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Sonntag, 4. Juni 2017

Wie ich kleine Holzzahnräder an der Dekupiersäge sägte

Insgesamt benötigte ich vier Holzzahnräder mit jeweils 10 Zähne. Die Zahnräder besitzen einen auf dem Teilkreis(TK) gemessenen Zahnabstand von 10 mm.

Nachdem ich mir die vor zwei Jahren mit SketchUp gezeichneten  Zahnräder(3,2 Modul) ausgedruckt hatte, klebte ich die Sägevorlage auf das benötigte 8 mm Pappel Sperrholz .

So verleimte ich anschließend alle vier benötigten Sperrholzplatten miteinander, um diese mit einem 6 mm Bohrer aufzubohren und an der Pegas Dekupiersäge auszusägen.

Zahnräder an der Dekupiersäge auszusägen ist nicht ganz so einfach, wie es in diesem Video den Anschein hat.
 Es kann passieren, dass die Zähne nicht gleichmäßig ausgesägt werden können.
Auch wenn die Zahnräder an der Dekupiersäge gesägt wurden, sind immer ein paar Toleranzen die aus dieser Handarbeit resultieren. 
 Um eine reibungsarmen Betrieb zu gewährleisten, muss ein Zahnspiel dazwischen sein. 

Rein theoretisch sind die Lagerpunkte dieser Zahnrädern bei (d1+d2)/2 + m x 0,2 ansetzbar. d1 und d2 sind die Teilkreisdurchmesser (jeweils theoretische 31,8 mm*).
 Der Spielabstand wird durch m x 0,2(bis 0,3) gewährleistet.
 In diesem Fall 0,63mm bis 0,95 mm. Der Abstand solch zweier Zahnräder sollte theoretisch mit 32,43 bis 32,75 gut funktionierend berechnet sein.

*- Da diese Holzzahnräder produktionstechnisch nicht perfekt sein können, habe ich den Teilkreisdurchmesser mancherorts auf 32 mm aufgerundet.
So dass man auch beim erwähnten Modul von von 3,18 dank der Toleranz mit einem Modul bis 3,2 ausgehen kann.


Die größten Zahnräder die ich je gesägt habe seht ihr in diesem Video.


Die schnellsten Zahnräder gibt es hier als lineare Anordnung oder hier als Planetengetriebe zu sehen. 

Und hier ist eine Anordnung mit der größten Anzahl von Zahnrädern als Schaumodell zu sehen, die ich je gebaut habe.

Viel Spaß beim Stöbern.

Freitag, 16. September 2016

Mit SketchUp Zahnräder zeichnen, inkl. Video Anleitung

Warum sollte man überhaupt Zahnräder in SketchUp selber zeichnen?
Das Zeichnen in SketchUp ist eine kleine kreative Möglichkeit die Zahnräder so zu zeichnen, wie man sie benötigt.
Abgesehen von verschieden möglichen Größen, mit unterschiedlicher Anzahl der Zähne, kann man auch die Geometrie der Zähne selber gestalten.

Zahnhöhe oder auch der Neigungswinkel samt Wölbung der Zahnflanken sind kein Problem.

Letzt endlich sind auch individuell gestaltete Zahnräder möglich.
Wie zum Beispiel diese hier:
- 3 eckige Zahnräder:  https://youtu.be/CBI5D4wB4v0
- 4 Eck Zahnrad: https://youtu.be/MkmyP29e8eI
- 5-Eck Zahnrad: https://youtu.be/vuyYJC6HwcE

Dies ist eins meiner ersten Zahnräder Zeichnungs Tutorials:
  https://youtu.be/o_wDeWMIV9A

Während mein erstes Zahnrad Zeichnungs Tutorial noch recht unbeholfen aussieht,
kann sich meine hier erstellte SketchUp Zeichnungs Zahnrad Anleitung sehen lassen.

Wie kann man also ein Zahnrad zeichnen?
Wichtig ist dabei das Modul der Zahnräder und die Zähneanzahl des Zahnrads.
Alternativ zum Zahnmodul kann auch der Zahnabstand, gemessen auf dem Teilkreis, recht nützlich sein.

Also, wie bin ich vorgegangen?

Ich benötigte ein Zahnrad mit 32 Zähne. Den Zahnabstand legte ich mit 15 mm fest.
Als erstes errechnete ich den Teilkreisdurchmesser des Zahnrads mit der Formel:

d = z x p/ π
In meinem Fall: 
d = 32x15/ 3,14 
d = 152,87mm
Ich benötigte aber auch den Kreismittelpunkt, daher berechnete ich den Radius
r = 76,43mm
und zog den Teilkreis für das Zahnrad.

Das Zahnrad Modul berechnete ich folgendermaßen:
M = 15/ π
M = 4,78mm 
 
Ausgehend vom Teilkreis legte ich den Kopf(Außen-)kreis auf Modulhöhe vom Teilkreis fest.
Also zog ich einen weiteren Kreis mit dem Radius 
rTK +M  76,43 + 4,78
r(Kopfkreis)= 81,21mm

Da die Zahnhöhe von 2M entspricht, setzte ich den Fußkreis auf 
r(Fußkreis) = rTK -M = 71,65mm

Somit steht der Fuß- und der Kopfkreis.

Diese Kreise unterteilte ich in 32 gleichmäßige Abschnitte, wie folgt:
360°/32= 11,25°

Auf dem Fußkreis teilte ich ein 11,25° Kreissegment in drei gleiche Teile.

Alles andere ist mehr oder weniger individueller Spielraum. 

Die Zähne kann man anschließend so zeichnen, wie man meint, dass man diese gebrauchen kann.

Das heißt, die Zahnflanke habe ich so gezeichnet, wie ich erfahrungsgemäß meiner ausgesägte Holzzahnräder am besten funktionieren könnten.

Natürlich kann man zusätzlich zu der Zahnwölbung auch die Zahnhöhe noch stauchen oder evtl. leicht strecken.
Wenn die Zahnhöhe gestreckt oder gestaucht wird, kann man auch die Zahnneigung "anpassen".

Sie merken also, dies ist keine hochtechnische Anleitung zum Zahnrad zeichnen,
 sondern so wie bei meinen anderen Werken, spielt hier meine Kreativität auch eine wichtige Rolle.

Wie schon erwähnt, somit kann man auch Zahnräder in dreieckiger oder in anderen Formen erstellen.

Samstag, 13. August 2016

Beamaker Zahnräder 2016, Holzzahnräder

2016 fand zwischen dem 13. - 16. Mai in München die Zahnräder Konferenz statt.

Hier trafen sich Ideengeber/innen, Startupsgründer/innen und Projektentwickler/innen zum Brainstorming, zu Diskussionen und nicht zuletzt  zum Netzwerken.
 Ich wäre gerne dabei gewesen, denn was ich in den Medien so mitgekriegt habe, war diese Konferenz diesbezüglich ein voller Erfolg.


Und die viel versprechensten Ideen und Umsetzungen wurden in den Kategorien 
StartUps und Newcomer prämiert.

Symbolisch wurden u.a. diese hier zu sehenden Zahnräder aus Holz den Siegern quasi als Trophäe überreicht.

Diese Holzzahnräder wurden naturlich noch zum Anlass passend graviert. 
Die Gravur wurde jedoch von einer anderen Fachfirma erledigt. 

Mehr Infos zu dieser jährlich stattfindenden Konferenz gibt es unter Zahnräder Netzwerk.