Hộp số xếp tầng (Stackable) cho Nema 17 – Gearbox 4:1 mỗi stage

Đây là một stackable gearbox cho động cơ bước Nema 17 mà mình làm để dùng cho nhiều dự án robotics khác nhau. Mỗi tầng (stage) sẽ thêm tỉ số truyền 4:1. Mình cố gắng giảm tối đa số lượng linh kiện không in, nhưng vẫn đảm bảo độ bền và hiệu năng.

Mỗi stage dùng hai vòng bi để giữ planet carrier đúng vị trí, giúp giảm ma sát và rung. Mỗi stage được bắt bằng hai con ốc ở hai góc đối diện, và hai threaded insert ở hai góc còn lại để gắn stage kế tiếp. Cách bố trí này giúp gearbox có thể xếp chồng (stackable) mà vẫn giữ đúng form factor của Nema 17.

Mình cung cấp hai trục output. Một cái có pattern lắp 4 lỗ đơn giản. Cái còn lại là output dạng keyed với một threaded insert ở giữa. Output dạng keyed thường dễ dùng hơn và gợi cảm giác giống như gắn servo horn trên hobby servo. Bạn cũng có thể thấy cái cap không có threaded insert để bắt vào motor. Thay vì tăng chiều cao cap để chừa chỗ cho threaded insert, mình khuyên bạn tháo cap ra và bắt thẳng đầu gearbox vào dự án của bạn.

Linh kiện không in (mỗi stage):

1. 2x ốc M3x12mm (amazon*)

2. 2x threaded insert M3 (dài 6mm x OD 5mm) (amazon*)

3. 2x vòng bi bi (ball bearings) 30x37x4mm (amazon*)

* Link affiliate hỗ trợ công việc của mình bằng cách giúp mình nhận một khoản hoa hồng nhỏ mà bạn không tốn thêm chi phí.

In 3D:

Thiết lập khuyến nghị:

• Layer Height: .2mm

• Infill: 15%

• Supports: No

Lắp ráp:

1. Gắn Sun Gear lên trục output của motor.

2. Đặt Spacer lên các lỗ bắt vít (mặt hở hướng lên).

3. Ép một vòng bi vào phía trên của Spacer.

4. Ấn Carrier vào vòng bi.

5. Đặt Ring Gear bao quanh Carrier. Canh thẳng các lỗ bắt vít.

6. Bắt Ring Gear cố định bằng hai con ốc.

7. Gắn Planet Gears vào các trụ trên Carrier.

8. Đặt một trục output lên trên Carrier.

   1. Nếu thêm stage nữa, dùng Stage Output.

   2. Nếu không, dùng một trong các trục output còn lại.

9. Đặt một vòng bi ôm quanh trục output.

10. Nếu thêm stage nữa, lặp lại bước 2-9.

11. Đặt Cap lên trên vòng bi và trục output.

12. Bắt chặt Cap bằng hai con ốc.

Modding:

Mình ủng hộ mọi người muốn chỉnh sửa thiết kế này và tạo remix của riêng mình. Để dễ làm hơn, mình có cung cấp file onshape document.