Существует несколько способов создать шестерню в OpenSCAD. Самый правильный и гибкий — использовать встроенную библиотеку MCAD, но можно также написать простой скрипт самостоятельно для понимания геометрии.
Вот три варианта: от простого к сложному.
Вариант 1: Использование библиотеки MCAD (Рекомендуемый)
В стандартной установке OpenSCAD уже есть библиотека для создания шестерен. Это самый надежный способ, так как она строит эвольвентный профиль зуба (настоящая геометрия шестерен).
- Создайте новый файл.
- Вставьте следующий код:
use <MCAD/involute_gears.scad>
gear(
number_of_teeth = 20, // Количество зубьев
circular_pitch = 500, // Шаг зубьев (важно для подбора пары)
gear_thickness = 10, // Толщина шестерни
rim_thickness = 10, // Толщина обода
hub_thickness = 15, // Толщина ступицы (толще для вала)
bore_diameter = 5, // Диаметр отверстия под вал
circles = 4 // Количество облегчающих отверстий (0 = нет)
);
Важные параметры:
- circular_pitch (круговой шаг): Определяет размер зуба. Чтобы две шестерни сцеплялись, у них должен быть одинаковый circular_pitch.
- pressure_angle: Угол профиля (обычно ставят 20 или 14.5 градусов, по умолчанию в библиотеке обычно 20).
Вариант 2: Встроенные примеры (Для быстрого старта)
В меню OpenSCAD уже есть готовый пример.
- Откройте меню File -> Examples -> Old -> gear.scad.
- Вы увидите код, который генерирует простую шестерню и рейку. Вы можете скопировать оттуда модуль gear() к себе в проект.
Вариант 3: Простая шестерня "своими руками" (Без библиотек)
Если вы не хотите подключать библиотеки и вам нужна простая визуализация (для 3D печати это подойдет, если не требуется высокая точность), можно построить шестерню из круга и вычитания зубьев.
Вот простой пример параметрической шестерни:
// Параметры
teeth = 15; // Количество зубьев
radius = 20; // Радиус основной окружности
tooth_height = 3; // Высота зуба
tooth_width = 5; // Ширина основания зуба
thickness = 5; // Толщина
hole_dia = 4; // Отверстие под вал
$fn = 100; // Качество окружности
module simple_gear() {
difference() {
// 1. Основное тело (круг)
cylinder(h=thickness, r=radius);
// 2. Вырезаем пазы между зубьями
for (i = [0 : teeth]) {
rotate([0, 0, i * (360/teeth)]) {
translate([radius - tooth_height/2, 0, -1]) {
// Используем квадрат как форму паза
// Слегка сужаем к центру для формы зуба
translate([-tooth_height/2, -tooth_width/1.5, 0])
cube([tooth_height, tooth_width, thickness+2]);
}
}
}
// 3. Отверстие под вал
cylinder(h=thickness+2, r=hole_dia/2, center=true);
}
}
simple_gear();
Как соединить две шестерни?
Чтобы создать пару сцепляющихся шестерен в OpenSCAD, нужно соблюдать правило:
Расстояние_между_центрами = (Радиус_шестерни_1 + Радиус_шестерни_2)
Для библиотеки MCAD радиус можно рассчитать так:
radius = (number_of_teeth * circular_pitch) / (2 * PI * 180)
Пример пары шестерен:
use <MCAD/involute_gears.scad>
// Параметры шага должны быть одинаковыми!
cp = 500;
module my_gear(teeth) {
gear(
number_of_teeth = teeth,
circular_pitch = cp,
bore_diameter = 5,
gear_thickness = 5,
hub_thickness = 5,
rim_thickness = 5
);
}
// Расчет межосевого расстояния
// Формула делительного диаметра: D = (N * CP) / PI (если CP в мм, но в MCAD он в других единицах, проще измерить)
// Самый простой способ в OpenSCAD - использовать search(), но проще просто подогнать визуально или рассчитать:
// Pitch Diameter = number_of_teeth * circular_pitch / 180 (внутренняя формула MCAD)
diam1 = 20 * cp / 180;
diam2 = 10 * cp / 180;
dist = (diam1 + diam2) / 2;
translate([0, 0, 0]) my_gear(20);
translate([dist, 0, 0]){
rotate ([0,0,18])
my_gear(10);}