陀飛輪機械師

設計師

Dan @Mechanistic

本週的選擇是Dan / @Mechanistic 製作的陀飛輪機械師。

如果您面臨非常複雜的挑戰，這是一個令人難以置信的3D印表機械專案，您可以自己列印和組裝。

該機制是對“擒縱裝置”的經典修改，擒縱裝置是一種用於鐘錶產生週期性機芯的機制。改型“陀飛輪”可用於不同方向。

經典擒縱裝置的問題在於它們受到重力的影響。想象一下，例如，嘗試側向執行祖父時鐘。時鐘並不是那麼敏感，因為它們的機芯更為複雜。但是，重力確實會影響它們。

陀飛輪的修改將機械裝置置於旋轉的保持架內。然後，這將不斷呈現不同的重力方向，從而使運動隨著時間的推移更平均地“平均化”其脈衝。

如今，僅在極其昂貴的手錶中才發現這種機制。它們是當今最好的機械錶中極為複雜的“引擎”。

Dan設計併發布了此3D模型，這令人印象深刻，因為儘管他是機械工程師，但他之前從未處理過時鐘設計。Dan解釋了一些設計挑戰：

“作為一個完全沒有設計時鐘機芯經驗的人，要在外觀和功能設計之間取得平衡是非常具有挑戰性的。保持對稱性更具挑戰性，這似乎是由於時齒輪比和時齒輪比之間的巨大差異，而系統中的齒輪太多會增加主發條克服的總摩擦力。考慮到這是我的首次嘗試，在不影響設計對稱性和引入太多組裝挑戰的情況下，也很難實施時間設定機制。

陀飛輪機械零件

該設計包括超過100個3D列印部件，以使其發揮作用。有些零件很大，很多零件很小。組裝完成後，3D列印彈簧將驅動該機構約10分鐘。如果您選擇鋼彈簧，則它可以執行更長的時間，最多20分鐘。

根據Dan的說法，所有零件的總列印時間應約為110小時，如果您是專心的，並且不會因失敗而損失太多，則大約為一週。建議的材料總量僅為350g，這可以告訴您一些有關此零件組中許多齒輪和結構的複雜幾何形狀的資訊。

還需要許多非3D列印的零件，其中大部分是Dan展示如何自行製作的裝配銷。

即使您不打算製造陀飛輪力學，這也是一個很棒的影片，因為Dan展示了在將其用於任何機械元件之前清理零件的各種技術。

陀飛輪機械組裝指南

還有一本長達36頁的大型電子書，詳細解釋了生產零件和組裝工作陀飛輪機械師所需的所有步驟。3D列印說明非常清晰，需要使用不同尺寸的噴嘴（0.3、0.4和0.5mm）。這似乎有些過分，但實際上對於這樣的複雜機制，您希望零件接近完美：每次與另一零件互動時，零件錯誤都會被放大。

陀飛輪力學的分解圖

有一個顯著的挑戰：最大的部分是基座，這需要3D印表機上較大的印版尺寸（220 x 220 mm）。有些讀者很有可能沒有足夠大的3D印表機來容納該部件。但是，Dan解釋說，可以透過調整印表機配置設定在流行的Prusa i3列印板上（通常為250 x 210 mm）進行3D列印。

如果您打算參加此專案，則可以從MyMiniFatory下載整個程式包-但這是付費下載（25美元），鑑於此模型的複雜性，這不足為奇。