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Comment j'ai conçu une voiture à rembobinage imprimé 3D avec Autodesk Fusion 360.

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Description du modèle 3D

https://www.youtube.com/watch?v=EAgUQOUJOUJbvU

J'ai conçu, imprimé en 3D, assemblé, testé et publié pas mal de voitures à pignons flottants et de démonstrateurs à moteur à ressort PLA au cours des dernières années, alors pourquoi aurais-je conçu, imprimé, assemblé, testé et publié encore une autre ?

Eh bien, "How I Designed a 3D Printed Windup Car Using Autodesk Fusion 360" comprend une série vidéo en quatre parties détaillant comment j'ai conçu cette voiture à remontage imprimé 3D (avec entraînement par pignon flottant) en utilisant Autodesk Fusion 360. Et j'ai également inclus le fichier CAO Autodesk Fusion 360 "Windup Floating Pinion Car.f3d" contenant le design complet (une bonne connaissance de l'environnement Autodesk Fusion 360 est fortement recommandée, et si un écart est trouvé entre les vidéos et le fichier CAO, utilisez le fichier CAO).

Donc, si vous êtes intéressé par mon processus de conception d'une voiture à moteur à ressort PLA avec entraînement par pignon flottant, et / ou si vous souhaitez modifier le design pour créer votre propre version personnalisée, alors ce tutoriel peut en effet être intéressant pour vous.

Et si vous êtes simplement intéressé par l'impression et l'assemblage 3D de la voiture, j'ai inclus tous les fichiers STL nécessaires à l'impression de la voiture, ainsi que les instructions de préparation et de montage.

Et enfin, qu'est-ce qu'un pignon flottant ? Dans cette conception, un pignon flottant est un pignon qui traverse une fente de guidage, engage le moteur à ressort PLA avec l'essieu moteur lorsque l'énergie du ressort est présente et désengage le moteur à ressort PLA de l'essieu moteur lorsque l'énergie du ressort est réduite. En désengageant le moteur à ressort PLA de l'essieu moteur, la voiture peut rouler en roue libre, au lieu de s'arrêter brusquement, lorsque l'énergie du ressort est épuisée, ce qui augmente considérablement la distance à parcourir.

Et comme d'habitude, j'ai probablement oublié un dossier ou deux ou qui sait quoi d'autre, alors si vous avez des questions, n'hésitez pas à me les poser car je fais beaucoup d'erreurs.

Conçu avec Autodesk Fusion 360, tranché avec Cura 4.0 et imprimé en PLA et Tough PLA sur un Ultimaker 2+ Extended et un Ultimaker 3 Extended.

Conception du moteur à ressort.Conception du moteur à ressort.

https://www.youtube.com/watch?v=io9Wry74p8p8g

Le moteur à ressort se compose du "Knob.stl", "Spring.stl", "Pawl.stl" et "Gear, Pawl (24, 2.2).stl". Le bouton sert à remonter le ressort, et le cliquet et le cliquet servent de mécanisme à cliquet pour le remontage.

Comme pour tous les composants de ce modèle, je conçois en utilisant ce que j'appelle " esquisse en place " qui maintient l'esquisse en position avec le composant extrudé pour faciliter le montage.

Le cliquet, comme 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 à vingt-quatre dents, le rayon de pas est ((24 * 2,2) / 2) ou 26,4mm. Pour un engrenage à huit dents, le rayon de pas est ((8 * 2,2) / 2) ou 8,8mm. Ces dimensions seront utilisées à l'étape suivante.

Conception du train d'engrenages.Conception du train d'engrenages.

https://www.youtube.com/watch?v=F-2HIeeEkP4

Mathématiques, mathématiques et plus de mathématiques.....

Le train d'engrenages se compose des trois engrenages "Gear, Compound ((24, 2.2), (8, 2.2)).stl", "Gear, Floating Pinion (8, 2.2).stl" et "Gear, Axle (8, 2.2).stl", qui transfèrent l'énergie PLA à ressort du moteur à engrenage.

Comme mentionné à l'étape précédente, j'ai utilisé une valeur de module de 2,2 pour les engrenages à vingt-quatre et huit dents (dans la pratique, lors de la conception d'un train d'engrenages, il est préférable d'utiliser le même module pour tous les engrenages du train). Pour déterminer l'espacement entre une roue de vingt-quatre et huit dents, l'équation que j'utilise est :

((24 * 2,2) / 2) + ((8 * 2,2) / 2) + .4mm = 35,6mm.

Cette équation simple ajoute le rayon de pas de la roue à 24 dents au rayon de pas de la roue à 8 dents, puis ajoute 0,4 mm pour un léger jeu supplémentaire entre les roues pour tenir compte des variations d'impression 3D (assurez-vous que votre imprimante 3D n'est pas trop extrudée, et n'oubliez pas d'enlever soigneusement le côté "boue" de la plaque de construction des roues à l'aide de fichiers bijoutiers ou équivalent).

De même, l'espacement entre deux engrenages à huit dents avec un module de 2,2 est :

((8 * 2,2) / 2) + ((8 * 2,2) / 2) + .4mm = 18mm.

Ces deux dimensions, 35,6 mm et 18 mm, sont utilisées dans cette vidéo pour espacer les engrenages du train d'engrenages.

Le rapport de démultiplication total du moteur à ressort PLA à l'essieu moteur est de 1:9 (de l'entraînement à l'entraînement), en utilisant deux rapports de 1:3 chacun (par ex. (24 dents / 8 dents) = 3, et (3 * 3) = 9). Ainsi, pour chaque rotation du moteur à ressort, l'essieu moteur tourne neuf fois (ce qui correspond à une augmentation de la vitesse de rotation du moteur à ressort PLA à l'essieu moteur, aux dépens d'une perte de couple). Ainsi, avec un diamètre de roue de 47,5 mm (mesuré à l'aide d'un étrier numérique avec les joints toriques que j'ai utilisés), la distance parcourue par la voiture sous l'effet du ressort est d'environ (en supposant une traction zéro et des pertes par frottement) :

(pi * diamètre de roue) * 1.25 * 9 = 1678.7885857426262046mm = 5.5 pieds,

où :

1) (pi * diamètre de roue) = circonférence de roue = 149.2256510455152mm,

2) 1,25 est le nombre de vents du bouton du moteur à ressort PLA, donc le nombre de fois que le moteur à ressort PLA tournera (en excluant la perte de friction et le défaut d'enlever la plaque de construction "boue"),

3) 9 est le rapport de démultiplication total entre le moteur à ressort PLA et l'essieu moteur (encore une fois, d'entraînement à entraînement).

Pour tester les maths, j'ai enroulé complètement le moteur à ressort PLA, maintenu fermement la voiture sur une surface lisse le long d'un ruban à mesurer allongé, puis j'ai avancé la voiture à la main en notant que le pignon flottant désengageait effectivement le moteur à ressort PLA de l'axe moteur à exactement 5 pi 6 po (ok, les calculs ne sont pas si mauvais après tout).

Enfin, rappelez-vous qu'une fois l'énergie du moteur à ressort PLA épuisée, le pignon flottant désengage le moteur à ressort PLA de l'essieu moteur, permettant ainsi à la voiture de s'arrêter. Au cours des essais, mes voitures ont parcouru 15 pieds et plus de plus après que l'énergie du moteur à ressort en PLA ait été épuisée.

Conception du châssis.Conception du châssis.

https://www.youtube.com/watch?v=k0e-XgTPnS8

Whew, content que les maths soient finies....

Le châssis se compose de deux châssis, "Frame, Right.stl" et "Frame, Left.stl".

Pour obtenir une garde au sol supplémentaire, la disposition du train d'engrenages est modifiée dans cette vidéo, puis le moteur à ressort PLA et les composants du train d'engrenages sont utilisés pour aider à la disposition du bon châssis.

Une fois le cadre droit terminé, le cadre gauche est créé en "projetant" le profil de cadre droit, puis en modifiant les différents profilés d'emboîtement et de traverse pour permettre l'accouplement des deux côtés du cadre.

Conception des essieux et des roues.Conception des essieux et des roues.

https://www.youtube.com/watch?v=ZS41pWYm3Rs

Il y a deux essieux uniques "Axle, Gear, Floating.stl" et "Axle.stl", et un "Wheel.stl" unique conçu dans cette étape.

Après avoir centré l'ensemble de la voiture, l'essieu arrière est conçu, puis copié et collé pour créer l'essieu avant.

Ensuite, l'axe du pignon flottant est conçu et positionné

Une fois les conceptions d'essieu terminées, la roue est conçue, puis copiée et collée pour créer les roues restantes.

  • Format du fichier 3D : STL et ZIP
  • Date de publication : 2019/05/31 à 9h39

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CC BY NC SA

Page traduite par traduction automatique. Voir la version originale.


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