Curtain Gear + Gearbox v2 (Bánh răng rèm + hộp số v2)

Bản nâng cấp từ dự án Curtain Gear trước của mình do có nhiều thiếu sót. Lần này dùng carrier (planet fixer) để kéo đầu ra nhằm tăng torque, và cố định ring trực tiếp vào motor NEMA17. Nếu kích thước của bạn khác thì sửa file nguồn cho phù hợp.

Warning

Model này vẫn cần tinh chỉnh rất nhiều! Mình đã bỏ cuộc chuyện cố làm cho nó chạy ổn vì gặp các vấn đề về ma sát (friction), ăn khớp bánh răng (gearing), bị xén/cắt (shearing) và dung sai (tolerance). Mấy vấn đề này làm torque đầu ra giảm đáng kể, hoặc khiến cơ cấu bị mất ổn định. Nên mình quyết định mua một bộ metal gearbox cho NEMA17 từ StepperOnline để khỏi đau đầu nữa.

Dimensional Information

Curtain Cord

Hàng OEM, bi đường kính 4mm nối với nhau bằng 2mm dây

NEMA17 Motor

Trục D 5mm (lõm 0.5mm). Có đoạn trục tròn dài 9mm trước khi bắt đầu vát D. (L = 40mm). Đo bằng thước kẹp thì độ sâu lỗ bắt M3 là 5.5mm, nhưng mình thiết kế theo độ sâu 5mm.

Herringbone Gearbox

Gearbox tỉ số 7:5:17 với mức tăng torque 2.4x. Backlash rất ít nhờ test dung sai tốt hơn, cả ở trục D-shaft lẫn bên trong các bánh răng herringbone.

Curtain Gear

22 rãnh với dung sai 0.25mm. Bán kính gear 21mm và đường kính ngoài 44mm. Nghĩa là nó chỉ nhỉnh hơn chút so với bề ngang của motor NEMA17 (rộng 42.3mm).

Physics

• Input Torque (của NEMA17): [email protected]
• Bán kính của Curtain Gear: 21mm
• Lực góc đầu ra lý thuyết (tại 21mm): 55N
• Khoảng cách giữa tâm các planet và gearbox: 12.3mm
• Carrier quay bằng 7/24 tốc độ của sun gear. (tức ~686 steps mỗi vòng.)

Changes on previous design

• Dùng Planet Carrier làm đầu ra thay vì Ring, tăng torque
• Bỏ motor mount / hub cố định carrier
• Ring giờ gắn trực tiếp lên NEMA17, giảm kích thước
• Sửa một loạt vấn đề về dung sai
• Giờ dùng ball bearings (vì mình dùng planet carrier làm đầu ra)

Bill of Materials

• NEMA17 (1703HS168A) Stepper Motor x1
• 623-2RS Ball Bearing (ID3, OD10, H4) x6
• Vít M3 35mm x7
• Tán M3 x6