Concevoir une voiture de liquidation imprimée en 3D à l'aide d'Autodesk Fusion 360.
J'ai conçu, imprimé en 3D, assemblé, testé et publié pas ...mal de voitures de pignon flottantes à moteur de printemps PLA au cours des dernières années, alors pourquoi concevoir, imprimer, assembler, tester et publier encore un autre?
Eh bien, "Comment j'ai conçu une voiture Windup imprimée en 3D utilisant Autodesk Fusion 360" comprend une série vidéo en quatre parties détaillant comment j'ai conçu cette voiture Windup imprimée 3D (avec un lecteur de pignon flottant) en utilisant Autodesk Fusion 360. Et j'ai également inclus l'Autodesk Fusion 360 CAD Fichier "Wintup Floating Phion Car.f3d" contenant la conception terminée (la familiarité avec l'environnement Autodesk Fusion 360 est fortement recommandée, et si Une différence est trouvée entre les vidéos et le fichier CAO, utilisez le fichier CAO).
Donc, si vous êtes intéressé par mon processus de conception pour une voiture de liquidation à moteur à ressort PLA avec un lecteur de pignon flottant et / ou souhaitez modifier la conception pour créer votre propre version personnalisée, ce tutoriel peut en effet vous intéresser.
Et si vous êtes simplement intéressé par l'impression 3D et l'assemblage de la voiture, j'ai inclus tous les fichiers STL nécessaires pour imprimer la voiture, ainsi que les instructions de préparation et d'assemblage.
Et enfin, qu'est-ce qu'un pignon flottant? Dans cette conception, un pignon flottant est un engrenage de pignon qui traverse une fente de guidage, engageant le moteur à ressort PLA avec l'essieu d'entraînement lorsque l'énergie de ressort est présente, et désengageant le moteur à ressort PLA de l'essieu d'entraînement lorsque l'énergie de ressort est épuisée. En désengageant le moteur de printemps PLA de l'essieu d'entraînement, la voiture est autorisée à se côtoyer, au lieu de s'arrêter brusquement, lorsque l'énergie du printemps est épuisée en fournissant une augmentation significative de la distance de déplacement.
Et comme d'habitude, j'ai probablement oublié un fichier ou deux ou qui sait quoi d'autre, donc si vous avez des questions, n'hésitez pas à demander car je fais beaucoup d'erreurs.
Conçu en utilisant Autodesk Fusion 360, tranché à l'aide de Cura 4.0, et imprimé dans PLA et PLA résistant sur un ultimaker 2+ étendu et un Ultimaker 3 étendu.
Le moteur de printemps se compose de "Knob.stl", "printemps.stl", "Pawl.stl" et "Gear, Pawl (24, 2.2) .stl". Le bouton est utilisé pour enrouler le ressort, et l'engrenage de diffamation et de cliquet fournit le mécanisme à cliquet pour l'enroulement.
Comme pour tous les composants de ce modèle, je conçois en utilisant ce que j'appelle "Sketch in Place" qui maintient l'esquisse en position avec le composant extrudé pour une édition plus facile.
L'engrenage détruit, comme avec tous les engrenages utilisés dans ce modèle, a été conçu à l'aide d'un module de 2.2. Il n'y a que deux tailles d'engrenages utilisées dans ce modèle; Vingt-quatre et huit dents. Pour un engrenage de vingt-quatre dents, le rayon de tangage est ((24 * 2,2) / 2) ou 26,4 mm. Pour un engrenage à huit dents, le rayon de tangage est ((8 * 2,2) / 2) ou 8,8 mm. Ces dimensions seront utilisées à l'étape suivante.
Concevoir le train de vitesse.
Mathématiques, mathématiques et plus de mathématiques ...
Le train de vitesses se compose des trois engrenages "Gear, composé ((24, 2,2), (8, 2.2)). STL", "Gear, pignon flottant (8, 2.2) .stl" et "Gear, essieu (8, 2.2) .stl ", qui transfère l'énergie du moteur à ressort PLA à l'essieu d'entraînement.
Comme mentionné à l'étape précédente, j'ai utilisé une valeur de module de 2,2 pour les vingt-quatre et huit engrenages dentaires (en pratique, lors de la conception d'un train d'engrenages, il est préférable d'utiliser le même module pour tous les engrenages dans le train de vitesses). Pour déterminer l'espacement entre un engrenage de vingt-quatre et huit dents, l'équation que j'utilise est:
((24 * 2.2) / 2) + ((8 * 2.2) / 2) + .4 mm = 35,6 mm.
Cette équation simple ajoute le rayon de tangage de l'engrenage de vingt-quatre dentes au rayon de tangage de l'engrenage à huit dents, puis ajoute 0,4 mm pour un léger dégagement supplémentaire entre les engrenages pour tenir compte des variances d'impression 3D (assurez-vous que votre imprimante 3D n'est pas excessive , et n'oubliez pas de retirer soigneusement le côté de la plaque de construction "suinter" des engrenages en utilisant des fichiers de bijoutiers ou équivalent).
De même, l'espacement entre deux huit engrenages dentaires avec un module de 2,2 est:
((8 * 2.2) / 2) + ((8 * 2.2) / 2) + .4 mm = 18 mm.
Ces deux dimensions, 35,6 mm et 18 mm, sont utilisées dans cette vidéo pour espacer les engrenages dans le train de vitesses.
Le rapport de vitesse total du moteur à ressort PLA à l'essieu d'entraînement est de 1: 9 (conduite à entraînement), en utilisant deux étapes de vitesse de 1: 3 chacune (par exemple (24 dents / 8 dents) = 3 et (3 * 3) = 9). Il en résulte pour chaque rotation du moteur à ressort, l'essieu d'entraînement tourne neuf fois (ce qui est une augmentation du taux de rotation du moteur à ressort PLA à l'essieu d'entraînement, au détriment d'une perte de couple). Ainsi, avec un diamètre de roue de 47,5 mm (tel que mesuré à l'aide d'un étrier numérique avec les joints toriques que j'ai utilisés), la distance que la voiture parcourra la puissance de ressort est approximativement (en supposant des pertes de traction et de frottement nulles):
(pi * diamètre de la roue) * 1,25 * 9 = 1678.788574262046mm = 5,5 pieds,
où:
1) (Pi * Diamètre des roues) = circonférence de la roue = 149.2256510455152 mm,
2) 1,25 est le nombre de vents du bouton de moteur à ressort PLA, d'où le nombre de fois où le moteur à ressort PLA tourne (remise en frottement et défaut de retirer la plaque de construction "suintement"),
3) 9 est le rapport de vitesse total du moteur à ressort PLA à l'essieu d'entraînement (encore une fois, conduite à entraînement).
Pour tester les mathématiques, j'ai entièrement enroulé le moteur à ressort PLA, j'ai maintenu la voiture fermement sur une surface lisse le long d'un ruban étendu, puis j'ai déplacé la voiture vers l'avant à la main notant que l'engrenage de pignon flottant a en effet désengagé le moteur à ressort PLA depuis le disque essieu à exactement 5'6 "(ok, les mathématiques ne sont pas si mal après tout).
Enfin, rappelez-vous après l'épuisement de l'énergie du moteur de printemps PLA, le pignon flottant se désengage le moteur de printemps PLA de l'essieu d'entraînement permettant la voiture. Pendant les tests, mes voitures ont transporté 15 pieds supplémentaires et plus après l'épuisement de l'énergie du moteur de printemps PLA.
Concevoir le châssis.
Le châssis se compose des deux images, "cadre, droite.stl" et "cadre, gauche.stl".
Pour obtenir un dégagement de sol supplémentaire, dans cette vidéo, la disposition du train de vitesses est modifiée, puis les composants du moteur à ressort PLA et du train d'engrenages sont utilisés pour aider à disposer le bon cadre.
Avec le cadre droit terminé, le cadre gauche est créé en «projetant» le profil du cadre droit, puis en modifiant les différents profils de socket et de croisement pour permettre l'accouplement des deux côtés du cadre.
Concevoir les essieux et les roues.
Il y a deux essieux uniques "essieu, équipement, flottant.stl" et "axe.stl", et un "wheel.stl" unique conçu dans cette étape.
Après avoir centré l'assemblage de la voiture, l'essieu arrière est conçu puis copié et collé pour créer l'essieu avant.
Ensuite, le pignon flottant est conçu et positionné
Avec les conceptions d'essieu terminées, la roue est conçue, puis copiée et collée pour créer les roues restantes.
Paramètres d'impression du modèle 3D
Achetez, imprimez et préparez les pièces.
J'ai acheté huit joints J-28 "(ID 38 mm, section 3,5 mm) pour les" pneus ". Ces joints toriques s'adapte...nt sur les roues, mais des joints toriques légèrement plus grands peuvent être utilisés.
Comme mentionné, j'ai inclus tous les fichiers STL avec les composants correctement orientés pour sans support l'impression 3D. Si vous souhaitez créer vos propres fichiers STL à partir du fichier Autodesk Fusion 360 inclus "Windup Floating Phion Car.f3d", n'oubliez pas de les orienter correctement sur la plaque de construction en utilisant votre trancheuse avant l'impression et assurez-vous de "masquer" (par exemple "ampoule" éteinte) à la fois le joint torique 1 et le joint torique 2 corps du composant de roue avant de créer le fichier STL pour le composant de roue.
J'ai imprimé les quantités et pièces suivantes à une hauteur de couche de 0,15 mm avec le pourcentage de remplissage et les matériaux comme spécifié:
1) Un "essieu, engrenage, pignon flottant (8, 2,2) .stl", 50% rempli, PLA.
2) Deux "axle.stl", 50% rempli, PLA.
3) un "cadre, gauche.stl", 100% rempli, PLA.
4) Un "cadre, à droite.stl", 100% rempli, PLA.
5) un "engrenage, essieu (8, 2,2) .stl", 50% rempli, PLA.
6) un "Gear, composé ((24, 2,2), (8, 2,2))", 50% rempli, PLA.
7) Un "équipement, pignon flottant (8, 2,2) .stl", 50% rempli, PLA.
8) Un "équipement, cliquet (24, 2,2) .stl", 50% rempli, PLA.
9) Un "bouton", 100% rempli, PLA.
10) Un "Pawl.stl, 100% rempli, PLA résistant (PLA peut être utilisé mais fournira moins de couple et de longévité).
11) Un "printemps", 100% rempli, un APL difficile (PLA peut être utilisé mais fournira moins de couple et de longévité).
12) Four "Wheel.stl", 50% rempli, PLA.
Avant l'assemblage, je teste l'ajustement et le taillage, le dossier, le poncé, etc. Toutes les pièces si nécessaires pour le mouvement lisse des surfaces mobiles et l'ajustement serré pour les surfaces non mobiles. Si vous décidez de fabriquer votre propre voiture de liquidation, selon les couleurs que vous avez choisies, votre modèle d'imprimante et vos paramètres d'imprimante, plus ou moins de coupe, de dépôt et / ou de ponçage peuvent être nécessaires. J'ai soigneusement déposé tous les bords qui ont contacté la plaque de construction pour rendre absolument certain que toutes les plaques de construction "suintement" ont été retirées et que tous les bords étaient lisses. J'ai utilisé de petits fichiers de bijoutiers et beaucoup de patience pour effectuer cette étape.
Assemblage et test.
J'ai assemblé la voiture comme suit (reportez-vous aux photographies pour un emplacement et une orientation appropriés des différents composants):
1) Slid "Knob.stl" Into "Frame, à droite.stl", en s'assurant que le bouton tournait librement dans le cadre droit.
2) Appuyez sur "Spring.stl" sur "Knob.stl" tout en positionnant l'extrémité de ressort sur le croisement sur le cadre droit.
3) appuyé sur "Pawl.stl" sur "Knob.stl". Cela doit être un ajustement serré pour que le bouton reste en place.
4) Placé "Gear, Pawl (24, 2.2) .stl" sur "Pawl.stl".
5) Placé "Gear, composé ((24, 2.2), (8, 2.2)). STL" sur le croisement sur le cadre, à droite, en s'assurant que l'engrenage tournait librement sur la croix.
6) Appuyez sur "essieu, équipement, pignon flottant.stl" dans "Engrenage, pignon flottant (8, 2.2) .stl" s'assurer que l'engrenage était centré sur l'essieu. Cela doit être un ajustement serré.
7) Placé l'ensemble de l'engrenage à pignon flottant dans la fente de guidage sur le cadre, à droite, en vous assurant que l'ensemble d'engrenages à pignon flottant tournait et glissait librement dans la fente de guidage.
8) Appuyez sur un "essieu" en "pignon, essieu (8, 2.2) .stl" de sorte que l'engrenage était de 16,5 mm à partir d'une extrémité de l'essieu. Il s'agit de l'ensemble d'essieu arrière et l'engrenage doit être un ajustement serré sur l'essieu.
9) Placé l'extrémité la plus longue de l'ensemble de l'essieu arrière dans le trou d'essieu arrière du cadre, s'assurant que l'essieu tournait librement dans le cadre.
10) Appuyez sur "Frame, gauche.stl" sur le cadre, assemblage droit. Cela doit être un ajustement serré.
11) a placé les huit joints toriques sur les quatre "Wheel.stl" (deux par roue). Cela doit être un ajustement serré pour éviter le glissement et donc la perte d'énergie.
12) ont appuyé deux roues sur l'essieu arrière de l'essieu de telle sorte que les surfaces de la roue externe étaient rincées avec les extrémités de l'essieu. Cela doit être un ajustement serré et doit tourner librement.
13) ont appuyé sur le "essieu" restant dans l'une des roues restantes de telle sorte que la surface de la roue externe était à la chasse à l'extrémité de l'essieu. Cela doit être un ajustement serré.
14) Gliez cet ensemble de roues dans le trou d'essieu avant dans l'assemblage du cadre, en s'assurant que l'ensemble de roue tournait librement dans l'assemblage du cadre.
15) Appuyez sur l'ensemble de la roue restante sur l'extrémité de l'essieu restante de telle sorte que la surface de la roue extérieure se rince avec l'exploitation de l'essieu, et s'assurant que les roues et l'essieu tournaient librement dans l'assemblage du cadre.
Pour tester la voiture, maintenez "Gear, composé ((24, 2,2), (8, 2.2))" d'une main, enroulez le moteur de printemps à l'aide du bouton avec l'autre main, placez la voiture sur une surface lisse (par ex. Plancher, comptoir en granit, table de conférence, etc.) et si toutes les étapes d'assemblage ont réussi, ça se passe!
Et c'est comme ça que j'ai conçu, imprimé et assemblé une voiture Windup.