Ещё к вопросу о планетарных редукторах

Заинтересовавшись темой, изучил изрядно информации и посмотрел некоторое количество моделей. С некоторым удивлением обнаружил, что конструкторы моделей часто выбирают плохое количество зубьев на колёсах планетарного редуктора. Конкретно:

• 9,9,27
• 9,11,31
• 8,12,32
• 10,15,41
  
  

Со второго по четвёртый не удовлетворяют условию сборки, то есть если изготовить детали без люфтов из жёстких материалов, их вообще невозможно собрать в варианте с тремя сателлитами. Возможно организовать трюк - расположить сателлиты не под 120 градусов, а подкорректировать угол между осями сателлитов на водиле, но это сомнительная практика.

Почему плох первый? Потому что число зубьев солнца делится нацело на число сателлитов, все сателлиты находятся в одинаковом положении для каждого зуба и такой редуктор (если собрать более-менее плотно) будет работать рывками, защёлкиваясь на каждый переход зуба.

Это была критика. Начинаем переход к позитиву.

Когда собираемся сделать собственный планетарный редуктор, мы не привязаны к стандартным модулям и профилю зубьев. Можем выбирать наиболее удобные для создания печатным методом и оптимальные в пределах ограничений.

Я подготовил некого помощника в виде проекта для OpenSCAD.

Опорные входные данные:

• Внешний диаметр короны и её толщина,
• количество сателлитов
• число зубьев солнца
• и сателлитов.
  
  

Несколько рабочих комбинаций указаны в комментариях.

Переменные величины:

Диаметры отверстий, защитные зазоры раздельно для каждого типа зубчатого колеса.

Водило сделал примитивное, просто если кому-то понадобится, чтобы было на что опереться.

Что можно сделать с его помощью?

• Просто визуально оценить компоновку колёс редуктора и реализуемость.
• Указывая диаметры отверстий, оценить возможность посадки солнца и сателлитов на оси и подшипники. (например, в случае 3,8,13 в габаритах NEMA17, получается очень тонкая втулка солнца при посадке на 5мм ось).
• Не печатая полностью редуктор, проверить необходимую величину зазоров для конкретного материала и принтера на образцах минимальной толщины.
• Перенести подходящий профиль зубчатых колес в другой проект или CAD для полного проекта редуктора.
  
  

Ну и возвращаясь к числу зубьев. Для редуктора в габаритах NEMA17, на мой взгляд существует единственная хорошая комбинация с тремя сателлитами: 10 зубьев на солнце и по 11 на сателлитах.

О чем думал, но не реализовал по каким-то причинам:

• Оптимизация профиля зуба под конкретную ширину экструзии.
• Оптимизация высоты и угла давления под конкретный набор колёс.
• Полный проект редуктора — слишком много переменных, но в основном потому что не придумал хорошей конструкции водила. Существующие, что видел, на мой взгляд недолго протянут при применении в популярных экструдерах из-за консольной подвески подающей убчатки. По хорошему, под планетарный редуктор надо делать полный проект экструдера с подшипниками с обеих сторон от подающей зубчатки.
  
  

Надеюсь, кому-то пригодится, а может кто-то подскажет что следует доделать/изменить.

Собственно файлик OpenSCAD