使用罗克斯托克3D打印机一段时间后，我发现挤出机电机确实需要安装减速齿轮。这倒不是因为电机扭矩不足，而是因为产生所需扭矩会导致电机过热，进而影响对丝材的抓握能力，甚至可能导致电机支架变形。此外，电机驱动板也会因过热而停止工作。目前我只使用了0.5毫米的喷嘴，但换成0.35毫米的喷嘴后，这些问题会变得更加严重。

有些人改用了带有集成行星减速装置的步进电机。虽然这种方案可行，但其变速箱的输出轴直径比我正在使用的MK7驱动齿轮上的5毫米孔要大。我没有合适的机床来安全地改装驱动齿轮以适应更大的输出轴。因此，我决定利用手头现有的零件，自行制作一个齿轮减速器。

变速箱组件本身是基于埃米特自动变速箱模型的齿轮编码设计的。http://www.thingiverse.com/thing:34778

这种挤出机最初是基于Airtripper挤出机设计的，但经过改动后，几乎面目全非。我对设计进行了调整，使用了手头现有的轴承和螺栓，并将夹持臂改装成只需一颗螺栓即可固定，配上一个方便操作的旋钮，这样就能轻松调节轴承上的压力了。

我还改进了设计，采用了以下推入式连接器：

http://www.amazon.com/gp/product/B004M8T2QE/ref=oh_details_o00_s01_i00

这种设计比我之前使用的全塑料设计更耐用，而且在需要时也能轻松拆卸鲍登管。

所有齿轮的齿数都是质数，理论上这应该能让它们随着时间推移磨损得更均匀。最终的减速比约为4.36:1。

我发布这个设计，是为了给那些使用打印齿轮箱来设计自己挤出机的用户提供一个参考。我不建议直接按现有模型打印这些部件，因为这个设计是根据我手头现有的轴承和螺栓量身定制的。此外，这个设计还比较具有实验性，因为我不确定打印的齿轮能否长期稳定运行。目前我已经让它运行了几个小时，到目前为止看起来还挺正常的。

更新：经过约一年的运行，变速箱依然运转顺畅。虽然齿轮有一些磨损，但尚未达到影响正常使用的程度。

机器运行时的视频片段http://www.youtube.com/watch?v=4j0u2avXHYs

我不建议任何人直接照搬这个设计。这个设计是根据我手头现有的轴承和螺栓专门设计的，发布出来只是为了给那些想自己设计的人提供参考。以下是假设你要复制这个精确设计所需的步骤：

你需要三个“行星齿轮”部件，以及其他各部件各一个。

您还需要以下物品：

6X R4RS 轴承
1X 1614RS轴承
3X 625型轴承
直径为1/4英寸、长度为1又1/4英寸的肩部螺丝
用于肩部螺丝端部的4X六角螺母
1个50毫米M5螺栓
1个M5六角螺母
1套50毫米M4螺栓
1个M4螺母
适用于M4螺栓的2X型垫圈
1 个弹簧，适用于 M4 螺栓，约 3/8 英寸长。
1个SMC KQ2H04-01AS推入式连接器
4X 6-32平头螺丝，至少2英寸长
4个6-32规格的六角螺母
8颗 4-40 规格的螺丝，至少 1 英寸长。
3X 4-40 螺丝，1/4" 长度
9X 4-40 六角螺母
NEMA 17 电机
用于安装电机的4颗M3螺丝
MK7传动齿轮

“电机板”部分用四颗M3螺丝固定在电机前端。若可能的话，应选用低平头螺丝，以免行星齿轮与其发生碰撞。

将四个4-40型六角螺母中的三个压入太阳轮的凹槽中，然后用三根短的4-40型螺丝将它们拧入凹槽中，以此将太阳轮固定在电机轴上。

每个“行星齿轮”部件都会被压入两个R4RS轴承，每侧各一个。

M5螺栓从底部被压入承载件，使得螺栓的六角头紧密地嵌入承载件上的六角孔中。随后，将625轴承之一压入承载件，覆盖住螺栓头部。

将三颗用于1/4英寸肩螺丝的六角螺母压入支架上侧的三个六角孔中。从底部安装三颗肩螺丝，拧紧后用乐泰胶水固定，确保螺丝不会松动。然后用德雷梅尔工具或类似设备将螺栓头部切掉，使其仅从支架伸出半英寸。这三颗螺栓将支撑三个行星齿轮，但必须将其头部切掉，以免与电机发生碰撞。无需担心，由于这是一个人字形齿轮组件，螺

"环形齿轮"和"环形齿轮后半部分"是外环齿轮的两个半部分。由于变速箱组装起来会非常困难，所以这个部件必须分两部分制作。环形齿轮的两个半部分用八颗4-40规格的螺丝固定在一起，但组装过程可能会有点棘手。两个环形齿轮半部分只有一种正确的对齐方式，所以在组装时，必须仔细检查齿轮的啮合情况，确保它们能正确对齐。回想起来，我本应该在零件上设计对齐标记的。

“环形齿轮后半部分”更靠近电机，与“电机板”部分由一个6 - 32规格的六角螺母隔开。三个行星齿轮均匀分布在太阳轮周围。支架件中心的轴承套在电机轴端部，支架上的三个定位销用于固定三个行星齿轮。然后，将“环形齿轮”部分套在支架上，注意正确对齐位置，再用八颗4 - 40规格的螺丝将环形齿轮的两半固定在一起。确认位置正确后，应

“轴”部件上有一个法兰，之所以设计这个法兰，是为了让打印更可靠。打印完成后，可以把这部分切掉。然后，轴会穿过1614RS轴承，再将轴承压入“臂”部件中。

“身体”部件的袖子安装处有一个支撑件。将该支撑件裁剪掉，然后用最后一颗1/4英寸的肩部螺丝将袖子固定到位。

用4毫米钻头在机身上的通孔中钻出一条丝材通道。切割两段鲍登管——一段约0.3英寸长，另一段至少1.5英寸长——使其能适配通道。这样能引导丝材穿过挤出机模块。

使用套筒扳手将推入式连接器拧入机身底部。虽然连接器上没有预先印制的螺纹，但实际上也无需担心，因为推入式连接器上的黄铜螺纹会直接嵌入塑料材质中。请确保连接器安装笔直，若存在角度偏差，将会增加供丝困难度。

将两个625型轴承压入机体内，一个位于后方，另一个位于前方。将MK7传动齿轮置于两个轴承之间，然后将机体组件降至从减速器输出轴延伸出的M5螺栓上。使用四颗6-32平头螺丝将电机、减速器和挤出机机体固定在一起。在M5螺丝外露端部套上M5六角螺母，随后拧紧MK7传动齿轮上的固定螺丝，将其固定在M5螺栓上。

将M4螺丝穿过"旋钮"部件，使螺丝上的六角头牢固地固定在旋钮上的六角孔中。先在螺丝上套上一个垫圈、一个弹簧，再套上另一个垫圈。将螺丝穿过手臂上的孔和机身法兰上的孔。M4六角螺母安装在法兰上的孔中，M4螺丝则旋入该螺母中。

挤出机通过三颗M3螺丝固定在打印机顶部结构板的底部。如果你要将挤出机安装在打印机顶部中心以外的位置，就需要另行设计安装方案了。

差不多就这些了。到目前为止，我只运行了几小时，但它似乎运行得很顺畅。电机最多只是微微发热，步进电机驱动器至今还没有过热的情况。它的表现似乎非常出色，尤其是在移动过程中进行回抽时，动作非常利落，挤出量也很少。我还需要继续运行一段时间，才能评估打印齿轮的长期可靠性。

补充说明：我已添加了这个项目的源文件。其中只有齿轮部分是用Scad软件设计的，其余零件都是在AutoCAD中手绘的。AutoCAD文件均以英寸为单位进行缩放，因此在导出为公制STL文件之前，您需要先对其进行重新缩放处理。