高传动比齿轮驱动螺旋桨结构设计

做这个螺旋桨传动结构的时候，最先敲定的是60:1的总升速比，没选常规的行星轮排布，反而用了多组定轴齿轮串接的布局，就是想把传动链的受力摊开，避免单级齿轮负载过大打齿。螺旋桨的五叶曲面没直接扫掠成型，先按流体效率的截面轮廓画了各半径位置的翼型曲线，再用放样衔接，叶根位置特意做了加厚过渡，不然和桨毂连接的位置应力集中太明显，后期不管是3D打印打样还是金属加工，薄壁位置都容易出问题。

齿轮排布的时候反复调了好几次中心距，最开始把大直径的从动轮放在靠近桨毂的位置，装配的时候发现和桨轴的支撑轴承干涉，连固定卡簧的位置都留不出来，索性把大齿轮往动力输入端挪了两个工位，中间加了两个小直径的惰轮调转向，顺带把传动间隙匀到了每一级齿轮上，不会出现某一级啮合过紧转不动的情况。所有齿轮的齿宽都做了差异化设计，高速级的齿轮齿宽收窄了1.2mm，低速级靠近动力输入的位置齿宽加大，毕竟低速级扭矩大，齿宽够了才不容易崩齿。

桨毂和前端导流罩的曲面衔接花了不少功夫，最开始导流罩和桨叶根部有0.3mm的台阶，渲染的时候光影在台阶位置断成两截，看着特别突兀，后来把导流罩的曲面边界延伸到桨叶根切位置，做了曲率连续的过渡，打光的时候金属材质的反光能顺着导流罩顺到桨叶面上，质感一下就出来了。装配的时候所有轴的配合都留了0.1mm的间隙，没选过盈配合，毕竟这个结构本身偏向原理展示，间隙留够了手动盘桨的时候能顺带着看到每一级齿轮的转动状态，不会因为配合过紧卡滞。

做爆炸视图的时候特意把每个零件的拆解方向顺着装配轴对齐，销钉、卡簧这些小紧固件都单独拆出来摆在对应安装位旁边，看爆炸图就能顺着零件顺序装回去，不用反复猜装配路径。渲染的时候选了哑光金属材质，没做高反光的镜面效果，就是为了把齿轮的齿形、桨叶的曲面轮廓都清晰展现出来，不会因为反光过强糊掉结构细节。这个结构本身可以用来做小型水下推进器的原理验证，也能当机械传动教学的演示模型，每一级的传动比都能数着齿轮齿数算出来，比课本上的平面图直观太多。