齿轮箱驱动钻井装置

由Chance Vionis和Bobby Vionis创作。对极端重新设计挑战的描述：乏味的旋转、手腕酸痛和滑握–这些只是处理典型螺丝刀时遇到的几个问题。另一方面，更强大的替代品，如电钻，往往被发现笨重，难以使用，并受到电池寿命的限制。正是上述问题促使我们设计了一种装置，它不仅能提供与螺丝刀一样的便利性和实用性，而且还能提高钻头提供的速度和扭矩。结果是一个简单、功能强大、价格合理、易于组装的工具，可以避免妥协。该装置完全采用机械操作，并使用一个相对简单的定制齿轮箱，该齿轮箱由一个齿条和小齿轮系统、几组标准和复合渐开线齿轮以及一对伞齿轮组成。该装置本身设计为用螺钉（1-64个螺栓，其中12个为1/2英寸，4个为3/8英寸）、螺母和胶水（唯一需要胶水的地方是将导轨连接到装置内部框架上，列为“内骨架”）。还建议使用一个.625英寸长的延伸弹簧，以在拉动设备的杠杆时提供张力（可连接到导轨和机架上的挂钩上）。其组合尺寸为5.687英寸x2.005英寸x4.837英寸；每个零件小于或等于4.75英寸x 4.75英寸x 4.75英寸。简单的设计使该装置易于使用、易于打印且可靠。装置末端的简单而有效的螺钉操作夹紧系统（使用两个1-64、1/8”螺栓）允许用户插入任何类型的传统螺丝刀头，无论是开槽（“平头”）、Phillips、Torx或Allen扳手头。要操作此工具，只需用手指拉动连接到变速箱机架的杠杆；该拉动运动由齿轮箱操纵，形成与操纵杆垂直的顺时针旋转运动。要实现逆时针输出旋转，可以首先向后拉动操纵杆，将钻头对准需要的位置，然后向前推动操纵杆。因此，人们可以简单地移动一根手指来完成传统螺丝刀通常需要许多不必要的旋转。由于该设备的7/72齿轮比，输入速度乘以10倍以上，允许快速、方便钻孔；如果用户需要更大的扭矩，可以以更低的速度拉动杠杆。可以看出，对于那些厌倦了携带多个螺丝刀的人来说，该工具是一个很好的选择；患有关节炎等疾病，难以使用普通螺丝刀；或者只是不想购买或使用大而重的钻机，其功率超过他们所知道的。此外，基本上设备的所有组件都可以3D打印（轴承、延伸弹簧、螺丝刀和螺丝除外[尽管如果需要，即使其中大多数也有3D打印的潜力]），这一事实允许用户以很少或不需要的成本打印出功能强大、有用的手动工具。如果其中任何一个部件损坏或丢失，人们也可以在数小时甚至数分钟内轻松地重新打印这些部件，而不必等待数天或数周的时间来获取昂贵的信息，高运输成本的更换订单（对于传统制造的产品来说是必需的）。该工具的另一个潜在应用是促进STEM教育：由于所使用的齿轮种类繁多，该设备可以成为齿轮传动和操纵运动的实践研究的极好来源，齿轮传动比的工作原理、齿轮类型及其各自的应用。考虑到不断改进的3D打印技术允许快速批量生产这些零件，使教师、家长、，或导师为几乎所有学生提供他们想要的引人入胜的工程经验。所有可打印零件的推荐打印设置/要求：材料：PET轧棉密度：20-30%填充图案：立体高：0.1 mm筏：无支持材料：可选外壳：2