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适配IDEX打印的镂空大尺寸车轮轮组

项目分类:3D打印机 发布时间:2021-10-25 ID:342906
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  这套轮组结构针对桌面级IDEX双喷头3D打印场景做了定向适配,拆分后的轮毂与轮胎两个独立部件,可分别匹配PLA与TPU两种耗材的打印工艺特性,无需额外做支撑结构优化就能直接上机生产,大幅降低打印过程中的耗材损耗与后处理工作量。从实际应用场景来看,这类打印轮组可直接适配1:10比例的遥控模型车、小型移动巡检机器人底盘、桌面级教具演示载具,也可作为定制化智能小车的行走部件,替换传统成品橡胶轮组时无需改动原有轮轴安装位,适配常规6mm直径的D型输出轴,安装时仅需对准轴端平面锁紧顶丝即可完成固定,轮组整体外径控制在120mm区间,轮辐安装面到轮胎外侧的宽度为42mm,可适配宽度30-38mm的轮拱安装边界,不会出现运动干涉问题。

  设计层面轮毂采用了放射状切面辐条结构,辐条之间做了大尺寸镂空处理,在保证径向承重强度的前提下,尽可能减少PLA耗材的用量,同时轮辋与轮胎接触的配合面做了0.2mm的过盈公差设计,打印完成后可直接压合装配,无需额外粘接就能保证轮胎与轮毂的同轴度,高速转动时不会出现打滑偏摆的问题。轮胎部分采用了蜂窝状镂空免充气结构,替代传统模型轮胎的充气内胎设计,TPU材质本身的弹性可配合蜂窝结构的形变吸收路面颠簸,胎面外侧做了细密的周向防滑齿纹,在瓷砖、水泥、木质桌面等不同接触面都能提供足够的抓地力,不会出现原地打滑的情况。轮辋外侧的边缘做了1mm高度的挡边结构,压合轮胎时可起到定位作用,保证轮胎装配后两侧突出量一致,避免转动时出现动平衡偏差。

  辐条与轮毂中心安装座的过渡位置做了R2的圆角处理,避免打印过程中出现应力集中导致的层间开裂,中心安装座预留了2mm深度的顶丝孔位,可直接使用M3顶丝锁紧轮轴,适配绝大多数小型驱动电机的输出轴规格。整个轮组的结构拆分完全贴合IDEX打印机的双喷头工作逻辑,两个部件可同时在同一台设备上打印,无需中途更换耗材,打印完成后仅需去除少量底部支撑就能直接装配使用,整体承重可满足5kg以内的载具行走需求,连续运转时轮组的形变量控制在0.1mm以内,不会出现结构形变导致的行走偏移问题。

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