Show HN：我是一名 15 岁的工程师，这是我建造的摆线齿轮箱

摆线齿轮箱⚙️这是我构建的摆线齿轮箱，以及我创建的用于生成它的Python脚本！设计流程版本 1 该变速箱是一款手摇变速箱，专门用于测试 python 摆线发电机的有效性。它的传动比为1:9。版本 2 此设计是一种微型摆线齿轮箱，传动比为 1:9，仅占用与 NEMA 17 相同的占地面积。由于小型摆线驱动器需要严格的公差，并且缺乏 3D 打印提供的精度，因此此设计不起作用。版本 3 该齿轮箱是第一个在 NEMA 17 上运行的工作版本。与版本 2 相比，它具有更大的占地面积，允许更大的公差和全功能设计。 🛠️ Python 脚本 此 Python 脚本基于 SolidWorks 文章使用 SOLIDWORKS 构建摆线驱动器。我使用的两个主要参数方程是： $$x = R \cos(t) - E \cos(N t) - r \cos(t + \psi), \quad y = R \sin(t) - E \sin(N t) - r \sin(t + \psi)$$ $$\psi = \text{atan2}\left(\sin((1 - N) t), \frac{R}{E \cdot N} - \cos((1 - N) t)\right)$$ 减速比：$1 : (N - 1)$（转子与输入轴相反旋转）。安装和执行 克隆存储库 打开 Fusion 360 并启动脚本和加载项 ( Shift + S )。在“脚本”选项卡下，单击 +（加号）以添加脚本。选择 cycloidal_generator 文件夹并单击 Run 。关键参数 销 ( $N$ ) 和节距半径 ( $R$ )：设置外部固定外壳几何形状（转子具有 $N-1$ 凸角）。偏心率 ( $E$ )：输入轴偏移距离。 （约束：$R > E \cdot N$）。外销半径 ( $r$ )：滚柱销半径。 （约束：针对底切限制 $r_{\text{max}}$ 进行验证）。精度/轮廓偏移：角度步长和公差偏移（$+$ 用于 3D 打印间隙）。输出销和螺栓半径：定义同心输出销和转子间隙孔 ( $r_{\text{pin}} + E$ )。 🚀 版本 3 — 详细概述和统计 注意 本节专门介绍版本 3 ，其 CAD 文件可以在 cad_models/version_3 下找到。主要规格和性能统计数据 公制/参数值/详细信息 齿轮比 1:9（$N=10$ 外销，9 个转子叶片） 外径 9.0 cm (90 mm) 驱动电机 NEMA 17 步进电机 (42bygh40-A24dh) 3D 打印材料 PLA 主要紧固件/硬件 4× M3 × 8 螺钉，2× 6704 轴承 应用公差偏移周围 +0.15 mm (+0.015 cm) 变速箱扭矩 1.3 N·m ± 0.007 N·m 基础 NEMA 17 扭矩 0.21 N·m ± 0.007 N·m 效率 66% ± 0.22% 进一步的增长空间 外壳销可以替换为 MR128 轴承，从而减少变速箱的摩擦并提高变速箱的效率。输出销可以替换为带有金属覆盖物的M2螺钉，以增加刚性、最大扭矩输出和变速箱的效率。