Resumé

Description

Les boîtes de vitesses à anneau fendu sont connues pour être capables d'obtenir des engrenages de très grande taille.
Reduction avec très peu d'étapes. Les détails de la conception ont été capturés.
Ceux-ci ont été principalement fournis par David Hartkop. Voir :
https://github.com/IdeaPropulsionSystems/CoolEpicyclicGearing
https://www.youtube.com/watch?v=-VtbSvVxaFA
J'ai vraiment aimé ce design parce qu'il a conservé les dents de la planète.
Alignés les uns avec les autres, ils sont également plus faciles à imprimer en 3D.
Comme permettre à un pignon de sortie d'aider à empêcher la planète de se mettre en danger.
Des engrenages qui se tordent sous la charge. Bien que je puisse atteindre des vitesses très élevées.
La réduction est très facile avec ce design, j'avais tendance à avoir besoin de beaucoup.
Moins de réduction dans la pratique, mais au lieu de cela, elle l'a utilisé comme le résultat final.
Une plateforme pour divers bras qui ont besoin de supporter plus de couple. Le
Le secret pour ça était de les imprimer en grand et d'utiliser beaucoup de planètes.
Le fait de maintenir le module d'entrée/sortie supérieur à 1 est susceptible d'être...
Ça peut être utile aussi.

Je voulais construire cette boîte de vitesses pour une application de robotique, mais je...
J'avais besoin de roulements pour supporter les charges impliquées. J'ai découvert cela.
Un excellent design pour des roulements imprimés en 3D par Positive Attitude.
que je pensais être parfait pour cette application. Voir :
https://www.youtube.com/watch?v=NIIVZcgJWPs&t=46s
En fusionnant ces roulements avec la boîte de vitesses originale de David, je suis arrivé à...
Avec le design suivant. J'ai fini par changer la sortie.
Stage pour avoir les trous de montage à l'extérieur des dents de l'anneau. Cela
Ça fonctionne mieux pour porter des charges élevées et monter des roulements, mais...
Ça réduit effectivement les diamètres des anneaux d'entrée/sortie, ce que je ne trouve pas très pratique.
C'était certainement le meilleur compromis.

Puisque j'utilisais cela pour une application de robotique, je voulais...
Inclure dans la conception et l'encodeur absolu dans la sortie finale.
J'avais initialement prévu d'utiliser un pot de 10 tours, mais je n'y suis jamais vraiment parvenu.
J'ai aimé la façon dont ça s'intégrait dans le design. Au lieu de ça, j'ai décidé d'opter pour...
un module d'encodeur rotatif (CJMCU-103, disponible sur Amazon/AliExpress)
Pour environ 1 à 2 dollars par unité). Ce module n'encode que 1 tour, donc j'en avais besoin.
Pour proposer une boîte de vitesses à rapport de réduction élevé pour l'encodeur.
La boîte de vitesses que j'ai conçue peut supporter un anneau de capteur de sortie.
avec jusqu'à 270 dents. C'est un système traditionnel à plusieurs étapes et il a...
Une certaine réaction négative que je pense être difficile à éliminer. Les engrenages.
Ils sont vraiment petits et j'ai même imprimé en 3D les "bossettes de l'axe".
Ça semble fonctionner correctement, mais je ne suis pas sûr de sa durabilité. Si je l'utilise pendant longtemps...
En raison de problèmes de durabilité, je vais remplacer les "nœuds d'arbre" imprimés.
Avec des trous, et mettre à la place des tiges/fils métalliques solides de 2 à 3 mm.

Je m'attendais à ce que de nombreuses applications souhaitent avoir 2 exemplaires identiques.
Des boîtes de vitesses entraînant un bras de chaque côté de l'armature, mais elles sont elles-mêmes entraînées par un moteur électrique.
par le même arbre/moteur. Cela nécessite que les boîtes de vitesses
Être assemblé de manière identique. Cela peut être difficile, alors j'ai ajouté...
Quelques marques d'index pour aider dans cet effort, mais je vais admettre que c'est...
Il est probablement un peu difficile de les assembler de manière identique.

Configurabilité et impression.

Le fichier OpenSCAD fourni prend en charge le configurateur et
Il y a des messages qui montrent les valeurs calculées et les assertions.
pour vérifier que les paramètres que vous avez choisis fonctionnent. La plupart de ceux-ci sont venus.
De la feuille de calcul de David (merci pour ça) mais j'en ai ajouté quelques-uns.

La vue de l'assemblage montre toutes les pièces ensemble telles qu'elles seraient.
Être dans l'Assemblée finale, mais j'ai coupé une vue en section, donc...
Vous pouvez voir un peu à l'intérieur et j'ai ajouté la possibilité d'exploser le...
Assemblez-le pour voir les entrailles encore mieux. Pour imprimer votre design, vous
Il faudrait dumper les fichiers STL de toutes les pièces individuelles. Je
En général, on décharge le fichier STL d'OpenSCAD à partir de la version explorée.
Diagramme (sans la coupe transversale :) ). Puis j'ai simplement divisé le
Des pièces sur plusieurs plateaux de construction dans mon slicer. J'ai aimé le...
Le look de l'impression des pièces stationnaires (Base et OuterRace) dans
Le gris et les parties mobiles (tous les engrenages, les cages et l'anneau de sortie)
en blanc.

Configurations de trancheuse

J'ai imprimé le mien en PETG avec un diamètre de buse de 0,4 mm et une épaisseur de couche de 0,2 mm.
hauteur. Le couple de la boîte de vitesses est transmis par les engrenages planétaires.
et les 2 engrenages annulaires sont tous situés près du diamètre extérieur de la boîte de vitesses.
Pour les rendre solides, je les ai imprimés avec beaucoup d'épaisseurs de paroi.
(5-10, ce qui pourrait être excessif). J'ai utilisé 15%, avec un remplissage Gyroid, pour quoi donc ?
Ça restait, mais j'admettrai qu'il n'y avait pas besoin de beaucoup de remplissage avec tout ça.
ces couches de mur.

Assemblée.

Pour assembler la configuration par défaut, vous aurez besoin de tous les éléments imprimés.
Les pièces supplémentaires :

• 4, #6 vis à tête plate, écrous, rondelles, rondelles de verrouillage d'une longueur d'au moins 3/4".
• 8 vis de taille #10, écrous, rondelles, rondelles de verrouillage d'une longueur d'au moins 1,5 pouce.
• 6 boulons à tête hexagonale de 1/4x20, écrous, rondelles, rondelles de verrouillage d'une longueur d'au moins 1,0 pouce.
• Des roulements à billes de 57,4 mm.
• 1 module encodeur de résistance variable CJMCU-103

Assemblez les roulements de la couronne solaire en plaçant le nombre approprié.
de roulements à billes dans la bague extérieure (tous d'un côté) et ensuite les insérer.
Le soleil portant dans l'orientation appropriée. Tenez l'engrenage solaire.
contre les roulements à billes lorsque vous commencez à distribuer les roulements.
Autour de la course. Une fois que vous avez distribué les repères de manière approximative,
Les bagues intérieure et extérieure maintiendront le roulement ensemble pendant que vous...
Travaillez pour distribuer uniformément les roulements. Une fois que les roulements sont en place,
Distribué de manière presque uniforme, utilisez la cage associée située sous le
En utilisant cela comme guide pour répartir les balles de manière uniforme. Une fois...
Chaque position de cage a une balle prête à entrer, appuyez dessus.
le roulement pour cliper la cage en place. Suivez la même procédure.
Procédure avec le roulement de sortie.

Après que tous les roulements ont été assemblés, insérez la tête hexagonale 6 1/4-20.
Des boulons à travers les cavités de l'anneau de sortie. Vous pourriez avoir besoin de mettre...
Serrer les écrous légèrement pour les empêcher de tomber pendant que vous terminez.
l'assemblée.

Alignez la marque d'index sur le pignon d'entrée avec la marque d'index.
sur la base. Puis insérez les engrenages planétaires en utilisant l'alignement.
Des marques à la fois sur le pignon d'entrée et la base. Une fois que tout est fait,
Les planètes sont insérées et alignées de manière à ce qu'elles soient espacées uniformément.
Mettez l'assemblage du palier de sortie par-dessus... en faisant tourner la sortie.
Le pignon solaire et l'anneau d'entraînement de sortie, selon les besoins, pour s'engager avec la planète.
Gears. Fixez l'assemblage de sortie à la base à l'aide des boulons #10.

Maintenant que la boîte de vitesses est assemblée, vous pouvez assembler le...
Boîte de vitesses de l'encodeur. Avant d'assembler la boîte de vitesses de l'encodeur, vous allez...
Je veux souder soit des fils, soit les broches de pontage fournies sur le...
La carte CJMCU-103 avec les fils ou le côté le plus long des broches de pontage.
En sortant du bas de la carte. Glissez le CJMCU-103 dans la fente.
avec les broches/fils pouvant sortir par le trou d'accès situé sur le dessous.
du mont. Ensuite, insérez l'engrenage de l'encodeur avec l'arbre/la clé plus longs.
De sorte qu'il s'engage avec le module de résistance variable sur le CJMCU-103.
Ensuite, placez l'engrenage à 10 dents de telle sorte que le côté à 10 dents s'engage.
Avec l'engrenage de l'encodeur et le bouton de l'axe est dans le trou sur le support.
Ensuite, placez l'engrenage à 20 dents à 20h30 de façon que le côté à 20 dents s'engage.
avec le côté à 20 dents de l'étape précédente et le bout de l'essieu est à l'intérieur.
Le trou sur l'engrenage de l'encodeur. Ensuite, placez l'engrenage à 10:30 dents de manière à ce qu'il
que le côté à 10 dents s'engage avec le côté à 30 dents à partir du...
L'étape précédente et le bouton Axel sont dans le trou sur l'engrenage 20:30.
Enfin, placez le couvre-encodeur sur l'assemblage en vous assurant que
Les boutons Axel sur la couverture s'alignent avec les trous sur les deux premières rangées.
Des engrenages et assemblez-les avec des vis/écrous #6. Vous devrez peut-être le faire.
Enlevez le couvre-feu et alignez l'encodeur de manière à ce que l'information utile soit visible.
La plage est alignée avec la plage utile pour votre boîte de vitesses.

Test de charge.

J'ai construit la configuration 33:1 et j'ai réussi à la charger avec 84 pieds-livres (114 Nm).
avant que la spline hexagonale de l'engrenage solaire d'entrée ne se désagrège. Avec
Une livraison d'énergie différente ou un rapport de vitesse plus élevé, je m'attends à ce que...
Le boîtier de vitesses lui-même pourrait supporter un couple plus élevé. Le boîtier de vitesses effectuait un rétro-entraînement.
avec environ 14 pieds-livres (19 Nm) de couple appliqué. Les roulements ont fait un travail remarquable.
Un excellent travail pour gérer les charges radiales et même un travail raisonnable.
Gérer les charges axiales, mais j'ai réussi à retirer l'anneau de sortie.
de son portant avec une charge de moment comparativement plus faible (bien que le...).
Les engrenages planétaires n'étaient pas en place lorsque je testais les roulements).

J'ai également construit la configuration 56:1 et je l'ai testée jusqu'à la défaillance.
Cette configuration ne semblait pas contre-entraîner. Elle a échoué à 70 pieds-livres (94,9 Nm).
avec quelques-unes des dents de l'anneau de sortie qui ont lâché (et quelques-unes de plus)
Les engrenages de la planète ont également été légèrement déformés. Avec 6 planètes.
Les engrenages, chaque dent étant capable de supporter 94,9/6 = 15,82 Nm. Le rayon à...
Le pas des dents était d'environ 48,7 mm, ce qui signifie qu'une dent de 8 mm de hauteur,
Imprimé en PETG, il peut supporter environ 320N avant de céder. Je vais...
Ajoutez un message de sortie montrant l'estimation approximative du couple pour un...
Donnée la configuration en utilisant ces données.

J'ai également joué avec le configurateur et téléchargé quelques éléments.
différentes configurations de la boîte de vitesses pour montrer la gamme d'options :

• Par défaut : 33:1
• 165:1
• 246:1

Histoire

1.0 Révision initiale
1.1 Trou d'encodeur partiel fixe
1.2 J'ai changé les roulements de l'engrenage solaire pour permettre leur démontage.
1.3 Ajout de trous contre-enfoncés pour le couvre-encodeur.
1.4 Ajout des instructions d'assemblage.
1.5 A pris un meilleur contrôle de $fn pour améliorer la qualité et réduire le temps de rendu.
1.6 Ajout de marques pour l'encodeur et les résultats des tests.
1.7 Axe de l'encodeur Gear agrandi pour être plus fort/imprimer mieux.
1.8 Ajout d'une estimation du couple en tant que sortie.