Imprimir STL Servo/caixa de velocidades de alto binario imprimivel em 3D versao 2 Modelo 3D

Things 3D Fila

Servo/caixa de velocidades de alto binario imprimivel em 3D versao 2

Se você ainda não tem uma máquina para imprimir este arquivo pode comprar uma impressora 3d aqui!

Você pode imprimir este modelo 3d com estes filamentos ou com estas resinas 3D.

Sobre o objeto 3D Servo/caixa de velocidades de alto binario imprimivel em 3D versao 2

Este é um arquivo desenvolvido e projetado com ferramenta CAD.

Se você ainda não sabe criar seu próprio modelo 3D eu te ensino neste artigo tutorial sobre Tinkercad.

Servo/caixa de velocidades de alto binario imprimivel em 3D versao 2 foi projetado para Impressora 3D. O video pode ser encontrado aqui: https://youtu.be/d8us3OWgS1A Os arquivos-fonte editaveis do Fusion 360 podem ser encontrados aqui:https://www.cgtrader.com/3d-print-models/hobby-diy/robotics/3d-printable-high-torque-servo-gearbox-version-2 Este servo/motorredutor e a nova e melhorada versao do meu design original de motorredutor (https://www.thingiverse.com/thing:3292860). O original tinha uma relacao de engrenagem de 30:1 e a velocidade do eixo de saida era de cerca de 715 RPM, o que dificultava a ajuste dos parametros PID corretos. Esta nova versao tem uma relacao de engrenagem de aproximadamente 162:1, o que reduz a velocidade e aumenta o torque do eixo de saida. Eu escolhi utilizar engrenagens helicoidais duplas nesta versao porque produzem muito menos ruido do que engrenagens retas comuns, e as forcas nos dentes sao transferidas de forma mais gradual. As engrenagens giram em torno de um eixo de aco inoxidavel de 6mm que e lubrificado com graxa para rolamentos. Idealmente, todas as engrenagens deveriam ter rolamentos, isso esta sendo considerado para o proximo momento. Diferente do meu design anterior, utilizei 2 rolamentos de 20mm para suportar o eixo de saida. O servo usa um motor DC com escovas de 775 36V 9000rpm, que e acionado pelo meu Controlador de Movimento Universal (UMC)(https://www.thingiverse.com/thing:4245315). O torque de estalagem teoricamente e de cerca de 297kg/cm, eu consegui testar o servo com um torque de cerca de 132kg/cm. Durante os testes, nenhuma das engrenagens quebrou, todas foram impressas em PLA 3D Fila. O elo fraco neste design, no entanto, eram as abas de montagem e as engrenagens conicas usadas na primeira etapa do eixo do motor. Essas 2 engrenagens tendem a escorregar sob altas cargas, como quando tentei puxar o carro para frente com o freio de mao acionado, mas isso nao ocorreu quando fiz o teste onde ele puxou 132kg/cm de torque, entao deve estar bem para ao menos esta classificacao de torque. Mais informacoes podem ser encontradas aqui: https://hackaday.io/project/173854-3d-printed-high-torque-servogearbox-version-2 Componentes utilizados: 11 × componentes impressos em 3DPodem ser encontrados no Thingiverse 1 × motor com escovas 775link: https://www.banggood.com/775-Gear-Motor-DC-12V-36V-3500-9000RPM-Motor-Large-Torque-High-power-Motor-p-1091058.html?p=E01411629100201406T1&custlinkid=255143 1 × Parafuso e porca M3 30mmdimensao: 30mm de comprimento, usado para fixar a engrenagem de feedback de posicao pequena ao eixo de 20mm 1 × Controlador de Movimento UniversalOutro projeto meu usado para controlar e acionar o servo: https://hackaday.io/project/170604-umc-universal-motion-controller 1 × termorretratilhttps://www.banggood.com/328pcs-Heat-Shrink-Tubing-Insulation-Electrical-Shrinkable-Tube-Sleeve-Cable-21-p-1362019.html?p=E01411629100201406T1&custlinkid=669227 2 × eixos de aco inoxidavel de 6mmlink: https://www.banggood.com/681012mm-Diameter-550mm-Length-Linear-Rail-Shaft-Rod-for-3D-Printer-p-1533105.html?p=E01411629100201406T1&custlinkid=1206718 7 × parafusos 30mm de comprimentodimensao: 4.5mm de diametro, 30mm de comprimento, utilizados para montar a tampa 2 × rolamentos 6004 de diametro interno de 20mm (20*42*12mm)link: https://www.banggood.com/Deep-Groove-Ball-Bearings-6000-60052RS-High-Speed-Bearing-Steel-p-942862.html?p=E01411629100201406T1&custlinkid=1206865 2 × Parafusos 15mm de comprimentodimensao: 4.5mm de diametro, 15mm de comprimento, utilizados para montar o motor 1 × potenciometro de 10Klink: https://www.banggood.com/5pcs-200V-0_2W-10K-Ohm-Potentiometer-Single-Linear-p-961348.html?p=E01411629100201406T1&custlinkid=1206871 2 × parafusos e porcas M5 40mmdimensao: 40mm de comprimento, utilizados para fixar a engrenagem grande e o braco do servo no lugar Ferramentas utilizadas: Estacao de rework SMD: https://www.banggood.com/YAOGONG-8878D-2-In-1-SMD-Rework-Soldering-Station-Hot-Air-Gun-Welding-Solder-Iron-Repair-Tool-p-1348341.html?p=E01411629100201406T1&custlinkid=1206705 Termometro digital infravermelho: https://www.banggood.com/AKKU-Infrared-Digital-Thermometer-Handheld-Infrared-Thermometer-Industrial-High-Temperature-Thermometer-Laser-Temperature-Measurement-Gray-p-1595938.html?p=E01411629100201406T1&custlinkid=1179895 Filamento PLA 3D Fila: https://www.banggood.com/Creality-3D-White-or-Black-or-Yellow-or-Blue-or-Red-1KG-1_75mm-PLA-Filament-For-3D-Printer-p-1290153.html?p=E01411629100201406T1&custlinkid=926158 impressoras 3D recomendada: https://www.banggood.com/Creality-3D-Ender-3-Pro-V-slot-Prusa-I3-DIY-3D-Printer-Kit-p-1346320.html?p=E01411629100201406T1&custlinkid=677427 Todos os meus arquivos de projeto, instrucoes e esquemas sao fornecidos gratuitamente para que todos ao redor do mundo possam aproveita-los. Sinta-se a vontade para me apoiar para que eu possa criar e compartilhar ainda mais projetos incriveis. Qualquer quantia de apoio e muito apreciada :-) paypal.me/BrianBrocken

Baixar

# Servo/Caixa de Velocidades de Alto Torque Imprimível em 3D - Versão 2

## Introdução

A recente evolução das impressoras 3D e a popularização do design aberto tornaram a criação e compartilhamento de projetos uma realidade viável para muitos entusiastas. Um exemplo intrigante é o projeto "Servo/Caixa de Velocidades de Alto Torque Imprimível em 3D – Versão 2". Este modelo 3D foi projetado para otimizar a performance de servos, oferecendo uma solução inovadora e prática para quem deseja realizar projetos envolvendo motores e sistemas robóticos.

### O que é uma caixa de velocidades?

Uma caixa de velocidades é um componente mecânico que ajusta a velocidade e o torque de um motor. No contexto de um servo motorizado, a caixa de velocidades desempenha um papel crucial em converter a alta rotação e baixa força de um motor em uma saída de torque maior, porém com uma rotação significativamente reduzida, o que é essencial em aplicações que exigem precisão e controle.

O modelo que estamos discutindo é uma evolução do design anterior, que tinha uma relação de transmissão de 30:1. A nova versão com uma relação de transmissão de 162:1 promete aumentar o torque e melhorar o manuseio geral do sistema.

## Características e Design

### Relação de Transmissão

Como mencionado, a nova versão possui uma relação de transmissão de aproximadamente 162:1. Isso significa que, para cada 162 rotações do motor, o eixo de saída da caixa de velocidades fará uma única rotação. Essa configuração é ideal para aplicações que requerem força e precisão, como em armaduras robóticas ou sistemas automatizados.

### Engrenagens Helicoidais

Uma das principais inovações neste design é a escolha de engrenagens helicoidais duplas. As engrenagens helicoidais têm a vantagem de produzir menos ruído comparado às engrenagens de dente reto comuns. Além disso, a transferência de forças nos dentes das engrenagens é mais suave e gradual. Essa característica não apenas aumenta a durabilidade do sistema, como também proporciona um funcionamento mais silencioso, que é desejável em muitos projetos.

### Eixo de Aço Inoxidável

O uso de um eixo de aço inoxidável de 6 mm confere robustez ao modelo. O eixo é lubrificado com graxa específica para rolamentos, garantindo um funcionamento suave e reduzindo o desgaste mecânico. Uma lubrificação adequada é crucial em qualquer caixa de velocidades, pois minimiza o atrito e prolonga a vida útil dos componentes.

### Rolamentos

Diferente do design anterior, a versão 2 incorpora dois rolamentos de 20 mm que suportam o eixo de saída. Esses rolamentos são vitais para permitir um movimento mais livre e eficiente, além de absorver melhor as forças radiais que ocorrem durante a operação.

## Componentes Utilizados

O projeto é composto de diferentes peças e componentes, que podem ser adquiridos e montados facilmente. Aqui está a lista dos principais componentes que o cidadão ou o entusiasta deve considerar para a construção do servo:

1. **Componentes Impressos em 3D**: O modelo contém 11 componentes que podem ser impressos em qualquer impressora 3D compatível. Este fator facilita grandemente a personalização e a adaptação do modelo às necessidades específicas de cada projeto.

2. **Motor DC com Escovas 775**: Este motor opera a 36V e possui uma rotação de 9000 RPM. É a fonte de potência primária do servo e representa a força bruta antes da redução de velocidade através das engrenagens.

3. **Controlador de Movimento Universal (UMC)**: O projeto é compatível com um controlador específico, permitindo que o servo seja acionado com precisão e facilidade.

4. **Parafusos e Porcas**: Misturas de M3 e M5 para montagem de componentes variam em comprimento, proporcionando flexibilidade e firmeza nas montagens.

5. **Rolamentos e Eixos**: Rodas de rolamentos que suportam o eixo de saída são cruciais para a função do servo.

6. **Potenciômetros:** Permitem a medição da posição do eixo, essencial para sistemas de controle de feedback.

7. **Ferramentas e Materiais**: Além dos componentes mencionados, ferramentas como uma estação de retrabalho SMD e termômetros digitais também são utilizadas durante a montagem e ajuste do sistema.

## Montagem e Configuração

Montar este servo não é apenas uma tarefa de encaixe; a precisão é fundamental. As etapas de montagem devem seguir rigorosamente as instruções fornecidas nos arquivos do projeto. O usuário deve ter atenção especial ao alinhar as engrenagens, uma vez que um desalinhamento pode levar a um desgaste irregular e eventual falha do sistema.

A lubrificação adequada e a verificação das conexões elétricas também são tarefas essenciais para garantir que o servo opere com eficiência maximizada. Durante testes iniciais, recomenda-se utilizar cargas leves para ajustar os parâmetros antes de avançar para testes mais pesados que se aproximam do limite do torque especificado de 132 kg/cm.

## Testes e Resultados

Durante os testes, o novo design demonstrou uma resistência significativa e a capacidade de suportar cargas pesadas sem falhas mecânicas. O projeto anterior tinha relutâncias em cargas mais pesadas devido ao deslize das engrenagens, mas a versão melhorada apresentou desempenho superior, mantendo sua integridade estrutural sob testes rigorosos.

A taxa de torque de 132 kg/cm foi alcançada sem quebras, mostrando o potencial do design em aplicações práticas. No entanto, salienta-se que os pontos fracos identificados nas abas de montagem e nas engrenagens cônicas do estágio inicial do motor devem ser observados em condições de carga crítica.

## Considerações Finais

O modelo "Servo/Caixa de Velocidades de Alto Torque Imprimível em 3D – Versão 2" representa um significativo avanço em designs anteriores, combinando inovação técnica com acessibilidade através da impressão 3D. Este projeto não apenas demonstra a viabilidade das impressões em 3D na engenharia moderna, mas também fornece uma plataforma de aprendizado e experimentação para entusiastas e profissionais.

Os recursos aberto e as instruções disponíveis são um testemunho do espírito de compartilhamento e colaboração que permeia a comunidade maker, permitindo que qualquer um possa construir e aprimorar seus próprios robôs e projetos automatizados. Com o suporte contínuo e financiamento, é provável que mais inovações e melhorias surjam deste projeto, expandindo ainda mais as possibilidades na robótica e em automação.

Para quem está interessado em dar os primeiros passos neste universo, o acesso a vídeos e a documentação completa torna a experiência de aprendizado muito mais rica e acessível. Com o equipamento certo e um pouco de paciência, qualquer um pode se tornar um criador neste fascinante campo.

Não deixe de imprimir e compartilhar este modelo 3d. Não deixe sua impressora 3D parada. Mas se você não tem uma impressora 3D ainda, escolha a sua agora.