Gear with Me - Bộ bánh răng lắp ráp đa năng cho giáo dục và giải trí

Nếu bạn đang tìm đồ chơi cho các bé nhỏ hơn, chúng mình hiện đã có bộ .

Cập nhật 2025-11-10 : Đã thêm thanh răng tuyến tính có thể nối dài vô tận - xem chi tiết ở cuối bài.

Cập nhật 2025-11-24 : Đã thêm file .step của các bảng nền để bạn dễ dàng cắt laser hoặc các mục đích tương tự.

Cập nhật 2026-01-06 : Đã thêm các file .step khác theo yêu cầu.

Sân chơi chính là một bảng đục lỗ với khoảng cách 15mm theo dạng lưới chữ nhật. Bạn có thể in nhiều bảng và nối chúng lại từ phía dưới bằng các miếng ‘Joiner’, niềm vui lắp ráp sẽ được mở rộng không giới hạn theo cả hai chiều.

Các bánh răng có trục ren M6 cứng cáp, xoay tự do trong các lỗ trên bảng. Hơn nữa, mỗi bánh răng còn có một lỗ ren phía trên, giúp bạn chồng chúng lên nhau để tạo thành các bộ bánh răng phức hợp.

Vì thế, chiều thứ ba cũng đã được chinh phục, dù không vô hạn như hai chiều kia. Bạn có thể chồng cao tùy thích, nhưng thường thì khoảng ba tầng là vừa đẹp, vì độ rơ ở bánh răng dưới cùng sẽ hạn chế độ cao thực tế. Thực tế thì hiếm khi bạn cần lắp quá hai lớp.

Hầu hết các bánh răng đều khớp với nhau (màu xanh lá tại các giao điểm hàng và cột cho thấy ít nhất một cấu hình khớp nối là khả thi):

Ngoài ra còn có ba bánh răng vành khuyên (ring gear): 36/48, 48/60 và 56/80, với số đầu tiên là số răng bên trong, số thứ hai là số răng bên ngoài. Chúng cho phép bạn xây dựng các hệ bánh răng hành tinh như bên dưới - các bánh răng nhỏ màu xanh có 12 răng, và màu đỏ có 20 răng.

Và cuối cùng là bộ bánh răng Geneva 6 khe đầy thú vị, yêu cầu cả hai chi tiết (GenevaA6 và GenevaB6); tất nhiên là chúng chỉ khớp với nhau. Không giống như các loại bánh răng thông thường, bộ này không thể chạy ngược; phần B (có chốt) sẽ xoay phần A (có khe), không bao giờ có chuyện ngược lại. Chuyển động ngắt quãng này thường dùng trong máy chiếu phim cơ học để đẩy khung hình, và cũng được ứng dụng trong đồng hồ, nên mới có cái tên mang hơi hướng Thụy Sĩ như vậy.

Mình in bằng nhựa PLA, độ dày 0.2mm, infill 15%, dùng đầu phun 0.4mm trên chiếc máy Prusa Mk4 tin cậy. Tất cả đều không cần support, ngoại trừ GenevaB6 - tiếc quá, cái này bắt buộc phải có. Bạn không cần support cho các lỗ ren đâu - vì miệng lỗ đã được vát chéo rồi.

Vì dùng ren chuẩn M6 x 1mm, bạn có thể vệ sinh ren đã in bằng bu-lông và đai ốc M6 kim loại, mặc dù mình thường thành công chỉ bằng cách vặn trực tiếp các bánh răng vào nhau ngay khi vừa in xong. Bạn cần độ khít vừa phải, chỉ cần cẩn thận kẻo bị lệch ren khi vặn lần đầu. Nếu thấy quá chật (hoặc quá lỏng), bạn có thể thử điều chỉnh thông số XY-size compensation khoảng vài chục micron một lúc. Hãy in thử vài cái đệm trước, chỉnh cho đến khi ưng ý rồi dùng thông số đó in toàn bộ bánh răng nhé. Mình thì không cần phải chỉnh gì cả.

Hãy in nhiều các bánh răng nhỏ (12, 16, 20 răng) và vài cái đệm (spacer). Các bánh răng lớn tốn khá nhiều diện tích, thời gian và nhựa, nên có lẽ bạn chỉ cần in một hoặc hai cái mỗi loại là đủ.

Mình cũng có đính kèm tay quay và tay cầm (khớp vào tay quay), dù mình nghĩ bạn cũng không cần in món này đâu - bạn có thể xoay bánh răng bằng tay, hoặc vặn cái đệm lên đỉnh bánh răng rồi dùng đó để xoay cũng được.

Cập nhật 2025-11-10: Thanh răng (Rack)

Thanh răng có 16 răng ở một mặt, các đầu có thể gài vào nhau để mở rộng không giới hạn (tất nhiên là trên lý thuyết). Các lỗ trên thanh răng có kích thước bằng với lỗ trên bảng, nên bạn có thể gắn thêm bánh răng lên trên để chúng cùng chuyển động, mở ra nhiều khả năng sáng tạo thú vị.