3D tryckta Gears: Strandbeest turbin (5 / 10 steg)

Steg 5: Gears 101

När jag designade först detta, hade jag ingen tidigare erfarenhet modellering redskap. Lyckligtvis finns det en hel del guider och handledningar på Internet och jag hittade den här av Richard| Capolight särskilt användbar.

Med evolventkugg redskap plugin för Sketchup är det helt rak vidarebefordra att generera en Gängprofil baserat på några indataparametrar och sedan push/pull profilen till skapa en enkel kuggväxel.

I mer komplexa maskiner påverkar tryck vinkeln på ett kugghjul effektiviteten och motreaktion (gap rörelse mellan drivhjulen) av systemet. Dessa kommer inte vara ett problem här eftersom vår utrustning kommer inte att snurra på att höga en hastighet och toleransen av vårt övergripande system kan vara ganska lös.

Vederlaget för 3d-utskrifter är mer kritisk: att varje redskap tand måste vara tillräckligt tjock (> 0,7 ~ 0,8 mm) till inte paus under belastning, och att det finns tillräckligt utrymme mellan redskap tänderna (> 0,6 mm) att hindra dem från fusing ihop under utskrift. Av dessa skäl kommer vi använder ett tryck vinkel på 25deg, att få en bredare bas till redskap tänderna.

För detta par kugghjul, vi kommer att använda ett steg ner förhållandet 1:4, så att 4 rotationer av små redskap = 1 revolution av drivaxel redskap. Detta förhållande gäller för antalet tänder på varje växel (8:32) samt pitch radie av redskap (3,3 mm: 13,2 mm). Pitch radien för varje redskap beräknas utifrån avståndet mellan de två redskap, dvs avståndet mellan drivaxeln och axelns centrum.

drivaxel ~ axelavstånd = 16,5 mm = x + 4 x, så x = 3,3 mm och 4 x = 13,2 mm.

Inte nöja sig med en enkel kuggväxel och vilja att göra använda av 3d-utskrifter förmåga att bygga komplexa geometrier, kommer vi att vända detta par av växlar i fiskbensmönster gears. Detta kan göras genom att rotera den översta sidan på varje redskap med samma belopp, i förhållande till redskap tänderna (t.ex rotera av halva en tand), och sedan spegling det avsnittet för att bilda den andra hälften av redskap. Med fiskbensmönster redskap, par av växlar är självcentrerande och kommer inte att glida ut längs axeln.