公共领域差异分析
这个3D模型仅用于教学目的。每位数学老师的课堂上都应该配备一个。模型源文件为OpenSCAD脚本,3D模型及脚本均属于公共领域。无需额外零件,但组装过程中可能需要用到胶水和钳子。
将大齿轮(冠轮)向中心移动,使其尽可能对称。四个小齿轮所在的机箱被居中放置。带有传动轴的旋钮也被居中放置。车轮轴的长度要保持一致。
印刷
我的打印参数是:层高设为0.16毫米,喷嘴直径0.4毫米,使用PLA+材料,模型采用三面封闭(即只有外边缘有支撑结构)打印而成。
提供的3MF文件包含多个独立部件,这样用户只需打印其中两个部件即可进行测试。大多数切片软件也能将STL文件中的部件进行拆分。若先打印带有旋钮的驱动轴和驱动齿轮,再进行公差检查,效果最佳。驱动轴的方形端面应能与齿轮完美贴合。
轴杆直立着。要防止喷嘴将它们从打印平台上撞落,可以使用一种能避免喷嘴撞到填充层的填充图案。"Gyroid"和"3D蜂窝"这两种填充图案效果不错。
如果可以的话,不妨尝试一下丝带拼接缝。这样应该能让车轴看起来更圆润一些。
需要支持:
润滑
少量润滑油能有效改善齿轮的运转效率。我先在棉签上涂抹一些透明润滑脂,随后将其擦拭干净。棉签上残留的微量润滑脂已足够满足所有部件的润滑需求。我将润滑油均匀涂抹在相互滑动的部件表面以及齿轮上。
组装
我建议先从带有四个小齿轮的圆形外壳开始。将带有轴的齿轮安装在侧面。将带有方形孔的齿轮添加到侧面。检查它们是否正确对齐。将齿轮旋入外壳。可能需要用钳子操作。检查齿轮能否正常转动,且没有任何偏差。
三个轴的方形顶部部件需要粘贴在齿轮上。用螺旋桨在传动轴方形顶部两侧涂抹少量胶水。将传动齿轮安装到位,然后将传动轴穿过支撑件,插入齿轮中。
将皇冠齿轮与机箱一起安装到位。检查哪个轮子对应右侧,哪个轮子对应左侧。我的偏好是,当旋钮顺时针转动时,轮子应按照轮子上的轮廓进行前进运动。在轮轴的方形端部涂抹一些胶水,然后将轮子安装到位。
使用 OpenSCAD 中的脚本
OpenSCAD 是一款免费软件:https://openscad.org/
该脚本在 2021版的OpenSCAD中可以正常运行,但我建议使用2024版的OpenSCAD,并启用其中的优化功能。
若要使用 OpenSCAD,请解压名为“Public Domain Differential.zip”的文件。将这些文件保存在同一个文件夹中。
这些文件已被包含在脚本中,并由脚本进行使用:
- 所使用的字体为:“Cursive Sans - Bold”字体。
发件人:https://www.dafont.com/cursive-sans.font
许可证:开放源代码许可证 - 适用于 OpenSCAD 的齿轮模型:“公有领域的渐开线参数化齿轮”。
发件人:https://www.thingiverse.com/thing:6596095
许可协议:CC0(公共领域)。
OpenSCAD的“自定义器”可用于选择展示3D模型的模式。模型既可以以组装状态呈现,也能以可打印的零件形式呈现。自定义器还可用于调整公差并进行其他一些设置。不过,该设计并非完全可定制的。
使用 OpenSCAD 展示组装好的差速器的模式,有助于对设计进行深入研究。
将分离后的部件以该模式处理,即可生成用于打印的3MF和STL文件:
版本 1
这是第一版,尚不完善。锥齿轮并非真正的锥齿轮,针对切片机不同设置的公差也未经全面测试。此外,机箱内的小齿轮组装起来应该能更顺畅一些。
许可证
脚本及生成的 3MF 和 STL 文件均采用 CC0(公有领域)许可协议。您可以打印这些 3D 模型并进行销售。
如果你要创建脚本的新版本,请同时更改底部显示的“版本1”的文字。若创建新版本,请在版本说明中添加相关文字,以明确这是你所做的修改。
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