Come realizzare una ruota dentata per catena per scooter elettrico utilizzando solo strumenti manuali

A volte, le parti meccaniche possono essere estremamente costose o totalmente non disponibili. In questi casi, c'è solo un'opzione: realizzarlo da solo. È stata proprio questa la situazione in cui mi sono trovato. Il mio scooter elettrico era stato leggermente superato da un concorrente più veloce e avevo bisogno di riscattarmi. Un cambio di marcia avrebbe funzionato, ma ahimè, il pignone della catena di cui avevo bisogno semplicemente non esisteva tra i soliti annunci online.

Così, ho preso gli unici strumenti che avevo e mi sono occupato del mio compito. Questa è una costruzione che dovrebbe essere replicabile da chiunque sia a suo agio nell'usare una stampante, un trapano elettrico e uno strumento rotante. Andiamo a lavorare!

Realizzare una ruota dentata è semplice: stampa un modello, incollalo su un pezzo di metallo e ritaglialo. È richiesta una certa post-elaborazione, ma il concetto fondamentale è leggermente diverso da qualsiasi progetto di lavorazione del legno o di artigianato di base.

Creare un modello è semplice, utilizzando un software gratuito chiamato Sprocketeer 2.0. I pignoni hanno in realtà una geometria straordinariamente complessa, progettata per realizzare trasmissioni a catena che funzionino nel modo più silenzioso, fluido ed efficiente possibile. Tutto ciò di cui hai bisogno è il passo e il diametro del rullo della catena scelta, nonché il numero di denti del pignone desiderato e Sprocketeer genererà il contorno.

Stavo producendo un pignone per catena T8F e una ricerca su Google mi ha trovato le dimensioni rilevanti: passo 8 mm con diametro rullo 4,7 mm. Sapevo anche che volevo un pignone da 19 denti, per raggiungere la velocità massima desiderata. Inserendo questi numeri nel software ho ottenuto un file DXF, che ho potuto importare in Inkscape. Da lì, ho aggiunto la geometria per l'attacco ovaloide che ho potuto prendere dalle immagini delle inserzioni eBay per ruote dentate simili. Fatto ciò, è stato semplice stampare il modello su un foglio di carta A4. Sono stato attento a verificare che il risultato finale fosse dimensionato accuratamente prima di passare alla fase successiva della costruzione, cosa semplice da fare poiché conosco le dimensioni esatte dell'ovale.

Successivamente, avrai bisogno di del metallo con cui realizzare il tuo pignone. L'acciaio dolce è una scelta tipica, con la tenacità richiesta per il lavoro pur essendo economico e facile da lavorare. Hanno anche maggiori probabilità di usurarsi bene rispetto agli acciai più duri, qualcosa che rivisiteremo più avanti.

Le mie scelte erano limitate dato che stavo solo cercando di realizzare un piccolo pignone di circa 60 mm di diametro e 4 mm di spessore. Il più vicino che ho trovato era 75 x 50 mm, in una lunghezza di 3 metri, ad un costo esorbitante. Essendo intraprendente, ho trovato un supporto per palo zincato per soli $ 10 che potevo tagliare, anche se aveva uno spessore di 5 mm. Ciò richiederebbe ulteriore lavoro, ma funzionerebbe perfettamente.

Una volta ottenuto il modello di carta, è semplice sgrossare il metallo e attaccarlo alla superficie con la super colla. Allora sei pronto per iniziare a tagliare. Un buon approccio consiste nel sgrossare prima la forma generale del pignone eseguendo lunghi tagli diritti con una smerigliatrice angolare. Una volta ottenuto un pezzo grezzo approssimativamente ottagonale, procedi iniziando a tagliare gli spazi tra i denti. In questa fase è importante essere prudenti e non eccedere nelle linee del modello. Ho usato la smerigliatrice per eseguire piccoli tagli su entrambi i lati della sagoma, ottenendo denti molto ruvidi e sovradimensionati; la rifinitura viene successivamente.

Questo è un buon momento per sgrossare il foro di montaggio al centro del pignone. A seconda di come è montato il pignone, potrebbe essere necessario utilizzare tecniche diverse. Un trapano elettrico è solitamente un buon modo per iniziare. Se stai cercando un foro di montaggio ovale o a forma di D, uno strumento rotante come un Dremel è un ottimo modo per lavorarlo. Ho iniziato con una punta da taglio multiuso 561, tuttavia, poiché stiamo tagliando l'acciaio, una punta in carburo di tungsteno come la taglierina 9903 è una scelta molto migliore.

Prima di procedere ulteriormente con il taglio dei denti, avevo bisogno di assottigliare il grezzo del pignone. T8F ha una larghezza del rullo di 4,8 mm, ma la maggior parte dei pignoni ha uno spessore di soli 4 mm, che si assottiglia fino a circa 2,5 mm per farli ingranare perfettamente con la catena. Il mio pezzo grezzo aveva uno spessore di 5 mm, il che semplicemente non andava bene. Questo è un lavoro per un tornio. Per fortuna, è facile realizzare il tuo tornio con solo un trapano elettrico e un morsetto a G.