3D打印在机械工程项目中有很多巨大的应用。但是您是否知道借助3D打印可以生产出坚固而功能齐全的齿轮？那么使用3D打印机制作齿轮有哪些优势？今天，我们将为您提供有关设计过程的专业提示，讨论3D打印材料，并就最佳使用软件提供建议。
设计技巧：3D打印齿轮时要注意的事项
3D打印齿数选择
在设计齿轮时，必须考虑它们的比率。3D打印齿轮的建议比例为0.2到5。这会影响齿轮上的齿数。如果选择2：1，则可以创建各种数量的齿：30和60、15和30或8和16…有很多组合。
齿数还取决于压力角。我们将在下一节中讨论压力角。推荐用于20度压力角的齿数最少为13。对于25度角，齿的数量最少为9。为什么是这些数？因为如果您设计的牙齿较少，则它们将需要底切，这对3D打印可能会带来挑战。
额外提示：说到精确数字时，一个有趣的解决方案是设计额外的齿数。例如15和31。为什么？因为15和30时，齿轮模数总是以相同的方式相遇，因此磨损得更快。拥有15和31颗牙齿，使用痕迹将平均分布。
3D打印齿轮强度
通常，如果齿数较少，则齿轮会更坚固。而且，单个模数将变大，这也是整个齿轮更加坚固。此外，细小的模数较弱，容易折断，齿轮可能会跳过它们，从而无法维持齿轮之间正常工作。小齿轮也很难生产，较大的齿将以更高的精度生产。您应该真正考虑您的齿轮需要多少齿。
为了获得更坚固的齿轮，基本上，加大宽度意味着增加强度。就厚度而言，建议将其设计为齿轮圆周螺距的至少3至5倍。牢记这些价值观应该可以帮助您生产出坚固的3D打印设备。
3D打印齿轮精确度
齿轮的精度取决于齿数和强度。但是，不要设计只有几齿的齿轮，找到平衡点很重要。较多的齿也意味着旋转运动的工作流程更顺畅，因此会影响整个机械结构。因此，请考虑研发项目的目的以及齿轮的精度。为了提高机构的精度，您可以考虑增加一个齿轮。它将为您的项目提供更多的稳定性，并使您的机制均匀运行。
3D打印齿轮压力角
压力角，也称为倾斜角，是指齿面与齿轮切线之间的角度。角度越大，齿越三角形。三角齿更易于3D打印，并且更坚固，但另一方面，它们传递扭矩的效率较低，并且噪音更大。对于3D打印齿轮，对于手掌大小的齿轮，建议使用25度的压力角。它将为齿轮提供刚度和稳定性。
最适合设计3D打印齿轮的软件
在进行3D打印建模时，您可以设计出完全适合您需求的高度定制的齿轮。借助3D打印，您可以以最佳质量实现精度。实际上，有一些真正有用的在线工具专用于3D打印建模工具。其中之一称为GearGenerator，由于其用户友好的界面，您可以快速设计自己的机制。其他在线软件是RushGear和HessmerSpurGearBuilder。
3D打印齿轮材料选择
刚度和耐用性是3D打印齿轮应考虑的主要特性之一，这些是尼龙的特征。尼龙PA12是用于机械项目的优质塑料材料。它具有低摩擦系数，高熔点和层间附着力。值得一提的是尼龙不防水。
3D打印齿轮的另一种有趣材料是金属。3D打印提供多种选择：
铝质AlSi7Mg0.6–3D打印粉末，坚固耐用且重量轻
Al4-V钛金属细粉，具有低毒性和高熔点的特点
和L不锈钢–这种材料将为您提供高精度和强大的耐腐蚀性能
Ultrafuse–这是一种3D打印长丝，由90%不锈钢和10%聚合物粘合剂制成
您应该制作3D打印齿轮吗？
如您所见，3D打印具有很多优势。您可以高度自定义齿轮，调整齿轮形状，选择合适的技术和材料进行3D打印。还需要牢记一些基本值，例如牙齿的数量和形状或压力角。希望您发现我们所有的建议都有用。