Автор Тема: Китайский редуктор.  (Прочитано 2099 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Gematogen

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6863
  • Репутация: +249/-1
  • Имя: Михаил
Китайский редуктор.
« : 23 Марта 2017, 07:26:11 »
Решил опубликовать нечто вроде небольшого обзора.
Прикупил тут на алике приблуду с мотором.
Скорее всего это детали механизма фотоаппарата.
Собственно, заинтересовал меня сам редуктор:

Замечательный набор шестерёнок! Плюс мотор.

Я исходил из того, что мотор можно и заменить. А вот шестерёнки... Не просто набор, а готовый редуктор! Комплектуха для ходовки.
Получил сегодня и не смог удержаться. Решил проверить.
Вкратце: получилось.
Натыкал дырок в жестянке и сделал редуктор. Доработал его до уровня "Пепелац".


Справа - объект исследований.


Видно, что при подгонке гнул по месту, ибо слишком близко к колёсам получалось.


Оригинальная система токосъёма "провисуха".

Самое прикольное - пепелац движется! Несмотря на повреждённый червяк, сборку на коленке с рихтовкой по ходу, токосъём, старопиковские квадратные колёса и т.п.
Максимальная скорость при 6 В примерно 5 см/сек.

Теперь, собственно, о редукторе:

Мотор: 10 (по фаскам - 8) х 17 мм. Рабочее напряжение 6 В.
При увеличении напряжения больше 7,5 В блок питания (на основе зарядки для аккумуляторов) начинает регистрировать его нештатную работу.

Редуктор:
Реальные размеры чуток отличаются от теоретически рассчитанных. Я буду писать реальные, а модуль - округлять.
Используются следующие обозначения:
     D - диаметр по вершинам зубьев
     Z - число зубьев
     m - модуль
     S - толщина
     n - передаточное отношение ступени
1 - червяк трёхзаходный (а не двухзаходный, как предполагалось). D=2,6 Z=3 m=0,2
2 - сдвоенная шестерня1
     D1=4,3 Z1=19 m1=0,2 S1=1,7 n12=6,33 межосевое12=3,0 шестерня косозубая с профилем под червяк
     D2=2,1 Z2=8 m2=0,2 S2=2,0
3 - сдвоенная шестерня2
     D1=5,5 Z1=27 m1=0,2 S1=1,2 n23=3,38 межосевое23=3,4
     D2=2,0 Z2=8 m2=0,2 S2=2,8
4 - сдвоенная шестерня3
     D1=5,1 Z1=25 m1=0,2 S1=1,6 n34=3,13 межосевое34=3,2
     D2=3,3 Z2=7 m2=0,36 S2=2,1
5 - шестерня4
     D=4,4 Z=10 m=0,36 S=1,8 n45=1,43 межосевое45=3,1
6 - шестерня5
     D=4,0 Z=9 m=0,36 S=13,5 n45=0,9 межосевое56=3,5

Обращает на себя внимание нестандартный модуль последних ступеней.
Нетрудно посчитать, что полное передаточное отношение составляет 1/86.
При самостоятельной сборке можно исключить сдвоенную шестерню2. Тогда редуктор станет более быстроходным и его передаточное отношение составит 1/25,5. А пепелац разгонится до 16 см/сек. Кроме того, выходная шестерня в этом случае будет не сбоку, а на продольной оси.
Также возможно вставить в червяк два мотора с разных сторон. Это позволит питать их напряжением 12 В.

Редуктор оправдал ожидания.
При использовании точных технологий (фрезер, объёмная печать или травление) можно получить недорогой и достаточно компактный редуктор. Расстояние до оси колпары может меняться в широких пределах (на 10 мм).
Хороший пластик.

Интересно было бы попробовать редуктор с другими двигателями.
Михаил, DCC

Оффлайн ailcat

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1454
  • Репутация: +54/-2
  • Незлобный гоблин
  • Откуда: Москва
  • Имя: Алексей
Re: Китайский редуктор.
« Ответ #1 : 23 Марта 2017, 08:30:52 »
бандура.
В мелочь не влезет, для крупных есть лучшие решения.

Но для рукотворчества - самое оно!
P.S.
Если корпус редуктора на 3D-принтере печатать - то отверстия под оси на станочке потом на собранном корпусе редуктора просверлить (не печатать - уйдут!)
Наш паровоз в тупик летит - в овраге остановка...

Оффлайн VeschiiOleg

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 533
  • Репутация: +17/-0
Re: Китайский редуктор.
« Ответ #2 : 23 Марта 2017, 11:33:34 »
При увеличении напряжения больше 7,5 В блок питания (на основе зарядки для аккумуляторов) начинает регистрировать его нештатную работу.
А как это выражается? Если защита срабатывает или напряжение просаживается, так это только из-за слабого тока зарядного устройства, ток зарядки обычно десятки миллиампер. 6В моторы должны 10-12В выдерживать...

А так да, отличный "конструктор" для рукотворчества! :)

Оффлайн PAROVOZZO

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 620
  • Репутация: +39/-5
  • Откуда: Москва
  • Имя: Евгений
Re: Китайский редуктор.
« Ответ #3 : 23 Марта 2017, 11:40:41 »
Миша, спасибо!
Информативный и развёрнутый обзор. Можно даже сказать научный.
Для меня всегда интересна техническая информация с цифрами.
Сразу становится понятно границы возможностей механизма.

А насчет к чему это может подойти, вопрос времени.
Главное механизьм.

Оффлайн Gematogen

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6863
  • Репутация: +249/-1
  • Имя: Михаил
Re: Китайский редуктор.
« Ответ #4 : 23 Марта 2017, 18:57:13 »
А как это выражается?
Блок питания имеет возможность ограничивать ток. А так же индицирует - по какому каналу срабатывает датчик, по току или по напряжению.
При экспериментах с мотором ограничение было выставлено на 330 мА.

При 6 В мотор потребляет около 35 - 40 мА. Индицируется ограничение по напряжению.
При 7,5 В начинает перемаргиваться индикация ограничения по току и по напряжению с тенденцией в сторону тока при дальнейшем увеличении напряжения.
При 9 В мотор потребляет около 50 мА. Индицируется ограничение по току, но остаётся возможность наращивать напряжение (в отличие от ситуации с резистивной нагрузкой).
При 12 В мотор потребляет около 70 мА. Заметно нагревается через короткое время.

При этом, по звуку слышно, что обороты постоянно растут.

Из этого я делаю вывод, что длительная эксплуатация при напряжениях выше 7,5 В невозможна.

Кстати, напряжение трогания будет меньше 1 В. Т.е. в аналоге у остальных ещё свет не зажёгся, а мы уже гоняем.
Если ограничивать напряжение резистором, то будет рассеиваться 220 - 250 мВт. Номинал резистора 150 Ом.
Надо провести тест на нагрев. Всегда было любопытно.

бандура.
Ну, это как сказать.
Редуктор вполне компонуется в габарит 10 х 10 х 4,5 мм.
Можно длину уменьшить до 7 мм за счёт увеличения высоты. Тем более, что между осями двигателя и колпары всё-равно должно быть заметное расстояние.
А мотор можно воткнуть более компактный.


В мелочь не влезет, для крупных есть лучшие решения.
Всегда найдётся мелочь, в которую не влезет. Но для некоторых мелочей такой редуктор - в самый раз будет.
Тем более, что с альтернативой - не густо.
А в целом - кто хочет, ищет возможность, кто не хочет - причину. :-X
Михаил, DCC

Оффлайн VeschiiOleg

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 533
  • Репутация: +17/-0
Re: Китайский редуктор.
« Ответ #5 : 23 Марта 2017, 19:53:18 »
При 6 В мотор потребляет около 35 - 40 мА.
....
При 12 В мотор потребляет около 70 мА.
Ну, 35х2=70 -он работает в линейном режиме еще...  Это источник с ума сходит))).  При заряде аккумулятора он ориентируется на падение сопротивления акк. батареи, а тут оно не меняется, и к тому же носит не емкостной, а индуктивный характер...
А нагрев да, частота оборотов при 12В, наверное тысяч 10-12 - трение уже приличное, 70мА для диаметра провода обмоток якоря не так много... В катушках стирающих головках магнитофона провод тоньше, витков меньше, а ток больше.
Понятно, что двоекратная перегрузка не айс, но 2-3В сверху движок должен долговременно держать.


... и добавил:
Кстати, напряжение трогания будет меньше 1 В.
На староПиковских 12В моторах мне удавалось получить мин. трогание с 2-2,5В. Всего локомотива разумеется, без состава.
Сам вал движка начинает крутиться раньше, конечно.

Оффлайн Sid1044

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 379
  • Репутация: +81/-0
  • Скайп: Мой статус
  • Откуда: Москва
  • Имя: Сергей
Re: Китайский редуктор.
« Ответ #6 : 23 Марта 2017, 20:36:53 »
Отличный эксперимент!
Михаил, а нарисовать бы эскиз рамы редуктора (с изменяемой высотой и кол-вом шестерней)... Сложная задача?
Смотрю, возникает постоянно вопрос об использовании низковольтных моторов в Nашем деле. Надо приспосабливать, видимо.
Если ограничивать напряжение резистором
Попробуй еще и декодером, вдруг пойдет. А у меня намечается второй эксперимент с интегральным ШИМ регулятором мощности для двигателей (первый провалился).

Оффлайн Gematogen

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6863
  • Репутация: +249/-1
  • Имя: Михаил
Re: Китайский редуктор.
« Ответ #7 : 23 Марта 2017, 23:13:48 »
Михаил, а нарисовать бы эскиз рамы редуктора (с изменяемой высотой и кол-вом шестерней)...
Так я все параметры шестерней дал, в том числе межосевые расстояния. Это как-раз для расчёта корпуса редуктора.
Сложная задача?
Простая.
Просто возможно сделать из этого набора два редуктора и их можно по-разному компоновать.

Например:
Делаем более скоростной редуктор с минимальной длиной и максимальным выносом вниз.
- За базу примем пересечение переднего фланца двигателя и его оси.
- Координаты первой оси (сдвоенная шестерня 1) будут +5,0; -3,0. При необходимости можно ужаться до +2,5; -3,0).
- Вторую пару шестерён не используем (более быстрый редуктор делаем). Координаты второй оси (сдвоенная шестерня 3) будут 5,0; -6,2.
- Координаты третьей оси (шестерня 4) будут 5,0; -9,3.
Редуктор готов.
Если на колпаре использовать шестерню 5, то расстояние от оси последней шестерни редуктора до оси колпары будет 3,5 мм.
Длина редуктора получилась 7,2 мм (с возможностью уменьшения до 5 мм)
Расстояние от оси червяка до оси колпары 12,8 мм (с возможностью уменьшения)
Передаточное отношение 1/25,5

Это лишь один из многих возможных вариантов компоновки.
Надо плясать от конкретной потребности.
Михаил, DCC

Оффлайн Gematogen

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6863
  • Репутация: +249/-1
  • Имя: Михаил
Re: Китайский редуктор.
« Ответ #8 : 24 Марта 2017, 17:54:24 »
Вопросы, касающиеся питания низковольтных моторов выделил в отдельную тему.
Михаил, DCC

Оффлайн Sid1044

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 379
  • Репутация: +81/-0
  • Скайп: Мой статус
  • Откуда: Москва
  • Имя: Сергей
Re: Китайский редуктор.
« Ответ #9 : 25 Марта 2017, 09:36:14 »
Михаил, а набросаешь эскиз редуктора конкретно для ДГКУ с родным китайским мотором?

Оффлайн Gematogen

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6863
  • Репутация: +249/-1
  • Имя: Михаил
Re: Китайский редуктор.
« Ответ #10 : 25 Марта 2017, 10:12:12 »
набросаешь эскиз редуктора
Я ДГКУ не могу сейчас обмерить.
Нужны размеры в проекции сбоку:
- подкапотное пространство
- положение оси ведущей колпары.
Михаил, DCC

Оффлайн Gematogen

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6863
  • Репутация: +249/-1
  • Имя: Михаил
Re: Китайский редуктор.
« Ответ #11 : 27 Марта 2017, 03:50:52 »
Михаил, а набросаешь эскиз редуктора конкретно для ДГКУ с родным китайским мотором?
Сергей, результаты неутешительные.



Редуктор будет торчать снизу не только между колёсами, но и под корпусом.
Двигатель тоже будет чуток торчать снизу. Или пытаться изнутри под его в капоте делать выборку, но это стрёмно.
Вертикально в кабину двигатель не встанет.

Попутно выяснил, что у меня в наборе подвеска колёс (на чертеже выделена красным) в ТТ.
Лесенки - тоже.
Я помню, Коля жаловался на это. Как остальные собирали - вопрос.

Я буду компоновать с другим мотором. Есть поменьше размером.
Михаил, DCC

Оффлайн Sormovo

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1456
  • Репутация: +101/-0
  • Откуда: Nижний Nовгород
  • Имя: Евгений
Re: Китайский редуктор.
« Ответ #12 : 27 Марта 2017, 09:08:07 »
подвеска колёс (на чертеже выделена красным) в ТТ.

Миша, так даже лучше, редуктор за ними легче спрятать :))
N СЖД III - IV

Оффлайн Gematogen

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6863
  • Репутация: +249/-1
  • Имя: Михаил
Re: Китайский редуктор.
« Ответ #13 : 27 Марта 2017, 18:55:00 »
Ну да. Только колесо до рельса не достаёт.

Подумал над редуктором ещё немного.
1 - двигатель может цеплять за шестерню на колесе. Надо немного (0,5 мм) опустить ось колпары.
2 - червяк можно сдвинуть на 2 мм вдоль оси двигателя. Возможно это позволит чуть поднять третью шестерню. Но совсем чуть.
3 - ведущую ось не стоит закреплять в конусах - её может выдавить из креплений. Надо что-то придумывать. И для ходовой модели лучше сделать отдельное металлическое крепление также для пассивной оси.
4 - если делать нормальный токосъём - с иголок и с каждого колеса, то конструкция ещё усложняется.
5 - если на колпару поставить ось 0,8 или тоньше, то можно обойтись без промежуточной шестерни 3.
Михаил, DCC

Оффлайн Sormovo

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1456
  • Репутация: +101/-0
  • Откуда: Nижний Nовгород
  • Имя: Евгений
Re: Китайский редуктор.
« Ответ #14 : 11 Февраля 2018, 18:20:15 »
Миша, а какой диаметр осей шестерен и вала двигателя?
N СЖД III - IV