V2 - 齿轮箱，优化啮合结构，尺寸缩小

使用V2版本时，我终于有时间设计了一些外壳部件，以确保交叉球形齿轮和单极齿轮能够顺利啮合。如何在齿轮啮合顺畅与啮合间隙过大导致齿轮脱啮之间找到平衡点颇具挑战，但我认为这个版本的公差设置已经达到了一个不错的平衡点。这个版本的所有部件都应该采用压入式安装，但要确保安装紧密——我不得不戴上工作手套才能将一些销钉压入位。随着使用(或反复组装/拆卸)，销钉可能会松

 

组装时，要在将所有部件夹紧之前对准齿轮齿，这可能是个比较麻烦的步骤。我发现最简单的方法是，先将十字球形齿轮的"眼"与一个单极齿轮的"眼"对齐，然后让齿轮相互啮合旋转，直到另一个十字球形齿轮的"眼"与另一个单极齿轮的"眼"对齐，最后将整个部件压合在一起。此后，ABENICS 的魔力会自动完成剩余的校准工作。

齿轮箱外壳

外壳分为两半进行打印，并通过销钉固定在一起(与固定十字球形齿轮两半的销钉相同)。每半外壳上都设有一个原位安装轴承，用于安装单极轴。轴承公差要求很严——同样是为了避免过大的间隙——因此外壳打印完成后，务必拆开轴承的密封盖，并转动几次。随着使用，轴承会逐渐运转得更加顺畅。

改进的网格划分技术

重新审视了我的 OnShape FeatureScript 代码，我找到了一种方法，可以将单极齿轮滚齿加工过程的分辨率提高一倍，同时消除应力，并实现齿轮表面之间的真正网格化。再加上整个加工装置尺寸的缩小，最终打印出的单极齿轮表面光滑无比，几乎看不出任何加工痕迹。

尺寸缩小

我把所有模型都缩小了。现在，十字球形齿轮的节圆直径是35mm。最终制作的模型握在手中非常合适，而且还是个让人爱不释手的解压玩具！

 

V1 - 原版

V1的体积比V2大得多，而且无法实现真正的网格化效果。

 

尝试根据此处列出的ABENICS论文，建模其中的交叉球面齿轮和单极齿轮：https://ieeexplore.ieee.org/document/9415699。

 

几年前我创建了这个模型，当时把它当作一个机会，借此更深入地了解 OnShape 和 FeatureScript，结果让我印象深刻。

 

用OnShape建模十字形球面齿轮还算容易，但单极齿轮就难得多了。最后我不得不编写自定义FeatureScript代码来实现所需的滚齿加工。单极齿轮是通过将其围绕常规球面齿轮逐步旋转，并在每个步骤中使用OnShape中的"布尔切割"功能来创建的。我认为这是迄今为止大多数人用来建模这种齿轮的方法。这种方法存在一些局限性：例如，在OnShape崩溃之前，我只能完成约100次旋转和切割操作

 

毫无疑问，如果我使用 SolidWorks 或其他能让我在滚齿加工中获得更多切削增量的平台，或许能取得稍微更好的结果，但 OnShape 的表现也绝对不俗，尤其是它还是免费的，价格低廉得令人惊喜。

 

请点击此链接为我捐款：buymeacoffee.com/cameronpettit