陀飞轮机械师

设计师

Dan @Mechanistic

本周的选择是Dan / @Mechanistic 制作的陀飞轮机械师。

如果您面临非常复杂的挑战，这是一个令人难以置信的3D打印机械项目，您可以自己打印和组装。

该机制是对“擒纵装置”的经典修改，擒纵装置是一种用于钟表产生周期性机芯的机制。改型“陀飞轮”可用于不同方向。

经典擒纵装置的问题在于它们受到重力的影响。想象一下，例如，尝试侧向运行祖父时钟。时钟并不是那么敏感，因为它们的机芯更为复杂。但是，重力确实会影响它们。

陀飞轮的修改将机械装置置于旋转的保持架内。然后，这将不断呈现不同的重力方向，从而使运动随着时间的推移更平均地“平均化”其脉冲。

如今，仅在极其昂贵的手表中才发现这种机制。它们是当今最好的机械表中极为复杂的“引擎”。

Dan设计并发布了此3D模型，这令人印象深刻，因为尽管他是机械工程师，但他之前从未处理过时钟设计。Dan解释了一些设计挑战：

“作为一个完全没有设计时钟机芯经验的人，要在外观和功能设计之间取得平衡是非常具有挑战性的。保持对称性更具挑战性，这似乎是由于时齿轮比和时齿轮比之间的巨大差异，而系统中的齿轮太多会增加主发条克服的总摩擦力。考虑到这是我的首次尝试，在不影响设计对称性和引入太多组装挑战的情况下，也很难实施时间设置机制。

陀飞轮机械零件

该设计包括超过100个3D打印部件，以使其发挥作用。有些零件很大，很多零件很小。组装完成后，3D打印弹簧将驱动该机构约10分钟。如果您选择钢弹簧，则它可以运行更长的时间，最多20分钟。

根据Dan的说法，所有零件的总打印时间应约为110小时，如果您是专心的，并且不会因失败而损失太多，则大约为一周。建议的材料总量仅为350g，这可以告诉您一些有关此零件组中许多齿轮和结构的复杂几何形状的信息。

还需要许多非3D打印的零件，其中大部分是Dan展示如何自行制作的装配销。

即使您不打算制造陀飞轮力学，这也是一个很棒的视频，因为Dan展示了在将其用于任何机械组件之前清理零件的各种技术。

陀飞轮机械组装指南

还有一本长达36页的大型电子书，详细解释了生产零件和组装工作陀飞轮机械师所需的所有步骤。3D打印说明非常清晰，需要使用不同尺寸的喷嘴（0.3、0.4和0.5mm）。这似乎有些过分，但实际上对于这样的复杂机制，您希望零件接近完美：每次与另一零件交互时，零件错误都会被放大。

陀飞轮力学的分解图

有一个显着的挑战：最大的部分是基座，这需要3D打印机上较大的印版尺寸（220 x 220 mm）。有些读者很有可能没有足够大的3D打印机来容纳该部件。但是，Dan解释说，可以通过调整打印机配置设置在流行的Prusa i3打印板上（通常为250 x 210 mm）进行3D打印。

如果您打算参加此项目，则可以从MyMiniFatory下载整个程序包-但这是付费下载（25美元），鉴于此模型的复杂性，这不足为奇。