Public Domain Differential

Public Domain Differential

Mẫu 3D này dùng cho mục đích giáo dục. Giáo viên toán nào cũng nên có một cái trong lớp. Nguồn là một script OpenSCAD. Cả model 3D lẫn script đều thuộc Public Domain. Không cần thêm linh kiện nào khác, nhưng khi lắp sẽ cần chút keo dán và có thể cần kềm.

Bánh răng lớn (crown gear) được dời về phía trung tâm để cân đối nhất có thể. Phần vỏ chứa bốn bánh răng nhỏ được căn giữa. Núm xoay kèm trục truyền động được căn giữa. Hai trục bánh xe có cùng chiều dài.

Printing

Mình in với layer height 0.16 mm và nozzle 0.4 mm, dùng PLA+ với ba walls (perimeters).

File 3mf đi kèm có các phần tách rời, để bạn có thể in thử chỉ với hai part. Đa số slicer cũng có thể tách part trong file STL. Nếu in trước trục truyền động có núm xoay và bánh răng truyền động, bạn có thể kiểm tra dung sai. Đầu vuông của trục cần khớp vừa với bánh răng.

Các trục được đặt dựng thẳng đứng. Để tránh nozzle quẹt làm rớt trục khỏi build plate, hãy dùng infill pattern sao cho nozzle không đụng infill. “Gyroid” và “3D Honeycomb” là hai pattern tốt.

Nếu được, thử dùng scarf joint seam. Cách này sẽ giúp các trục tròn hơn.

Cần support:

Lubrication

Bôi một lượng bôi trơn rất nhỏ sẽ giúp bánh răng quay mượt hơn. Mình chấm ít mỡ trong suốt lên một cây tăm bông, rồi lau sạch gần hết. Lượng mỡ còn lại trên tăm bông là đủ cho toàn bộ chi tiết. Mình quẹt lên các bề mặt trượt lên nhau và lên răng bánh răng.

Assembling

Mình đề nghị bắt đầu với phần vỏ tròn có bốn bánh răng nhỏ. Gắn các bánh răng kèm trục vào hai bên. Gắn các bánh răng có lỗ vuông vào hai bên. Kiểm tra chúng canh thẳng đúng chưa. Xoay các bánh răng vào trong vỏ. Có thể bạn sẽ cần kềm. Kiểm tra thử xem quay có trơn và không bị lệch.

Phần đầu vuông của ba trục phải được dán keo vào bánh răng. Bôi một chút keo lên các cạnh của đầu vuông của trục truyền động (có núm). Đặt bánh răng truyền động vào vị trí rồi luồn trục truyền động qua phần support vào bánh răng.

Đặt crown gear cùng với cụm vỏ vào đúng vị trí. Xác định bánh xe nào bên phải và bánh nào bên trái. Mình thích hướng chạy tiến của bánh theo hoa văn trên bánh, khi vặn núm theo chiều kim đồng hồ. Bôi thêm chút keo lên đầu vuông của các trục bánh xe rồi gắn bánh xe vào.  

Dùng script trong OpenSCAD

OpenSCAD là phần mềm miễn phí: https://openscad.org/

Script sẽ chạy được trên OpenSCAD bản 2021, nhưng mình khuyên dùng OpenSCAD bản 2024 và bật các tối ưu (optimizations).

Để dùng OpenSCAD, giải nén file “Public Domain Differential.zip”. Giữ các file này chung trong một thư mục.

Các file sau được đính kèm và được script sử dụng:

• Font sử dụng: “Cursive Sans - Bold”. 
  Từ: https://www.dafont.com/cursive-sans.font 
  License: OFL
• Bộ bánh răng cho OpenSCAD: “Public Domain Involute Parameterized Gears”. 
  Từ: https://www.thingiverse.com/thing:6596095 
  License: CC0 (Public Domain).

Có thể dùng “Customizer” của OpenSCAD để chọn chế độ hiển thị model 3D. Bạn có thể xem ở dạng đã lắp ráp hoặc dạng tách rời để in. Customizer cũng dùng để chỉnh dung sai và tinh chỉnh một vài thứ khác. Thiết kế này không thể tùy biến toàn phần.

Chế độ hiển thị bộ differential đã lắp trong OpenSCAD rất hữu ích để nghiên cứu thiết kế.

Chế độ tách rời các part dùng để tạo file 3mf và stl phục vụ in:

Version 1

Đây là version 1 và chưa hoàn hảo. Các bevel gears không phải bevel gear “đúng chuẩn”, dung sai chưa được thử kỹ với nhiều thiết lập slicer khác nhau, và việc lắp các bánh răng nhỏ vào vỏ nên được làm dễ hơn.

License

License được đặt là CC0 (Public Domain) cho cả script lẫn các file 3mf và stl được tạo ra. Bạn có thể in model 3D này và bán sản phẩm in.

Nếu bạn tạo version mới của script, vui lòng đổi luôn dòng chữ ở mặt đáy ghi “Version 1”. Nếu bạn tạo version mới, vui lòng thêm vài chữ vào phần version để nhận biết đó là bản chỉnh sửa của bạn.