一体打印（print-in-place）行星齿轮轴承生成器
六个部件作为一个整体打印，打出来就已经啮合好，一取下打印板就能转。人字齿把太阳轮、行星轮和齿圈沿轴向锁在一起，所以不需要行星架、销钉或螺丝。齿形是真正的 20° 渐开线。行星轮按齿数能被整除的方式排布，脚本会计算每个行星轮的起始相位。太阳轮和行星轮的齿数会与教科书上防止干涉的最小值对比，齿根应力（Lewis 公式）按用手用力转动来校验。使用动画让太阳轮转四圈，行星轮正好绕齿圈转一圈并回到原位，所以循环不会跳。离线验证会在这个循环的全部 481 个采样姿态中检查每个部件是否碰撞。
Building the model
Loading the 3D view
No adjustable sizes
Ask for the sizes you want to tweak, e.g. “make the width adjustable”.
默认尺寸下的规格
在 Bambu Lab A1 上用 PLA 实际构建测得。拖动上方滑块时，每个数字都会实时更新。
- 整体尺寸
- 74 × 74 × 15 mm
- 零件数
- 6
- 耗材
- 32 g
- 打印时间
- 1 h 14 min
- 打印盘
- 1
- 支撑
- 不需要
工程校验
校验和参数名称直接来自 CAD 引擎，以英文显示。
- Every body stands free at resttotal overlap 0.000 mm³ with a 0.12 mm flank gap per side
- Planets space evenly(14 + 42) / 4 = 14, a whole number, so every planet meshes in phase
- Planets clear each other5.7 mm between neighbouring tooth tips
- Herringbone captures the bodies axiallya planet lifts 0.30 mm before its teeth bind; 0.3 mm more hits its mates (15 mm³)
- Snug running fit0.30 mm axial float, 0.35 mm radial wobble per planet at a 0.12 mm flank gap: tight enough not to rattle or pry out; open the gap 0.01 mm at a time if it binds
- Ratiosun to carrier 4.00:1 with the ring held; 14/14/42 teeth, module 1.5
- No tooth interferencesun/planet mesh at 1.00:1 needs 13+ teeth at 20 deg; smallest here 14
- Teeth take a firm hand twist2.5 MPa at the tooth root for 0.5 N m on the sun (Lewis, Y 0.277); PLA allows 16.7
可调尺寸
| 设置 | 默认 | 范围 |
|---|---|---|
| Tooth size (module) | 1.5 mm | 1.2–2.5 mm |
| Sun teeth | 14 | 10–20 |
| Planet teeth | 14 | 10–20 |
| Height | 15 mm | 10–25 mm |
| Flank gap (each side) | 0.12 mm | 0.08–0.3 mm |
| Helix angle | 40 deg | 15–45 deg |
零件清单
| 零件 | 数量 | 尺寸（mm） | 耗材 | 时间 |
|---|---|---|---|---|
| ring | 1 | 74 × 74 × 15 | 14 g | 23 min |
| sun | 1 | 24 × 24 × 15 | 4 g | 10 min |
| planet 1 | 1 | 24 × 24 × 15 | 4 g | 10 min |
| planet 2 | 1 | 24 × 24 × 15 | 4 g | 10 min |
| planet 3 | 1 | 24 × 24 × 15 | 4 g | 10 min |
| planet 4 | 1 | 24 × 24 × 15 | 4 g | 10 min |
制作方法
- 调校良好的打印机可以从默认的 0.12 mm 齿侧间隙开始：紧到行星轮撬不出来。如果粘连或卡住，每次加大 0.01 mm。
- 选择模数：大齿更结实、更宽容，小齿转得更顺。
- 留意校验：拖动时行星分布、齿面干涉和齿根应力都会重新计算。
- 作为一个整体平放打印，然后用 1/4 英寸六角批头把齿圈相对太阳轮拧动，让它松开。
打印建议
- 层高 0.2 mm 或更细，外壁慢速，不要象脚：齿轮就是在第一层粘在一起的。
- PLA 或 PETG。人字齿面每一半的倾角都小于 45°，所以无需支撑。
常见问题
真的打印完就能转吗？
模型在静止状态下，以及离线在行星轮完整公转的每个采样姿态下，都确认互不干涉。你的打印件能否松开取决于打印机的间隙，所以在放大或收紧之前，先用默认间隙打一个试试。
为什么用人字齿？
两条相反的螺旋线把每个部件沿轴向固定在位。这就是行星齿轮不需要行星架板或任何五金件也能一体打印的原因。
传动比是多少？
齿圈固定时，太阳轮每转 1 + 齿圈/太阳轮 圈，行星架转一圈：默认 14/14/42 齿时为 4:1。校验结果会显示你的齿数对应的数值。
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