衝撃映像！3Dプリンターで作ったギアボックスのトルクテスト
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- Опубликовано: 7 фев 2025
- ほぼ全てのパーツを3Dプリンターで作った、
775DCモーター用のギアボックスのトルクテストを行いました。
前回の試作の反省を生かし、改良を進めつつテストを行いました。
ほぼ樹脂で出来ているギアボックスにしては、
驚異的なトルクが出たと思います。
ほぼ、775DCモーター限界の発生トルクまで実験が出来ました。
まだまだギアボックスの強度を増すことは可能ですが、
先にモーターが焼損するため、やる意味は薄くなってきます。
ただ、問題点が全て解決したわけではありませんので、
改良を進めつつ、今後のDIYに生かしていきたいと思います。
前回の動画
結果やいかに？3Dプリンターで作る775DCモーター大型ギアボックスの試作
• 結果やいかに？3Dプリンターで作る775DC...
3Dプリンターで作る380モーター用小型ギアボックス
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トルクテストやるとの予告編は少し前に見てましたが
実際のトルクテスト舐めてました
３Ｄプリンタで作ったギアでここまで重たい物を持ち上げるとは！
コメント欄を見て、応力集中とか密度を考慮すればもう少しいくみたいですね
破損の仕方もいきなりバギッでないことも分かり、注意すれば安全に応用できることが分かりました
テストの結果、これ位のギアで４０ｋｇ程度なら楽勝ではないですか
それくらいの負荷なら実用になると分かると、ますます３Ｄプリンタが欲しくなります
お持ちの古い方の３Ｄプリンタの動画を見て、即、性能など調べ
２万ちょっとで買えることが分かり、ポチりそうになりましたが
新機種の紹介を見てしまったことから、値段と性能のどちらを取るかで迷っています
本当にいい時代になったものです
コメントありがとうございます！
もう少しギヤの取り付け方法を工夫すれば40kgはいけると思います！
3Dプリンタならではのノウハウはありますが、うまくやるとかなり強度も出せます！
毎度、今回も面白いもの吊っていますね。
僭越ながら思ったことを４つ･･･
１．インフィルも結構効きますが、シェル層数や天底の層数が結構効果あります。
（モデルの「殻」を厚くする）これが出来るスライサーでしたら、がっつり
10層とか20層とか、良いかもです。（歯面剛性も上がり一石二鳥かも。）
２．大歯と小歯の継ぎ目層の強度アップのため面取というか、面盛りチャンファを
つけると、飛躍的にモゲに対する強度が上がります。
３．ここまでトルク志向ですと、最終段の歯面圧（摩擦）はそこそこ高いですから
グリスなど潤滑は欲しいところ。伝達効率が相当上がりそうな予感がします。
樹脂割れ回避にはタミヤのRC向けグリスでしょうが、倹約の逆数のような価格なので
AZのジャバラ入り樹脂グリスとか。それでも相性でPLAによっては侵される
かもですので、そこは十分テストピース確認を。
４．めっちゃ腕プルプルですね（笑）
私がこれやると次の日が心配なので（汗）体重計にお任せするかも。
あと、カブの前輪に体重計かませれば、残荷重明確に出来ますよね！
いろいろすみません。
次回も楽しみにしていますよ！
アドバイスありがとうございます！
実はインフィル30%の他にウォールラインを3から5回にしました。
ウォールラインを増やして殻を厚くすると、
ノズルの動きで出来る、フィラメントの繊維の向きが揃うので強度が劇的にアップする感じですね。
これって日本刀を何度も折り返して金属の繊維を作る鍛造と全く同じメカニズムですね。
積層方向もそうですが、FDMプリンターのこういった強度特性ってあまり知られてないので、もっと一般的に広めていきたいです。
まさしくAZグリスも塗りました！
ないと直ぐに熱でやられそうです！
荷重、前輪浮けば良かったんですが、カブの重心の関係もありどうしても上がりませんでした。
カブって前輪側はずっと軽いので、
最後の上がり方ならほとんど上がってるんですけど、あと一歩でした。
角にコーナーRをつける応力集中対策は、
積層間で剥離する場合はあまり効果ない？
と思っていた時期もありましたが、
おっしゃる通り、つけると断然剥がれにくくなりますね。
あと、インフィルについてですが、
ジャイロイドが一番強度でると脳死で思っていた時期もありますが、
力がかかる方向が分かっていれば、キュービックやグリッドのほうが強いことが最近分かりました。
お疲れさまです
やっぱりトルクが足りなくなるよりプラスチックが割れるんですね
主さんがぶら下がったら？？と思ったんですが危ないのでやらないで下さい
強度って充填率を上げれば上げるほど上がるんですかね
インフィル１００％の３Dプリンター製の部品って鉄の強度には遠く及ばないんだろうか？
とか色々思いました
このトルクの強い回転を使ってジャッキみたいなの作ったら引っ越しのとき家具の下にキャスター入れるとかたまーーに役に立つかも？
安全に気をつけて頑張って下さい
強度はインフィルや積層の仕方で全然違いますよ。
同じ形状でも重量と強度をかなり自由に選択出来るのが3Dプリンターの大きなメリットの一つです。
ただ所詮はプラスチック、
強度は100%でも鉄には遠く及ばないのは確かです。
滑車を使えば100kgは楽に上がると思うので、
引き続きやってみます。
電動(原付クラス)バイクに樹脂製ギヤ使われているので不可能ではないと思いますよ。
コメント＆情報ありがとうございます！
参考になります！
既にお試しかもしれませんが、シャフトに垂直穴をあけT時にネジを刺すといいと思います。
また、インフィルは100%にして軸回り周辺以外は敢えてシェル加工（空洞）にし、あらかじめ液体注口の穴と必要に応じて空気穴を用意。空洞部分の隙間に石膏もしくはエポキシ樹脂などを流し込みインフィル100%にするのはいかがでしょう？
現在の体積のままだと重量が重くなりすぎると思われますが、全体の硬度が増すことによって体積も半減可能かと思われます。
PLA節約、印刷時間短縮、などメリットは大きいかと思われます。（コストを考えるとエポキシ樹脂はかえって高くなるかもしれませんので、やはり石こうがいいのかな）
一度お試しになってはいかがでしょう？
コメント＆アイデアありがとうございます！
樹脂注入や金属のインサートなど、
色々な強度アップの方法がありますね。
3Dプリンターの可能性を感じます！
@@kenyakuDIY
充填剤について、耐久性（素材密着性）重視ならエポキシ樹脂、コスト重視なら石こうになるかと思います。
石こうの場合、エポキシ樹脂に比べ素材間の密着性が低いような気がするので意外ともろいかもしれません。
インフィルケチりたい気持ちもよくわかりますが、
(100%は印刷にも時間かかりますから)
初めから100%の方が良かった気がします。
でもまぁこれだけ吊れるなら十分だと思います。
でもﾁｮｯﾄインフィル100%の吊れる限界を知りたい自分もいますｗ
コメントありがとうございます！
インフィル100%はコストや時間もかかるのもそうですが、
かなり重くなるのが地味に嫌ですね。
今回のギアボックスもう少し改良していきたいと思います！
50年前のトヨタパブリカ（ヨタハチ、ミニエース）のOHVエンジンカムシャフトのギアは樹脂製でした。静寂性が目的らしいです。このギアが原因でのトラブルを私は経験していません。
コメント＆情報ありがとうございます！
車でも樹脂ギアあるんですね。
参考になりました！
大きい歯車と小さい歯車に垂直に穴を開けて太めの針金を貫通させれば強そう
まぁ樹脂はそういうのには向いてないですよね
海外じゃレゴで２００キロぐらい吊ってる動画がありましたが
コメントありがとうございます！
そうですか？
むしろ私はうまく設計すれば3Dプリンターで作った樹脂でも充分な強度が出せることをあらためて実感しました！
ＰＬＡで４０キロ上がれば十分だよね（笑）ギア垂直に立てて印刷しました？
コメントありがとうございます！
個人的にはモーターの限界近いトルクが発揮できたので満足です！
ギアは水平で印刷ですよ。
垂直ではおそらく一撃で壊れます！
動滑車もプリントすれば８０キロまで行けるかも。風車の歯車みたいに歯車そのものを組み立てる構造にしたら更に強くなるだろうね。