BG112346A - 3d printed joint between shaft and a unit - Google Patents
3d printed joint between shaft and a unit Download PDFInfo
- Publication number
- BG112346A BG112346A BG112346A BG11234616A BG112346A BG 112346 A BG112346 A BG 112346A BG 112346 A BG112346 A BG 112346A BG 11234616 A BG11234616 A BG 11234616A BG 112346 A BG112346 A BG 112346A
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- shaft
- circle
- unit
- connection
- printing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
Description
3D ПРИНТИРАНО СЪЕДИНЕНИЕ МЕЖДУ ВАЛ И ЗВЕНО3D PRINTED JOINT BETWEEN SHAFT AND LINK
ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТАFIELD OF THE INVENTION
Изобретението се отнася до машинен елемент - съединение на вал или ос със звено, като поне един от двата основни елемента е получен след принтиране с 3D принтер. Поради сложната форма на повърхнината отвора не може да се изработи с конвенционалните технологии. Съединението може да бъде разглобяемо или неразглобяемо, да предава или не въртящ момент. Към вала могат да се присъединяват елементи като шайби, зъбни колела, лостове и др. Намира приложение при моделиране, прототипиране и производство на механизми с 3D принтер.The invention relates to a machine element - connection of a shaft or an axis with a unit, as at least one of the two main elements is obtained after printing with a 3D printer. Due to the complex shape of the surface, the hole cannot be made with conventional technologies. The joint can be detachable or non-detachable, transmitting or not torque. Elements such as washers, gears, levers, etc. can be attached to the shaft. It is used in modeling, prototyping and production of mechanisms with a 3D printer.
ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТАBACKGROUND OF THE INVENTION
Известна е осево свързваща челна структура, включваща задвижващ вал, задвижван вал и съединител, които са свързани помежду си с профилни повърхнини, отвори в задвижващия и задвижвания валове и изпъкнали повърхнини в съединителя. Например отворите могат да са с квадратен и шестоъгълен профил и призматична форма. Напречното сечение на съединението е постоянно и може да е с триъгълна, шестоъгълна или елипсовидна форма. За предотвратяване на осевото изместване се ползват ограничаващи челни повърхнини. Структурата служи за предаване на въртящ момент от задвижвания към задвижващия вал [1].An axial connecting front structure is known, comprising a drive shaft, a drive shaft and a clutch, which are interconnected by profile surfaces, holes in the drive and drive shafts and convex surfaces in the clutch. For example, the holes can have a square and hexagonal profile and a prismatic shape. The cross section of the joint is constant and can be triangular, hexagonal or elliptical in shape. Restrictive face surfaces are used to prevent axial displacement. The structure serves to transmit torque from the drives to the drive shaft [1].
Недостатък на осево свързващата челна структура [1] е, че има рязък преход в задвижващия и задвижвания валове и съединителя от кръг към призматична или друга форма, което довежда до концентрация на напрежения при предаване на въртящ момент.A disadvantage of the axially connecting front structure [1] is that there is a sharp transition in the drive and drive shafts and the clutch from a circuit to a prismatic or other shape, which leads to a concentration of stresses during torque transmission.
Недостатък на [1] е също, че трудно се постига добра съосност между задвижващия и задвижвания елемент, защото е необходимо много точно разположение на профилното сечение спрямо центъра на ротация на вала.A disadvantage of [1] is also that it is difficult to achieve good alignment between the drive and the drive element, because it is necessary to very precisely position the profile section relative to the center of rotation of the shaft.
Недостатък на осево свързващата челна структура [1] е, че дори при малка неточност в изработването на трите основни елемента възникват хлабини, които влияят на предаваното движение и намаляват надеждността на конструкцията.A disadvantage of the axially connecting front structure [1] is that even with a small inaccuracy in the construction of the three main elements, gaps occur, which affect the transmitted motion and reduce the reliability of the structure.
ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТTECHNICAL ESSENCE
Задачата на изобретението е да се създаде съединение между вал и звено от механизъм със следните свойства: отсъствие на източници на напрежение; добро самоцентриране; липса на мъртъв ход и безшумност на предавката. Задвижваното звено да се позиционира еднозначно към вала и/или да има възможност за стъпкова промяна на ориентацията му към вала. Съединението да може да се изработи с 3D принтер и да се ползва при моделирането и прототипирането на механизми за роботи.The object of the invention is to create a connection between a shaft and a unit of a mechanism with the following properties: absence of voltage sources; good self-centering; lack of deadlock and silent transmission. The driven unit must be positioned unambiguously towards the shaft and / or have the possibility to step change its orientation towards the shaft. The connection can be made with a 3D printer and used in the modeling and prototyping of robot mechanisms.
Тази задача се решава с 3D принтирано съединение между вал и звено, състоящо се от вал и звено, присъединени помежду си посредством затворена присъединителна повърхнина, която е образувана между окръжност и затворена равнинна фигура различна от окръжност, като прехода от окръжността към затворената равнинна фигурата е плавен.This problem is solved by a 3D printed connection between a shaft and a unit, consisting of a shaft and a unit connected to each other by means of a closed connecting surface, which is formed between a circle and a closed planar figure other than a circle, the transition from the circle to the closed plane figure smooth.
Затворената равнинна фигура може да е правилен многоъгълник със заоблени върхове и да се намира в равнина, успоредна на равнината на окръжността, а центъра на правилния многоъгълник е съосен с центъра на окръжността. Съединението се осигурява и притиска осево посредством винт.A closed plane figure can be a regular polygon with rounded vertices and be located in a plane parallel to the plane of the circle, and the center of the regular polygon is coaxial with the center of the circle. The connection is secured and clamped axially by means of a screw.
Предимство на 3D принтирането съединение между вал и звено е, че присъединителните повърхнини на вала и звеното са с плавни и гладки преходи, което довежда до много малки концентрации на напрежение в елементите при предаване на въртящ момент.The advantage of 3D printing a joint between a shaft and a unit is that the connecting surfaces of the shaft and the unit have smooth and smooth transitions, which leads to very small concentrations of stress in the elements during torque transmission.
Предимство на 3D принтирането съединение между вал и звено е, че се получава добро центриране между двата елемента, което се дължи на наклонените участъци на плавните преходи, които са осево - симетрични.The advantage of 3D printing a joint between a shaft and a link is that a good centering between the two elements is obtained, which is due to the inclined sections of the smooth transitions, which are axially symmetrical.
Предимство на 3D принтираното съединение между вал и звено е, че връзката между елементите е плътна без хлабини и липсва мъртъв ход.An advantage of the 3D printed connection between shaft and link is that the connection between the elements is tight without gaps and there is no deadlock.
Като предимство на 3D принтираното съединение между вал и звено, спрямо конвенционалните съединения може да се смята и това, че технологията за производство на елементите му е опростена. Произвежда се направо от 3D CAD модел, без да е необходима 2D документация.As an advantage of the 3D printed connection between shaft and link, compared to conventional joints, it can be considered that the technology for the production of its elements is simplified. It is produced directly from a 3D CAD model, without the need for 2D documentation.
ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИDESCRIPTION OF THE ATTACHED FIGURES
Фиг.1 - Общ вид на 3D принтираното съединение между вал и звено - а) и основни размери - Ь);Fig. 1 - General view of the 3D printed connection between shaft and unit - a) and basic dimensions - b);
Фиг.2 - Различни варианти на съединението;Fig. 2 - Various variants of the compound;
Фиг.З - Приложение на съединението в 3D принтиран модел на крачещ робот. Съединението свързва вала (1) със звено (2) - крак на робота;Fig. 3 - Application of the joint in a 3D printed model of a walking robot. The connection connects the shaft (1) with a link (2) - a robot leg;
ПРИМЕР ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕEXAMPLE OF IMPLEMENTATION
3D приятирано съединение между вал и звено, състоящо се от вал (1) и звено (2), присъединени помежду си посредством затворена присъединителна повърхнина (3), такава, че е образувана между окръжност (4) и затворена равнинна фигура (5) различна от окръжност, като прехода от окръжността (4) към фигурата (5) е плавен. Равнинната фигура (5) може да е правилен многоъгълник със заоблени върхове и се намира в равнина, успоредна на окръжността (4), а центъра на правилния многоъгълник (5) е съосен с центъра на окръжността (4). Съединението се осигурява и притиска осево посредством винт (6). (Фиг.1 и фиг.З)3D welded joint between a shaft and a unit consisting of a shaft (1) and a unit (2) connected to each other by means of a closed connection surface (3), such that it is formed between a circle (4) and a closed plane figure (5) different from a circle, the transition from the circle (4) to the figure (5) is smooth. The plane figure (5) can be a regular polygon with rounded vertices and is located in a plane parallel to the circle (4), and the center of the regular polygon (5) is coaxial with the center of the circle (4). The connection is secured and clamped axially by means of a screw (6). (Figure 1 and Figure 3)
Звеното (2) се изработва с технологията за 3D печат. Поради сложната форма на повърхнината на отвора не може да се изработи с конвенционалните технологии. Вала 1 може да се получи от машина с цифрово програмно управление или отново с 3D печат.The unit (2) is made with 3D printing technology. Due to the complex shape of the surface of the hole can not be made with conventional technologies. Shaft 1 can be obtained from a machine with digital program control or again with 3D printing.
Действието на 3D принтираното съединение между вал и звено се заключава в неподвижно свързване на звеното (2) към вала (1) посредством повърхнината (3). Възможно е предаване на въртящ момент от вала (1) към звеното (2) и обратно.The action of the 3D printed connection between the shaft and the unit consists in the fixed connection of the unit (2) to the shaft (1) by means of the surface (3). It is possible to transmit torque from the shaft (1) to the unit (2) and vice versa.
В зависимост от пропорциите на размерите D, d и L на повърхнината (3), която предава въртящ момент (фиг.1) съединението може да се получи разглобяемо или неразглобяемо. D е диаметъра на вала - окръжността (4); d - диаметър на описаната окръжност около правилния многоъгълник (5); L - дължина на съединението, т.е. разстоянието между равнината на окръжността (4) и равнината на многоъгълника (5). Когато то е разглобяемо е необходимо да се осигури осева фиксация например посредством винт (6).Depending on the proportions of dimensions D, d and L of the surface (3) which transmits torque (Fig. 1), the joint can be obtained detachable or non-detachable. D is the diameter of the shaft - the circle (4); d is the diameter of the circumscribed circle around the regular polygon (5); L - length of the joint, ie the distance between the plane of the circle (4) and the plane of the polygon (5). When it is detachable, it is necessary to provide axial fixation, for example by means of a screw (6).
На фиг.2а-й са дадени различни варианти за изпълнение на контактната повърхнина (3) съгласно претенция 1. Фиг.2а) - равнинната фигура (5) е съставена от дъги, фиг.2Ь)преход от окръжност в елипса, фиг.2с)- равнинната фигура (5) е съставена от дъга и отсечка.Fig. 2a-y shows different embodiments of the contact surface (3) according to claim 1. Fig. 2a) - the planar figure (5) is composed of arcs, fig. 2b) transition from a circle to an ellipse, fig. 2c ) - the plane figure (5) is composed of an arc and a segment.
Фиг.2 e-g показват варианти съгласно претенция 2. Съответно равностранен триъгълник, квадрат и петоъгълник със закръгления. При тези варианти е възможно стъпково завъртане на звеното (2) спрямо вала (1).Fig. 2 e-g show variants according to claim 2. Equilateral triangle, square and pentagon with roundings, respectively. In these variants, it is possible to rotate the unit (2) in steps of the shaft (1).
Варианти a-g са подходящи за краищата на валове, но все пак могат да се ползват и във вътрешни стъпала.Variants a-g are suitable for shaft ends, but can still be used in internal steps.
Вариант, при който диаметъра d на описаната окръжност около многоъгълника е пого лям от диаметъра D на вала е даден на фиг.211.A variant in which the diameter d of the circumscribed circle around the polygon is greater than the diameter D of the shaft is given in Fig. 211.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Патент CN204729487.1. Patent CN204729487.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG112346A BG67072B1 (en) | 2016-07-27 | 2016-07-27 | 3d printed joint between shaft and a unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG112346A BG67072B1 (en) | 2016-07-27 | 2016-07-27 | 3d printed joint between shaft and a unit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BG112346A true BG112346A (en) | 2018-01-31 |
BG67072B1 BG67072B1 (en) | 2020-05-15 |
Family
ID=62947814
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BG112346A BG67072B1 (en) | 2016-07-27 | 2016-07-27 | 3d printed joint between shaft and a unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
BG (1) | BG67072B1 (en) |
-
2016
- 2016-07-27 BG BG112346A patent/BG67072B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BG67072B1 (en) | 2020-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2481880A3 (en) | Drive shaft constant velocity joint assembly with radial elliptical projections | |
US20130203545A1 (en) | Full-roller transmission structure | |
BG112346A (en) | 3d printed joint between shaft and a unit | |
CN104912951A (en) | Cardan joint capable of being assembled and disassembled rapidly | |
CN203039049U (en) | Connecting device, coupling adjustment mechanism and cavity filter | |
RU2499918C1 (en) | Cardan mechanism | |
RU2299362C2 (en) | Coupling | |
CA2839969C (en) | Photosensitive drum driving head and driving mechanism of image forming apparatus | |
JP5466779B2 (en) | Eccentric oscillating gear unit | |
US10760649B2 (en) | Speed reducer | |
CN108747191B (en) | Double-driving structure in full-position automatic welding device | |
WO2019225818A1 (en) | Cycloidal speed reducer | |
JP5308397B2 (en) | Universal joint | |
CN203257912U (en) | Final drive taper spline connecting device of bulldozer | |
JP7092419B1 (en) | Roller chain shaft fitting | |
CN205503868U (en) | Spherical gear drive | |
KR101568409B1 (en) | Unit for transferring driving energy with resistance | |
JP3164977U (en) | Universal joint | |
JP2006207801A5 (en) | ||
US1297034A (en) | Flexible shafting. | |
RU127419U1 (en) | HINGE OF EQUAL ANGULAR SPEEDS WITH A FLAT ANGULAR OFFSET AXIS 360 ° | |
EP3786472B1 (en) | Cardan joint connected to a drive shaft | |
RU2686994C1 (en) | Homokinetic hinge | |
RU2559132C1 (en) | Key joint | |
US686027A (en) | Angular shaft-coupling. |