Шестерня сломалась или стёрлась, а запасной нет: производитель машины её больше не поставляет, импорт идёт месяцами, чертежей никто не видел. Типичная ситуация для ремонтных служб. Хорошая новость — шестерню можно изготовить по образцу, даже изношенному. Расскажем, какие параметры для этого нужны, как их определить и что прислать производителю, чтобы новая шестерня встала на место с первого раза.
Какие параметры нужны, чтобы изготовить шестерню
Для обычной прямозубой цилиндрической шестерни основные параметры такие:
- число зубьев z — считается по образцу;
- модуль m — главный размер зуба, от него зависят все остальные размеры зубчатого венца;
- наружный диаметр — по вершинам зубьев;
- ширина зубчатого венца;
- посадка: диаметр отверстия, шпоночный паз или шлицы, ступица, крепёжные отверстия;
- материал и, если нужно, термообработка.
Для косозубых шестерён добавляются угол наклона зуба и его направление, для конических и червячных пар — свои параметры. Чем сложнее передача, тем важнее иметь парное колесо.
Как определить модуль по образцу
Для стандартной прямозубой шестерни без смещения действует простое соотношение: наружный диаметр равен модулю, умноженному на число зубьев плюс два. Отсюда модуль можно оценить так:
m ≈ Dнаружный / (z + 2)
Например, у шестерни с 38 зубьями наружный диаметр 120 мм: 120 / (38 + 2) = 3. Значит, модуль, скорее всего, 3 мм. Результат сверяют со стандартным рядом модулей (1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10 и т. д.).
Но у этой формулы есть ограничения:
- у изношенной шестерни вершины зубьев стёрты, и диаметр получается меньше реального;
- шестерни бывают с коррекцией (смещением исходного контура) — тогда формула даёт неточный результат;
- импортные машины могут использовать дюймовую систему (питч), а не модуль.
Поэтому для надёжного результата измеряют не один параметр, а несколько: наружный диаметр, размер по общей нормали (через несколько зубьев), межосевое расстояние в машине, параметры парного колеса. Если шестерня сложная или сильно изношена, её проще отсканировать.
Обмер или 3D-сканирование
Простую прямозубую шестерню можно обмерить штангенциркулем и зубомером. Для сложных и сильно изношенных деталей удобнее 3D-сканирование: сканер снимает форму детали целиком, по скану строят модель и чертёж. Важно, что модель строят по исходной геометрии, а не копируют износ: стёртый профиль зуба восстанавливают по стандарту и по парному колесу.
Полученные модель и чертёж остаются у заказчика — по ним можно заказывать шестерню повторно, не разбирая машину.
Из чего сделать новую шестерню
- Сталь — основной вариант для нагруженных передач; для износостойкости зубья упрочняют термообработкой.
- Чугун — для крупных тихоходных колёс; заготовку отливают по модели и затем обрабатывают.
- Бронза — для червячных колёс и пар, где важна работа на трение.
- Инженерный пластик (например, нейлон) — для лёгких нагрузок, где важны тишина и отсутствие смазки. Такую шестерню можно напечатать на 3D-принтере, а пластиковый образец — использовать для примерки перед изготовлением из металла.
Если неизвестно, из чего была исходная шестерня, материал подбирают по условиям работы: нагрузке, скорости, температуре, смазке.
Что прислать для расчёта
- Фото шестерни с линейкой: общий вид, зубья крупно, отверстие и ступица.
- Число зубьев и наружный диаметр.
- Ширину венца и размеры посадки: отверстие, шпоночный паз или шлицы.
- Парную шестерню или хотя бы её число зубьев и межосевое расстояние.
- Машину и узел, где работает шестерня, нагрузку и обороты, если известны.
- Количество и желаемый срок.
Лучше всего — передать саму шестерню: по образцу размеры снимаются точнее, чем по фото.
«Технопром» изготавливает шестерни и другие запчасти по чертежам и образцам: обмер или 3D-скан, модель и чертёж, изготовление механической обработкой или отливкой с последующей обработкой, термообработка. Расчёт — за 1–3 дня.
Металлообработка: детали по чертежам и образцам → · +7 910 985-50-85 · ttprom@yandex.ru
Если деталь сложной формы, начните с 3D-сканирования — так вы получите модель и чертёж, которые пригодятся и для следующих заказов.