Cómo hacer una rueda dentada de cadena de scooter eléctrico con nada más que herramientas manuales

A veces, las piezas mecánicas pueden ser extremadamente caras o no estar disponibles en absoluto. En esos casos, solo hay una opción: hacerlo usted mismo. Fue esta misma situación en la que me encontré. Mi patinete eléctrico había sido ligeramente superado por un competidor más rápido, y necesitaba redimirme. Un cambio de engranaje funcionaría, pero, por desgracia, la rueda dentada que necesitaba simplemente no existía en los anuncios clasificados en línea habituales.

Así, agarré las únicas herramientas que tenía, me ocupé de mi tarea. Esta es una construcción que debería ser replicable por cualquiera que se sienta cómodo usando una impresora, un taladro eléctrico y una herramienta rotativa. ¡Pongámonos a trabajar!

Hacer una rueda dentada es fácil: imprima una plantilla, péguela en un trozo de metal y córtela. Se requiere algo de procesamiento posterior, pero el concepto fundamental es poco diferente de cualquier proyecto básico de carpintería o artesanía.

Hacer una plantilla es fácil, usando un software gratuito llamado Sprocketer 2.0. Las ruedas dentadas en realidad tienen una geometría notablemente compleja, diseñada para hacer que las transmisiones por cadena funcionen de la manera más silenciosa, suave y eficiente posible. Todo lo que necesita es el paso y el diámetro del rodillo de la cadena elegida, y el número de dientes de la rueda dentada deseada, y Sprocketer generará el contorno.

Estaba produciendo una rueda dentada para la cadena T8F, y una búsqueda en Google me dio las dimensiones relevantes: paso de 8 mm con un diámetro de rodillo de 4,7 mm. También sabía que quería una rueda dentada de 19 dientes para alcanzar la velocidad máxima deseada. Al conectar estos números en el software, obtuve un archivo DXF, que pude importar a Inkscape. A partir de ahí, agregué la geometría para la montura ovalada que pude obtener de las imágenes de listados de eBay para ruedas dentadas similares. Una vez hecho esto, fue una simple cuestión de imprimir la plantilla en una hoja de papel A4. Tuve cuidado de verificar que el resultado final tuviera el tamaño exacto antes de pasar a la siguiente etapa de la construcción, algo simple de hacer ya que conozco las dimensiones exactas del óvaloide.

A continuación, necesitará algo de metal con el que fabricar su rueda dentada. El acero dulce es una opción típica, con la dureza requerida para el trabajo y, al mismo tiempo, económico y fácil de mecanizar. También es más probable que se desgasten muy bien en comparación con los aceros más duros, algo que revisaremos más adelante.

Mis opciones eran limitadas dado que solo buscaba hacer una rueda dentada pequeña de alrededor de 60 mm de diámetro y 4 mm de grosor. Lo más parecido que pude encontrar fue de 75 x 50 mm, en un largo de 3 metros, a un costo desorbitado. Siendo ingenioso, encontré un poste de soporte galvanizado por solo $ 10 que podía cortar, aunque tenía un grosor de 5 mm. Esto requeriría un poco más de trabajo, pero haría el trabajo bien.

Una vez que tenga su plantilla de papel, es una simple cuestión de desbastar su metal y unirlo a la superficie con superpegamento. Entonces estás listo para empezar a cortar. Un buen método es desbastar primero la forma general de la rueda dentada haciendo cortes largos y rectos con una amoladora angular. Una vez que tenga un espacio en blanco aproximadamente octogonal, comience a cortar los espacios entre los dientes. En esta etapa, es importante ser conservador y no recortar las líneas de la plantilla. Usé el molinillo para hacer pequeños cortes a ambos lados de la plantilla, lo que resultó en dientes muy ásperos y de gran tamaño; el refinamiento viene después.

Este es un buen momento para cortar el orificio de montaje en el centro de la rueda dentada. Dependiendo de cómo se monte su rueda dentada, es posible que deba usar diferentes técnicas. Un taladro eléctrico suele ser una buena forma de empezar. Si busca un orificio de montaje ovalado o en forma de D, una herramienta rotativa como una Dremel es una excelente manera de mecanizarlo. Empecé con una broca de corte multipropósito 561, sin embargo, como estamos cortando acero, una broca de carburo de tungsteno como la cortadora 9903 es una opción mucho mejor.

Antes de continuar con el corte de los dientes, necesitaba adelgazar la rueda dentada en blanco. T8F tiene un ancho de rodillo de 4,8 mm, pero la mayoría de las ruedas dentadas tienen solo 4 mm de grosor y se estrechan hasta unos 2,5 mm para que encajen suavemente con la cadena. Mi espacio en blanco tenía un grosor de 5 mm, lo que simplemente no funcionaría. Este es un trabajo para un torno. Afortunadamente, es fácil hacer su propio torno con solo un taladro eléctrico y una abrazadera en G.

Comience instalando una tuerca y un perno a través del orificio de montaje de su rueda dentada. Luego, use una abrazadera en G para montar su taladro en un banco de trabajo de mesa de comedor y coloque la rueda dentada en el mandril. Una vez montado de forma segura, se puede usar un ziptie en el gatillo del taladro para mantenerlo funcionando a la máxima velocidad. Esto le deja con dos manos libres para operar la amoladora angular. Con un disco de esmerilado, esmerile con delicadeza la superficie de la rueda dentada mientras gira en el taladro.

A pesar de la naturaleza improvisada de esta configuración, me permitió mecanizar fácilmente la rueda dentada a un ancho apropiado. Incluso pude afilar cuidadosamente los dientes, lo que ayuda a que la cadena funcione mejor cuando sufre desalineaciones menores.

En este punto, debería tener una rueda dentada prolijamente maquinada con dientes feos y gruesos. La amoladora angular es simplemente una herramienta demasiado tosca para terminar de cortar los dientes, aunque mi padre antes que yo logró la tarea. En su lugar, utilice una herramienta rotativa. He tenido éxito usando la piedra de esmeril 953, sin embargo, la broca de corte 9903 es una opción mucho mejor para cortar acero. Esto permite mecanizar lentamente y con cuidado los dientes sin riesgo de cortar accidentalmente uno por completo.

Después de todo este corte, probablemente encontrará que su plantilla ya no está adherida a la rueda dentada. Muele con cuidado los dientes, utilizando una rueda dentada existente como referencia visual. Trabaje alrededor de la rueda dentada, mecanizando poco a poco mientras envuelve repetidamente la cadena para verificar el ajuste. La cadena debe poder engranar suavemente con la rueda dentada y deslizarse hacia adentro y hacia afuera con facilidad para evitar atascos o descarrilamientos. El truco para lograr esto es hacer un buen bolsillo redondeado para que se asienten los rodillos, mientras se asegura de que los dientes tengan un perfil suave que no se enganche en la cadena cuando se desliza hacia adentro y hacia afuera. Comparar con una rueda dentada existente es una excelente manera de tener una idea de la geometría que está buscando.

Durante este proceso, tuve que quitar una gran cantidad de metal de la rueda dentada y los dientes terminaron luciendo bastante irregulares. Algunos de ellos se veían notablemente delgados y puntiagudos, y otros parecían pequeñas protuberancias. Está muy lejos de los perfiles de cadena ideales que ha visto en los libros de texto. Sin embargo, mi experiencia con otras versiones de este tipo me hizo confiar en que esto funcionaría. Después de una hora más o menos, mi rueda dentada engranó bien con la cadena de prueba y me dispuse a ajustarla al scooter.

Si has llegado hasta aquí, ¡felicidades! Tiene una rueda dentada de bricolaje que puede parecer un poco rara, pero con suerte encaja bien y está lista para la prueba. ¡Móntelo, lubríquelo juiciosamente y disfrute!

Estaba ansioso por probar mi creación y me puse manos a la obra. Montar la rueda dentada implicó un poco de confusión, como es habitual. El orificio de montaje no encajaba al principio, así que usé una rueda dentada existente como plantilla y mecanicé un poco más las cosas nuevamente usando la broca de carburo de tungsteno. La cadena también requería extensión para adaptarse al piñón más grande.

Antes de dar un paseo, apoyé el scooter y probé la transmisión. Aceleré el motor y la cadena impulsó la rueda trasera como se esperaba. Afortunadamente, la cadena no se descarriló ni se atascó en la nueva rueda dentada, por lo que las cosas se veían bien. Hubo algunos saltos menores, pero nada que me preocupara demasiado. Con un motor de 500 W, un ciclista de 80 kg y la nueva rueda dentada hecha de acero dulce, estaba bastante seguro de que se desgastaría bien y se volvería más suave con el tiempo. Como la cadena estaba en mal estado, le di una gran cantidad de lubricante, con lo único a mano: aceite diferencial de 75W. Apesta muchísimo, pero es un excelente lubricante para cadenas.

Para mi alegría absoluta, la nueva rueda dentada funciona como un sueño. Ya sea acelerando bajo una carga pesada o volando a la máxima velocidad, la cadena se volvió más suave a medida que avanzaba. Después de dar algunas vueltas al bloque, cargué mis baterías y comencé una carrera de máxima velocidad. Descendiendo por una bonita carretera recta, logré alcanzar los 41 km/h, justo por encima de mi objetivo. Baste decir que estaba extasiado.

Ahora he puesto muchas más millas en la rueda dentada y continúa aguantando bien. Si bien es probable que no sea tan resistente como una pieza fabricada comercialmente, es un excelente sustituto de lo que no estaba disponible. Mi scooter ahora es lo suficientemente rápido y, gracias a un poco de bricolaje, pude vencer a todos mis amigos en una carrera en línea recta. ¡Lo llamo una compilación exitosa!