Ersatzzahnrad für ferngesteuertes Auto

Wie ich ein Ersatzzahnrad designed habe und generelle Anweisungen, wie man ein Zahnrad auf Tinkercad kreiert.

  • mittel
  • 2 Std. 0 Min.
gespeichert am, 09. Sep. 2024

Material

Du benötigst folgendes Material:

Bemerkung zum Material:
Je nach Zweck eher starkes oder feines Filament.

Software

Du benötigst folgende Software:

Technologien

Du benötigst folgende Technologien:

Arbeitsschritte

Arbeitsschritt 1

Abmessen des Zahnrads

Es müssen der Durchmesser des Zahnrads, der Durchmesser und die Form der Achse und die Anzahl an Zähnen sowie sämtliche weitere Details gemessen bzw. gezählt werden.

Arbeitsschritt 2

Grundform auf Tinkercad

Wie eine einfache Skizze ohne Zähne oder andere Details.

Arbeitsschritt 3

Die Zähne

Ich verwende für die Zähne normalerweise langgezogene Zylinder, da sie in den meisten Fällen die beste Form geben und dafür sorgen, dass die Zahnräder gut ineinander greifen.

Ungerade Zahnanzahl:
Zuerst wird ein Zahn mit den richtigen Maßen an einen Zylinder gesetzt und nicht gruppiert…. (siehe Punkt 1 von „Achtung“ weiter unten in diesem Arbeitsschritt)

Gerade Zahnanzahl:
Zuerst werden zwei Zähne mit den richtigen Maßen gegenüberliegend an die Grundform gesetzt und gruppiert….

… dann muss man lediglich die Anzahl der Zähne durch 360 dividieren. Hat man also 56 Zähne muss die Rechnung lauten:  360 / 56 = ~6,43. Nun muss man mit der Duplicate and repeat Funktion das Zahnrad so oft mit dem Ergebnis (in diesem Fall 6,43) drehen, bis es keine großen Lücken mehr gibt. (Bild 1 und 3)

ACHTUNG:
  • Bei ungeraden Zahnanzahlen verschiebt sich der Mittelpunkt und das Zahnrad wird in alle Richtungen breiter wodurch die Grundform nicht erhalten bleibt (Bild 2). In diesem Fall ist es besser, statt der Grundform einen normalen Zylinder als Grundform-Ersatz zu verwenden, diesen dann nach dem Drehen zu löschen sodass nur die Zähne übrig bleiben (Bild 4). Dann die richtige Grundform erstellen und in die Mitte der Zähne platzieren (Bild 5).
  • Wenn man ein Ergebnis von z.B. 4,245… bekommt wäre es ratsam, das Zahnrad einmal um 4,24 und dann um 4,25 Grad zu drehen (weil Tinkercad immer auf zwei Dezimalstellen rundet), um am Ende keine zu große oder zu kleine Lücke zu haben.
Arbeitsschritt 4

Andere Details (Optional)

Bei meinem Zahnrad kann man rund um die Achse 8 Löcher sehen, die in meinem Fall wichtig sind. Ich kann nicht sagen, was in deinem/Ihrem Fall die beste Option ist, um diese nachzumodellieren. Einfach ausprobieren.

Arbeitsschritt 5

Die Achse

Achsen haben verschiedene Formen. Meistens sind sie rund und man muss nur eine Bohrung machen, die ein kleines bisschen größer ist, als die Achse. In meinem Fall hat die Achse eine spezielle Form. Um diese nachzumachen habe ich ein Quadrat und zwei Runddächer, die ich um 90 Grad gedreht habe, verwendet. Ich habe sie gruppiert und auf „Bohrung“ umgestellt.
Nun ist die Bohrung (ob rund, eckig oder irgendeine andere Form) in der Mitte des Zahnrads zu platzieren.

Arbeitsschritt 6

Gruppieren

Falls noch nicht geschehen, müssen jetzt alle Teile gruppiert werden um ein solides Stück zu erhalten.

Arbeitsschritt 7

Der Druck

Der Teil, wo man sich zurücklehnen kann und jemand anderes für dich die Arbeit macht. 😉

Arbeitsschritt 8

Einbauen

Zum Schluss muss man nur noch das Zahnrad einbauen, wo auch immer man es braucht.
In meinem Fall ist das ein 20 Jahre altes ferngesteuertes Nitro-Benzin Auto. Dieses Zahnrad hat eine sehr schwere Aufgabe gehabt: den Motor starten. Es war direkt mit dem Seilzug verbunden und musste viel aushalten, da es sehr schnell gedreht werden muss, damit der Motor anspringt. In Bild 2 kann man unten das alte Zahnrad sehen. Sieht man sich dort die Zähne an, wird man feststellen, dass sie komplett abgefräst sind von ca 3mm auf 1,5mm. In Bild 1 sieht man links das neue Zahnrad. Ich habe den Motor einmal kurz zum Laufen gebracht und das Zahnrad hat keine Schäden davongenommen. Ich werde das Zahnrad aber (auch wenn es sehr stabil ist) lieber nur im Notfall verwenden und stattdessen ein Starterbox nehmen, die das Anstarten des Motors erheblich erleichtert.

Notiz am Rande:
  • Das Zahnrad, dass man auf den Bildern auf Tinkercad sehen kann ist nicht dasselbe, wie das ausgedruckte Zahnrad und wurde nur zum Zeigen modelliert.
  • Die Zeit des Drucks ist nicht in der Arbeitszeit einbegriffen, da sie je nach größe und Auflösung des Zahnrads variieren kann.
Juhu, geschafft!

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