人行道粉笔螺旋绘制齿轮传动结构

这套齿轮传动结构的核心应用场景是人行道地面的粉笔螺旋图案绘制，属于手动趣味绘图类的机械结构，区别于工业传动场景的重载齿轮设计，整体结构围绕粉笔绘图的轨迹生成逻辑搭建。从实际用途来看，该结构通过非圆齿轮的啮合传动，带动粉笔固定端做特定规律的行星运动，最终在平整的人行道铺装面上绘制出连续的大尺寸螺旋线条，可用于街头趣味创作、地面标识临时绘制等场景，不需要额外的动力输入，手动推动即可完成轨迹输出。

功能特性上，整套结构采用三层非圆齿轮啮合布局，最外侧为固定的大直径内齿圈，中间布置两个不同齿数的行星小齿轮，每个行星齿轮端面上预留了多个粉笔安装孔位，可根据想要的螺旋线密度选择不同的安装位置，调整粉笔的回转半径。齿轮的齿形采用了适配低载荷手动传动的简易渐开线变形设计，啮合间隙控制在0.2mm以内，手动推动时不会出现卡滞或跳齿的问题，整体传动比经过反复验算，保证粉笔端走出的轨迹是连续无断点的螺旋线，不会出现线条重叠或断档的情况。

设计思路上，最初的需求是实现超大尺寸螺旋线的手动绘制，放弃了传统的单臂回转画圆方案——单臂结构要画大直径螺旋需要极长的摆臂，在人行道场景下携带和操作都极不方便，因此选用了行星齿轮结构来压缩整体尺寸，通过齿轮啮合的传动比放大粉笔端的运动轨迹，让整体结构的外轮廓尺寸控制在400mm以内，就能画出直径超过2米的螺旋图案。设计过程中优先考虑了加工可行性，所有齿轮的轮廓都适配CNC雕刻加工，没有复杂的曲面结构，用普通的密度板或亚克力板就可以切割加工，不需要高精度的机加工设备，普通爱好者也能自行制作。

外形尺寸与安装边界方面，整套结构的最大外轮廓就是最外侧的内齿圈，外径为380mm，厚度控制在15mm以内，底部预留了3mm的粉笔伸出余量，保证粉笔在磨损一定长度后仍能接触地面，不会出现悬空画不出线的问题。两个行星齿轮的安装轴采用间隙配合，转动阻力小，不需要额外添加轴承，手动推动时的施力点设置在齿圈的外侧边缘，推动时施力方向与地面平行，不会出现结构侧翻的情况。结构上没有突出的尖锐边角，所有齿轮的外边缘都做了R2的圆角处理，手动操作时不会划伤手部，适配户外公共场景的使用需求。