Linkage 齒輪傳動多足仿生及數位實做

預定仿生使用2馬達為左右兩側動力,控制上無法明確知另一馬達目前轉的角度!所以單側腳支撐單邊自理。

設定單側為4足,一隻仿生為8足。 以齒輪、滑軌、連桿為腳[設計]

練習實作8:

Linkage 模擬測試:

同轉向Gear仿生機構

同轉向齒輪 1x4 仿生機構實做 超前部署? 實做檔<<下載

數位實做:

動力元件 = 1:120 TT減速馬達

仿生主要零件以雷切方式作業為原則

雷切 二個TT馬達固定板 x1 FreeCAD / SVG / DXF <<下載

雷切 寬度固定板 x3 FreeCAD / SVG / DXF <<下載

雷切齒輪的圖檔 用 ???自造 ,仿生機構主體 選用軟體為工具設計與繪製?

使用漸開線齒輪需要知識:

模數:二個齒輪傳動需相同大小模數,模數值決定齒形大小( 節距是什麼意思? 將圓周長以齒數等分之長為節距。英制習慣用節距 )

壓力角決定齒形根部大小

齒數齒輪一圈360度[齒]個數,一般漸開線齒輪最好12齒以上。

節圓直徑模數 x 齒數 = 節圓直徑  |  齒輪外徑=節圓直徑+(模數x2) 

軸距:( 節圓直徑A + 節圓直徑B ) / 2 = 軸距

本例以 3mm厚密集板 為主要素材,所以選用 模數=1.5mm 壓力角=20度 為雷切參數

Inkscape 內含以節距設定產生漸開線齒輪

google 齒輪產生器

FreeCAD 漸開線齒輪繪2D設厚度成3D,再繪軸心等部件尺寸。匯出平面雷切圖檔將有重覆線要處理。

雷切 [從動小齒輪 m=1.5 T=13 ] x6 FreeCAD / SVG / DXF <<下載

雷切 [曲桿傳動片偏量8mm] x8 FreeCAD / SVG / DXF <<下載

雷切 [從動大齒輪 m=1.5 T=23 ] x6 FreeCAD / SVG / DXF <<下載

雷切 [主動TT軸孔大齒輪 m=1.5 T=23 ] x2 FreeCAD / SVG / DXF <<下載

二側固定齒輪的 軸心距離=(23+13) x 1.5 / 2 = 27 依機構圖 WE=ES=Sb=bD=DB=BA

雷切 [側面主板] x2 FreeCAD / SVG / DXF <<下載

雷切 [滑軌功能腿部] x8 FreeCAD / SVG / DXF <<下載

雷切 [可穿襪外8腳部] x8 FreeCAD / SVG / DXF <<下載

雷切 [支點墊高圈 3D模式] x16 FreeCAD / SVG / DXF <<下載

併排20片(已處理重線及橋位處理) 雷切.rld / ai  <<下載

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動力輪在中間並加寛前後間距?

1x4仿生 動力在中間

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馬達動力在中間分配8腳仿生

雷切馬達固定板x1 及 寛度固定板x3 延用上方圖檔

雷切 [從動小齒輪 m=1.5 T=13 ] x4 延用上方圖檔

雷切 [曲桿傳動片偏量8mm] x8 延用上方圖檔

雷切 [從動大齒輪 m=1.5 T=21 ] x8 FreeCAD / SVG  <<下載

雷切 [主動TT馬達孔齒輪 m=1.5 T=27 ] x2 FreeCAD / SVG <<下載

如果使用 FDM模式3D列印齒輪之齒形有變胖情況,在相同軸距條件時如何解?

3D列印Gear 8足仿生

FDM列印  [從動大齒輪 m=1.5 T=21 ] x8 FreeCAD / STL  <<下載

FDM列印  [主動TT馬達孔齒輪 m=1.5 T=27 ] x2 FreeCAD / STL  <<下載

FDM列印  [從動小齒輪 m=1.5 T=13 ] x4 FreeCAD / STL  <<下載

上列繪製模數 減小一些,試可傳動。

雷切 [滑軌功能腿部2] x8 FreeCAD / SVG / DXF <<下載

雷切 [可穿襪外8腳部2] x8 FreeCAD / SVG  <<下載

雷切  上二件各8整合 DXF <<下載

二側固定齒輪的 軸心距離1=(21+13) x 1.5 / 2 = 25.5 依機構圖 WE=ES=DB=BA.
  軸心距離2=(21+27) x 1.5 / 2 = 36 依機構圖 Sb=bD

雷切 [側面主板] x2 FreeCAD / SVG / DXF <<下載

以上是單側4腳,當 單側6腳 的 12隻腳仿生物件?

12足仿生

齒輪延用上述方案,數量上改變!

雷切 [可穿襪外8腳部3] x12 FreeCAD / SVG/DXF  <<下載

整理12足雷切合併圖檔 SVG / DXF  <<下載

雷切 [側面主板] x2 FreeCAD / SVG / DXF <<下載

6/12整合SVG

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練習實作9:

Linkage 模擬測試:

8足仿生分析

2種運動機構 2x2=4 , 4x2=8 / 8足仿生分析 實做檔<<下載

數位實做:

結構分解:二種連桿機構: 支點在中間、支點在上方

3角形等跨距分析

分解更精進: 合併多足時左側支點與右側齒輪無法同高度,所以有H高度差,二者的D不等長各為 D1 、D2 所以 D2 ≒ D1 + H

不同支點,同跨距分析。

不同支點,同跨距分析。

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R=旋轉半徑

C1=支點在中間,施力點到支點距離。

C1 ≧ 齒輪外型大小/2 + 支點座外徑/2

C2=支點在上方,施力點到支點距離。

需求二種的[跨距相同]求 D1、 D2 值

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公式整理:

公式整理

再推算[放大率] 由 R 得[跨距]

機構間距跨距 + 腳寛度

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Linkage 模擬修訂:

單側互補4=2+2

單側互補 4 = 2+2 ,組裝時 R偏量同左 或 同右。 實做檔<<下載

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仿生8隻腳物件

雷切馬達固定板x1 及 寛度固定板x3 延用上方圖檔

曲桿傳動片偏量8mm x8 使用上方[實作8] 圖檔

雷切 [從動大齒輪 m=1.5 T=25 ] x6 FreeCAD / SVG / DXF <<下載

雷切 [主動TT軸孔大齒輪 m=1.5 T=25 ] x2 FreeCAD / SVG / DXF <<下載

軸心距離=(25+25) x 1.5 / 2 = 37.5 

雷切 [側面主板] x2 FreeCAD / SVG / DXF <<下載

依主板位置推算二種腳長度 試算表 <<下載

雷切 [滑軌功能短腿] x4 使用上方[實作8] 圖檔[滑軌功能腿部]

雷切 [滑軌功能長腿] x4 FreeCAD / SVG / DXF <<下載

雷切 [可穿襪直腳部] x8 FreeCAD / SVG / DXF <<下載

支點墊高圈 使用上方[實作8] 圖檔

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(2+1)x2 x2 =12足模式仿生

FDM列印  [從動大齒輪 m=1.5 T=29 ] x12 FreeCAD / STL  <<下載

雷切 [主動TT馬達孔齒輪 m=1.5 T=17 ] x2 FreeCAD / SVG <<下載

TT馬達與大齒輪 軸心距離=(17+29) x 1.5 / 2 = 34.5

齒輪與大齒輪 軸心距離=(29+29) x 1.5 / 2 = 43.5

雷切 [側面主板] x2 FreeCAD / SVG / DXF <<下載

依主板位置推算二種腳長度 試算表 <<下載

雷切 [滑軌功能短腿部] x8 FreeCAD / SVG / DXF <<下載

雷切 [滑軌功能長腿部] x4 FreeCAD / SVG / DXF <<下載

雷切 [可穿襪外8腳部3] x12 使用上方實作8的12足

整合腳部雷切檔 .rld (rd8) / .ai <<下載

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練習實作10:

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高人在 FB 實做物件動態影片

Linkage 分析...

Last modified: Friday, 12 June 2020, 1:29 PM