全齿轮结构三节吊臂-MOD42009 科技系列

树影婆娑 2013-10-1 9057

MOD42009全遥控的大吊车。
由于有论坛里Mr.郑权提供的全遥控搭建图纸(jurgenstechniccorner.com/instructions/Ultimate42009.pdf),除了三节吊臂全部照抄,让我省了很大的力气,鞠躬致谢。
[media=x,500,375]http://v.youku.com/v_show/id_XNjE1OTQ0ODky.html[/media]




其中一些地方,由于零件存货的原因,进行了一些微调,例如发动机的侧盖和吊车塔座侧面没有足够黄色面板,只能这么凑合。轮子也只有这种款可以凑10个。
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大约四年前我就仿制过旧款的大吊车8421。其中的三节吊臂结构让我很感兴趣。其原理:最外层(第一节)吊臂的最前端齿轮推动中层(第二节)吊臂上的齿条,使中层吊臂前进;中层前进的同时,通过拉线结构,拉出最内层(第三节)吊臂。其中的拉线结构,需要一般人琢磨一会,还是非常巧妙地。
当时,我想挑战一把,改成全齿轮齿条结构。由于零件的不趁手,最外层的吊臂巨大的像运小汽车的笼子,而且由于体型硕大,当吊臂伸出时,塑料零件产生的挠度使跳齿现象严重,结果以失败告终。
今年lego又出了42009,其设计精巧性比8421前进了一大步。但吊臂仍然采用拉线结构,这点燃了我再次挑战的热情。经过一个多星期的努力,我设计的吊臂结构,在各角度运转可靠,算是成功了。其实能够使吊臂在保证强度的前提下小型化的主要功臣是2010年新出的零件87082
这是吊臂的说明书[attach]28605[/attach] [attach]28606[/attach] [attach]28607[/attach] [attach]28608[/attach]


工作原理:
一共有4根齿条。其中外层吊臂2根(为了对称平衡);中层1根;内层1根。
工作时外层吊臂的最前端齿轮推动中层吊臂上的齿条,使中层吊臂前进。中层吊臂移动时位于底部的齿轮在外层齿条上被拖拽而转动,通过传动至中层顶部,经齿轮方向转换推动最内层吊臂上的齿条,使内层吊臂同步移动。
[media=x,500,375]http://v.youku.com/v_show/id_XNjE1OTUxMjQ0.html[/media]




吊臂的结构:

最外层(第一节)吊臂:
比原设计加高一格,同时两侧上下连接的两道竖梁外扩一格。整体看来,虽然没有原设计善心悦目,但也算可以接受,不至于吐。
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中层(第二节)吊臂:
这是整个设计的核心。必需有承担三个功能的结构:1. 与外层吊臂完全吻合,有齿条被推动使本身自由前进后退的骨架结构;2. 底部获得动力,传导至顶部,推动第三节前进的传动结构; 3. 充当第三节的滑道,同时回避第三节吊臂的推动齿条干扰,使第三节吊臂自由进退的完整支撑结构。
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另一面
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几个局部
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最内层(第三节)吊臂:
没有用原设计的孔砖,而是梁加齿条结构,这样最下面可以节省一格空间。
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需要注意的问题:

请注意最外层上面两侧灰色的齿条。我的原始设计如下图,在官方设计上简单改改,从理想状态看是没问题的。事实上,真实运转时,由于零件挠度和受力的干扰,A部分经常脱齿。同时对于B部分的拖拽齿轮,整个吊臂展开越大,像跷跷板一样,后部的齿轮越会被翘起,使齿轮和齿条脱齿。
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为了解决这一问题,齿条应该安装在上面倒扣下来,可以解决B的问题,同时A、B问题同方向,只需从下向上垫起1mm左右的导轮,可使A、B两处齿距同时加紧,防止脱齿。这是一开始的处理手法,在外层吊臂底部增加了导轮。效果仍然不理想,中层吊臂底部有一层单层的支撑板,距离太长,用尽办法也难以防止挠度的产生,导致A处脱齿。如果导轮改为零件42610,垫起更高一点,倒是不脱齿了,但两头挤着,最内层吊臂的移动阻力非常大,会导致B处崩齿,也不可行。
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只有一个办法,首先加导轮向上垫起是必须的。但导轮要加在承载内层滑道的上边,这样既防了脱齿,也没有给内层吊臂的移动增加额外阻力。同时导轮我选的是零件53585,垫起的高度更矮,经试验,效果刚刚好。
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拥有42009或攒件以及MOD的朋友,可以参考我的图纸,给吊车整出更多的玩法和乐趣。
42009真是个好东西!




上传的附件:
最新回复 (54)
  • 火鹰 2013-10-1
    2
    树大又玩回科技了!
  • ericqqaazz 2013-10-1
    3
    哇噻, 树大换坑了? 好久不见, 一鸣惊人啊:xixi
  • chaostaurus 2013-10-1
    4
    :D好帖子 学习了
  • Luke skywalker 2013-10-1
    5
    树大你换坑了?
  • cccsean 2013-10-1
    6
    不同思路学习了
  • sage 2013-10-1
    7
    树大是科技板块的稀客,三节吊臂大赞~~
  • cn1pt030 2013-10-1
    8
    一直很想知道现实世界的真正的汽车起重机,那种能同步伸缩五六节吊臂的,它是用的那种原理,有大侠研究过么?也是齿轮齿条的么?
  • Sunny 2013-10-1
    9
    学习,42009还未拆盒呢,回去参考下,全遥控需要几个控制器了?本人就1个,是不是就无法做出全遥控了?
  • 慕舞歆 2013-10-1
    10
    吊实物的效果如何?
  • 拒绝融化の冰 2013-10-1
    11
    精妙,太精妙了
  • hongsamxu 2013-10-2
    12
    谢谢分享。
  • haiout 2013-10-2
    13
    一直不知道树大玩科技也玩的这么好啊。
  • 51yang 2013-10-2
    14
    这么好的设计思路,比官方设计的严谨,第3节齿条设计,使伸缩更顺滑。就是看起有点短粗。再加长一节11.3的弯板,长短看起来会协调点,但不知伸缩的效果怎样。
  • dna2 2013-10-2
    15
    强大的!
  • wangchao1522 2013-10-2
    16
    话说吊臂下降的过程中为什么会有顿挫呢?
  • 寻忆 2013-10-2
    17
    第三节伸出的扭矩会不会太大了?乐高原版是有类似滑轮做支撑,应该能减少摩擦力吧
  • 树影婆娑 2013-10-2
    18

     提示:您可以先修改部分代码再运行
    火鹰 发表于 2013-10-1 19:03
    树大又玩回科技了!
    我从没有远离科技,一直在玩,只不过没有发帖而已
  • 树影婆娑 2013-10-2
    19

     提示:您可以先修改部分代码再运行
    ericqqaazz 发表于 2013-10-1 19:22
    哇噻, 树大换坑了? 好久不见, 一鸣惊人啊
    没换坑,一直没停科技,只是没发帖
  • 1111111111 2013-10-2
    20
    楼主真聪明。:good
  • 树影婆娑 2013-10-2
    21

     提示:您可以先修改部分代码再运行
    Luke skywalker 发表于 2013-10-1 20:27
    树大你换坑了?
    没换坑,一直玩科技的,要不我也不会对科技件那么熟呀!
  • 树影婆娑 2013-10-2
    22

     提示:您可以先修改部分代码再运行
    sage 发表于 2013-10-1 21:32
    树大是科技板块的稀客,三节吊臂大赞~~
    我只是没发帖,其实一直看的,很多作品让我敬佩的。
  • 树影婆娑 2013-10-2
    23

     提示:您可以先修改部分代码再运行
    Sunny 发表于 2013-10-1 22:28
    学习,42009还未拆盒呢,回去参考下,全遥控需要几个控制器了?本人就1个,是不是就无法做出全遥控了? ...
    八个电机,四个接收器,这是必须的。遥控器的极限是操作八个动作,一个频道两个动作。
    反正我是用一个遥控器,多了我也忙不过来。你自己考虑。
  • 树影婆娑 2013-10-2
    24

     提示:您可以先修改部分代码再运行
    慕舞歆 发表于 2013-10-1 22:38
    吊实物的效果如何?
    钓个手机没问题,再重就没试过了。
    三节全齿轮能实现已经不易,如果为了承重,我会考虑别的结构
  • 树影婆娑 2013-10-2
    25

     提示:您可以先修改部分代码再运行
    拒绝融化の冰 发表于 2013-10-1 22:43
    精妙,太精妙了
    谢了!
    冰老师你各坑都跳啊!
    照我的说明书试试吧,挺好玩的
  • 树影婆娑 2013-10-2
    26

     提示:您可以先修改部分代码再运行
    haiout 发表于 2013-10-2 11:35
    一直不知道树大玩科技也玩的这么好啊。
    谢谢鼓励!
    我这点三脚猫的功夫比许多大神相差甚远。
    就是图个乐子,这是乐高给我带来的最大乐趣,让生活多一种有趣的东西
  • 树影婆娑 2013-10-2
    27

     提示:您可以先修改部分代码再运行
    51yang 发表于 2013-10-2 14:21
    这么好的设计思路,比官方设计的严谨,第3节齿条设计,使伸缩更顺滑。就是看起有点短粗。再加长一节11.3的 ...
    多谢鼓励!
    伸缩效果挺好的,手感挺顺滑的。
    就是几乎垂直时,有跳齿现象,反正也不是我生产玩具挣钱,我觉得行了。
  • 树影婆娑 2013-10-2
    28

     提示:您可以先修改部分代码再运行
    wangchao1522 发表于 2013-10-2 17:03
    话说吊臂下降的过程中为什么会有顿挫呢?
    这就说明第三节吊臂移动的阻力是滑动摩擦,虽然经试验,摩擦较小。
    滑动摩擦在吊臂收回时容易产生顿挫,滚动摩擦绝对不会。
    官方的是滑动摩擦,所以人家是官方,我就是个票友!:embarrass
  • 树影婆娑 2013-10-2
    29

     提示:您可以先修改部分代码再运行
    寻忆 发表于 2013-10-2 17:21
    第三节伸出的扭矩会不会太大了?乐高原版是有类似滑轮做支撑,应该能减少摩擦力吧 ...
    经过试验,扭矩不算大,即使是滑动摩擦没有导轮也没有问题。
    1. 仔细听录像里的电机声音,没有特别吃力的感觉。
    2. 吊臂伸出总动力会经过一个白色过载齿轮,这个齿轮从未出现过载空转现象
    3. 安装前用手试验过,扭矩可以承受。
  • 咖啡猫 2013-10-2
    30
    009还未开工,等组过后再细细品味楼主的改造。
  • michealpan 2013-10-2
    31
    可以用L电机替代M电机吗?
  • 树影婆娑 2013-10-2
    32

     提示:您可以先修改部分代码再运行
    michealpan 发表于 2013-10-2 23:43
    可以用L电机替代M电机吗?
    塔台部分要放4个电机,空间小任务重,我觉得不行;
    车体中,前进用的L电机,另外3个M电机如果要改,有可能,但并不容易,恐怕要动结构了。
  • michealpan 2013-10-3
    33
    要7个M马达?
  • 树影婆娑 2013-10-3
    34

     提示:您可以先修改部分代码再运行
    michealpan 发表于 2013-10-3 11:10
    要7个M马达?
    一共八个电机,车体中XL x 1, M x 3; 旋转塔座中M x 2, L x 2
  • 笨猫 2013-10-3
    35
    学习
  • mouseli 2013-10-3
    36
    好久没见了,还以为你进了名人堂不出来了呢
  • wangchao1522 2013-10-4
    37

     提示:您可以先修改部分代码再运行
    树影婆娑 发表于 2013-10-3 11:32
    一共八个电机,车体中XL x 1, M x 3; 旋转塔座中M x 2, L x 2
    不知道42009标配是几个电机,需要另购哪些配件?
  • snakekid 2013-10-5
    38
    看来全齿轮三节结构也可行,有时间也试试,正好8053还在烂尾。谢谢楼主详细讲解。
  • 楚沐猴 2013-10-5
    39
    没想到树影大大还是科技高手啊
  • 树影婆娑 2013-10-6
    40

     提示:您可以先修改部分代码再运行
    楚沐猴 发表于 2013-10-5 22:48
    没想到树影大大还是科技高手啊
    是科技爱好者,票友,票友:;)
  • 阳光超人 2013-10-6
    41
    树大科技也是玩得出神入化的。强
  • erickou 2013-10-8
    42
    还没有入42009。看过这么多讨论42009的帖子,大部分都是把官方的或者Ultimate42009照图拼一遍了事,像树大这样仔细研究的不多。个人觉得这样才好玩。先下载了所有附件,待42009入手后深入研究~
  • 树影婆娑 2013-10-9
    43

     提示:您可以先修改部分代码再运行
    erickou 发表于 2013-10-8 12:24
    还没有入42009。看过这么多讨论42009的帖子,大部分都是把官方的或者Ultimate42009照图拼一遍了事,像树大 ...
    赶紧入吧。我正在攻关4节吊臂。3节吊臂还有另一种预想。42009的玩法多种多样
  • wangchao1522 2013-10-9
    44
    42009也是我的预收目标之一
  • lster 2013-10-9
    45
    老实说,外行人看的话,轮胎影响外观得分。
  • michealpan 2013-10-10
    46
    我现在已经完成第五本说明书,关键是装上马达后,支撑架的上升和下降经常转转就停了,看了下貌似是转不动,但我检查了下各个齿轮,没发觉卡住,就是因为传动齿轮和长度的关系,造成转不动。 不知道LZ有没有搭过官方的A模式,请教下,LZ有这个问题吗?
  • 树影婆娑 2013-10-10
    47

     提示:您可以先修改部分代码再运行
    michealpan 发表于 2013-10-10 00:16
    我现在已经完成第五本说明书,关键是装上马达后,支撑架的上升和下降经常转转就停了,看了下貌似是转不动, ...
    据我的猜想,原因可能是:科技系列安装需要非常严谨,尤其对于能动的连接部分需要全部按紧,齿轮全部松弛。
    特别对于移动的吊臂,请仔细观察滑槽和移动吊臂的全程是否有凸点对滑行干扰。
    祝成功!
  • michealpan 2013-10-10
    48
    谢谢耐心解答。回头再拆开试试,昨天拆了一次,感觉比之前好点,能勉强转动,但还不是非常顺畅
  • dowellcbb1 2015-5-21
    49
    挺不错的!
  • drtty 2015-5-22
    50
    壮硕的吊臂配上小轮子。。。
  • wangmaomao 2015-5-22
    51
    太强大了!!!!
  • cydshinco 2015-5-22
    52
    好东西,正愁没处找呢。
  • wwloulou 2015-5-22
    53
    我搭了一次,小孩也搭了一次,完成后有眼前一亮的感觉,太精致了。以后有空时也尝试一下全自动。
  • zhaolinjia 2015-5-22
    54
    简直掉渣天,非常好看的吊机。
  • dongjh_lx 3月前
    55
    新手入镇,多多指教。
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