно передавать зубчатой парой: цилиндрической шестерней на валу двигателя и тарельчатой (с торцевым расположением зуба), закрепленной на задней оси. И вот здесь, при всей кажущейся простоте конструкции передачи, возникает непростая технологическая задача ее реализации. Это, пожалуй, самое "узкое" место при изготовлении моделей даже для опытного моделиста.

Конечно, для ответственных спортивных соревнований модели комплектуют металлическими шестернями (стальными или бронзовыми), для изготовления которых привлекают специалистов-профессионалов. Ну а что делать начинающим моделистам, обычным школьникам 5-6-х классов? Отсутствие шестерен часто ставит крест на их занятиях моделизмом.

Особенно дефицитной всегда считалась тарельчатая шестерня. Изготовить такую вручную школьникам не под силу. Поэтому, чтобы поддержать начинающих моделистов, я разработал упрощенную технологию изготовления "зубчаток" из термопластических материалов, например полиэтилена, с помощью специальных пресс-форм.

В этой статье речь пойдет об отливке тарельчатых шестерен. Одним из самых важных определяющих параметров в зубчатых передачах является модуль зацепления m (мм). Только зубчатая пара с одинаковым модулем может обеспечить нормальное зацепление и быть использована при изготовлении моделей. Основные параметры шестерни определяются по формуле:

m = D/(z+2),

где: D - наружный диаметр шестерни, мм; z - число зубьев.

Величины модулей зацепления стандартизированы. Для шестерен из металла можно принять небольшой модуль: 0,5-0,6 мм. Но поскольку пластмасса, особенно используемый нами полиэтилен, по прочности уступает металлам, то приходится использовать более крупные модули (в нашем случае m = 0,8 мм, z = 26), так как с увеличением модуля увеличивается величина зуба в целом, а следовательно, и его прочность.

Пресс-форма для изготовления пластмассовых мелкомодульных тарельчатых шестерен (нажмите для увеличения): 1 - основание (круг 50); 2 - донышко (круг 50); 3 - вкладыш (круг 22); 4 - матрица (круг 22); 5 - корпус (круг 50); 6 - шестерня (полиэтилен, полистирол, капрон); 7 - пуансон (круг 20); 8 - стакан (круг 30); 9 - винт (круг 30); материал дет. 2, 3, 4 - латунь, бронза; 1, 5, 7, 8, 9 - сталь 45

Для получения необходимой шестерни, причем в нескольких экземплярах (чтобы хватило всем кружковцам-моделистам), проектируем и изготавливаем пресс-форму. Сделать ее не очень сложно: в основном это токарная работа, детали малогабаритные, а подходящее оборудование, как правило, в школьных мастерских имеется. При вытачивании деталей следует обращать внимание на чистоту поверхностей и точность сопряжения пуансона с корпусом, а также донышка, вкладыша и матрицы - от этого зависят точность и качество готовых шестерен. Единственная деталь, которая может вызвать трудности при изготовлении, - матрица. На ее торцевой поверхности (так же, как и на изготавливаемой шестерне) следует нарезать зубья с модулем m = 0,8 мм.

Чтобы обеспечить необходимое качество, эту операцию предпочтительнее производить на специальном зуборезном станке. Но в кружках по моделизму такого оборудования нет (во всяком случае, я не встречал), а заказывать на стороне не всем по карману. Поэтому, как компромиссный вариант, можно обработать зубья матрицы на обычном фрезерном станке модульной фрезой с использованием делительной головки или другого аналогичного приспособления. При отсутствии необходимой модульной фрезы можно заточить отрезную. Но это крайний случай, поскольку получить качественный профиль зуба на матрице, а следовательно, и на готовой шестерне, будет весьма проблематично. Увы, работа в обычной провинциальной школе часто заставляет идти на упрощения и компромиссы.

Итак, трудности первоначального этапа преодолены, все необходимые детали пресс-формы изготовлены и подогнаны друг к другу. Можно приступать к самому главному - отливке так нужных нам тарельчатых шестерен. А это, как показала практика, при наличии качественной пресс-формы совсем несложно и доступно даже ученикам 4-5-х классов.

Сборку пресс-формы начинаем с предварительной смазки машинным маслом тех ее частей, которые будут контактировать с пластмассой (желательно, чтобы они были изготовлены из бронзы). Сначала в донышко последовательно устанавливаем матрицу и вкладыш и снизу поджимаем этот узел основанием, а сверху навинчиваем корпус. В его отверстие загружаем сырье - любой термопласт: полиэтилен, капролактам (этот материал в данном случае предпочтительнее, поскольку имеет более высокие прочностные и износостойкие характеристики), полистирол и т.п. Загрузочный материал лучше применять в виде гранул. Однако для кружковцев приобрести гранулированное промышленным способом сырье - задача практически невыполнимая. Как правило, мы его получаем из ненужных флаконов, игрушек и т.п., разрезая их на кусочки размерами приблизительно 2х2 мм. Необходимое количество сырья определяется опытным путем: можно использовать весы, положив на одну чашу готовую деталь, а на другую исходный материал по весу чуть больше, чем шестерня.

Засыпав сырье, вставляем в корпус пуансон, навинчиваем стакан и в заключение устанавливаем винт. Собранную пресс-форму помещаем в муфельную печь и нагреваем до температуры, обеспечивающей вязко-текучее состояние пластмассы (определяется по справочнику или опытным путем). После небольшой выдержки достаем пресс-форму из печи, быстро закручиваем винт до упора и резко охлаждаем в воде. Разобрав пресс-форму, извлекаем шестерню и производим ее чистовую доработку.

В результате получаем деталь вполне приемлемого качества, пригодную при изготовлении моторных моделей.

Автор: В.Архипов

 Рекомендуем интересные статьи раздела Моделирование:

▪ Паровой катер

▪ Микродвигатель МАРЗ-2,5

▪ Три секрета мачты

Смотрите другие статьи раздела Моделирование.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Домашние водородные батареи Lavo 29.01.2021 Австралийская компания Lavo предствила первую в мире водородную батарею для домашнего использования. Система Lavo накапливает 40 кВтч и стоит $27 тыс. Эта емкость в три раза больше, чем предлагает система Tesla Powerwall 2 при сравнительно небольшой разнице в стоимости трех установок Tesla против одной Lavo. По замыслу разработчиков, водородная батарея должна утилизировать избыточную электроэнергию от домашних солнечных батарей. Для этого у системы предусмотрены необходимые клеммы для подключения панелей. Также батарея через фильтр очистки подключается к источнику проточной воды для добычи из нее водорода. От перепадов вырабатываемого напряжения страхует встроенная литиевая батарея емкостью 5 кВтч. Все это заключено в шкаф со сторонами 1680 х 1240 х 400 мм, который весит 324 кг. Излишки электроэнергии от солнечной панели производят электролиз воды и запасают водород в специальных контейнерах с губчатым наполнителем под давлением 30 бар (на изображениях контейнеры с водородом - слева красные четыре штуки). Когда солнце не светит, водород запускается в топливную ячейку в системе и преобразуется в электричество. На выходе система Lavo способна генерировать стабильно 5 кВт, что можно расценивать как довольно низкую мощность. КПД установки разработчики оценивают как выше 50 %. Иными словами, накапливается столько же, сколько расходуется на процесс накопления или даже меньше. С другой стороны, лишняя вырабатываемая солнечными панелями энергия может быть потеряна, если нет возможности продавать ее в городскую систему по зеленому тарифу. Поэтому такая система может быть актуальной для удаленных поселений. Срок работы ключевых элементов батареи, кстати, достигает 30 лет, что оправдывает значительные капитальные затраты на установку.

Другие интересные новости:

▪ Музыка Моцарта поможет уменьшить приступы эпилепсии

▪ Часовой пояс для Луны

▪ Портативные жесткие диски Stream S03 с интерфейсом USB 3.0

▪ 8-ядерные однокристальные системы от Allwinner

▪ Компактный луноход NASA

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электродвигатели. Подборка статей

▪ статья Вигвам для цыплят. Советы домашнему мастеру

▪ статья Есть ли на Марсе каналы? Подробный ответ

▪ статья Вызови тучу. Детская научная лаборатория

▪ статья Управление RGB светодиодом. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Неуязвимый платок. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026