Шестеренки в блендер: Быстрое создание простых шестеренок в Blender

Быстрое создание простых шестеренок в Blender

На портале уже публиковались статьи по созданию шестеренок. Но они либо используют онлайновые редакторы с дополнительным конвертированием, либо дорогие CAD-системы. В этой статье я расскажу как быстро создавать шестеренки в бесплатном редакторе Blender. На моделирование шестерни уходит порядка 1-2 минут. На выходе получаем готовый STL файл для печати с нужными нам размерами. Для работы будем использовать Blender 2.70а (текущая стабильная версия 2.75а, но по некоторым причинам я до сих пор использую эту версию). Данный метод работает на более ранних и на более поздних версиях. В статье используются стандартные настройки внешнего вида и быстрых клавиш. Следует помнить, что в версиях до 2.50 сочетания клавиш могут отличаться от описанных. Локализация у меня отключена, но, думаю, пользователи русифицированного редактора могут сориентироваться по внешнему виду меню. Статья расчитана на полных новичков в Blender, которые открыли этот замечательный редактор второй раз в жизни (первый раз открывали после установки, ничего не поняли и закрыли) и вследствии этого получилась достаточно объемной. На самом деле все делается очень быстро. Итак, приступим.

Запускаем Blender и удаляем кубик в стартовом окне (щелкаем по нему правой кнопкой мыши (ПКМ) и нажимаем Delete).

Для начала включим плагин создания шестеренок. Ничего дополнительно скачивать не надо, все идет в комплекте с Blender, просто выключено по умолчанию. Обращаю внимание, что при проведении операций с быстрыми клавишами курсор мыши должен располагаться над окном 3d вида (окном, где был кубик), иначе быстрые клавиши не отработают. Для включения плагина вызываем меню пользовательских настроек (сочетание клавиш Ctrl+Alt+U) переходим на вкладку Addons, выбираем в левом столбце категорию Add Mesh и ставим галочку напротив пункта Add Mesh: Extra objects, как показано на рисунке.

Сохраняем настройки нажав на кнопку Save User Settings и закрываем окно пользовательских настроек.

Теперь создадим нашу шестеренку. Для этого сначала убедимся, что 3d курсор установлен в начало координат. Если по каким то причинам он находится в другом месте, нажимаем Shift+S и выбираем пункт Cursor to Center.

Далее добавим меш сочетанием клавиш Shift+A или выбрав в меню Add → Mesh. В появившемся меню выбираем Extra Objects → Gears → Gear (или Worms, если хотите создать червячную передачу).

Поздравляю, шестерня создана!

Далее скорректируем параметры под требуемые нам. Положим нам необходима 15 зубая цилиндрическая косозубая шестерня шириной 40 мм с диаметром по модулю 50 мм, высотой зуба 5 мм, и углом наклона зубьев 20 градусов. Диаметр отверстия под вал должен быть 10 мм. Вы уже наверно заметили, что внизу панели инструментов (находится слева от окна 3d вида, вызывается и скрывается клавишей T) появилось меню Add Gear. В нем и будем выставлять необходимые параметры. По умолчанию (если вы не изменяли настройки) все линейные размеры указываются в мм, углы в градусах.

Первый параметр Number of Teeth — это число зубьев — устанавливаем 15.

Radius — это радиус по модулю — устанавливаем 25 (половина от диаметра).

Замечу, что масштабирование в Blender осуществляется колесиком мыши, а покрутить 3d вид можно нажав на колесико (или среднюю кнопку мыши) и перемещая мышь в нужном направлении.

Width — высота шестерни — устанавливаем 40.

Base — ширина шестерни — ((диаметр по модулю-диаметр вала)/2)-высота нижней части зуба — устанавливаем 17,5.

Dedendum — высота нижней части зуба — полагаем, что зуб симметричный — устанавливаем 2,5.

Addendum — высота верхней части зуба — соответственно также устанавливаем 2,5.

Pressure Angle — угол наклона вершины зуба — по умолчанию 20 градусов — оставляем без изменений.

Skewness — угол наклона зубьев — устанавливаем 20 (или -20 в зависимости от необходимого направления наклона).

Conical Angle — угол конусности шестерни — используется при создании конических шестерен — оставляем 0.

Crown — высота короны — сдвиг зубьев по высоте шестерни, тоже не используем — оставляем 0.

В результате получаем симпатичную шестеренку, как на рисунке.

Но у нее одна беда — контур под валом не замкнут, а значит распечатать мы ее не сможем.

Для замыкания контура под вал переходим в режим редактирования. Для этого нажимаем клавишу Tab. В этом режиме мы видим все грани, ребра и вершины из которых состоит шестерня. Причем не только видим, но и можем их редактировать. Шестеренка приобретает вид, как на картинке.

Снимаем выделение со всех граней (клавиша A). Убеждаемся, что находимся в режиме редактирования вершин (нажата кнопка

в окне заголовка 3d окна). Поворачиваем шестеренку торцом к себе (кнопка 7 на цифровой клавиатуре) и масштабируя вид модели колесиком мыши добиваемся вида, как на рисунке. Если не видны точки вершин нижнего отверстия, нажимаем кнопку 5 на цифровой клавиатуре.

Далее выделяем 4 вершины — по 2 на верхней и на нижней грани шестерни, расположенных приблизительно друг напротив друга, как показано на том же рисунке. Для этого зажмем клавишу Shift и выделим правой кнопкой мыши эти вершины.

Нажимаем клавишу F для создания грани.

Переключаемся в режим редактирования ребер (сочетание Ctrl+Tab и выбираем Edge или просто нажимаем на соответствующую кнопку на панели свойств 3d окна).

Выбираем ПКМ одно из свободных ребер на созданной грани.

Нажимаем F пока грани полностью не закроют отверстие под ось.

Шестерня практически готова. Замечу, что при создании конических шестеренок алгоритм создания отверстия под ось будет немного другой. Если вкратце, то заливаем верхнее и нижнее отверстия, вставляем вдоль оси цилиндр, необходимого диаметра и вычитанием цилиндра из шестерни формируем отверстие. Если интересно, напишу следующим постом.

Заключительным этапом подготовим модель для печати.

Формат STL, который используют принтеры предполагает, что поверхность детали образована из треугольников. В нашей модели по большей части используются четырехугольники.

Для начала проведем триангуляцию модели. Для этого переключаемся обратно в объектный режим (клавиша Tab) и в окне свойств (крайнее правое окно) выбираем вкладку модификаторов.

Нажмем на выпадающее меню Add Modifier и выберем Triangulate.

Нажимаем кнопку Apply. Триангуляция завершена.

Разместим модель на плоскости печати. Для этого в вызовем окно трансформации (второе справа, вызывается и скрывается клавишей N, по умолчанию скрыто). В группе Location установим для пункта Z значение 20 — это половина высоты нашей шестерни. Так как центр детали совпадал с центром координат, при вводе данного значения нижняя плоскость детали совпадет с плоскостью печати.

Проверяем наличие дефектов геометрии (перекрывающихся или незакрытых плоскостей) и прочих деффектов. Для этого опять переключаемся в режим редактирования. Переключаемся в режим редактирования вершин (Ctrl+Tab → Vertex). Масштабируем шестерню так, что бы ее полностью было видно на экране. Скрываем грани (клавиша Z) и снимаем выделение (клавиша A).

Проверка выполняется нажатием сочетания клавиш Ctrl+Alt+Shift+A. Здесь у пользователей Windows, у которых переключение клавиатуры по умолчанию висит на Ctrl+Shift или Alt+Shift могут возникнуть проблемы, выходом из которых служит только смена сочетания переключения раскладки клавиатуры. Как вызвать эту функцию из меню я не знаю, если кто нибудь подскажет в комментариях — буду благодарен. Вообще в Blender, да и в других редакторах часто используются сочетания Ctrl+Alt или Shift+Alt, поэтому у меня переключение раскладки давно висит на клавише CapsLock. Под Windows я использую для этого бесплатную программу отечественной разработки capslang. При печати десятипальцевым методом очень удобно.

Если при нажатии данного сочетания на детали не появилось выделенных вершин, ребер или граней, значит проверка прошла успешно. Можно сохранять деталь в STL.

Для этого выбираем File → Export → Stl

Указываем путь, присваиваем имя и сохраняем файл для дальнейшей печати.

Загружаем полученный файл в любимый слайсер.

Любуемся и печатаем.

Вот и финальный результат.

Если у вас возникли вопросы — с радостью отвечу на них в комментариях.

Пока писал данный пост подумал что слишком много места занимают сочетания клавиш и прочие очевидные для пользователя Blender вещи. Если сообществу будет интересно, может написать серию статей ‘Blender для самых маленьких печатников’?

С уважением, Максим.

Шестерни для блендера в категории «Техника и электроника»

Шестерня крышки редуктора для блендера Grunhelm EBS-600SS

На складе

Доставка по Украине

по 75 грн

от 4 продавцов

75 грн

Купить

Шестерня для кухонного комбайна Bosch, Siemens 00622182

Доставка по Украине

370 грн

Купить

Multi-shop

Шестерня редуктора венчика для блендера Saturn ST-FP1065 3D-принтер

Доставка по Украине

по 50 грн

от 3 продавцов

50 грн

Купить

Шестерня редуктора для блендера Grunhelm EBS-1000МG 3D прінтер

Доставка по Украине

по 150 грн

от 3 продавцов

150 грн

Купить

Шестерня планетарная 3 шт для блендера Philips

На складе в г. Каменское

Доставка по Украине

299 грн

Купить

TehZabota — запчасти и аксессуары для бытовой техники

Шестерня для блендера Moulinex

Доставка по Украине

300 грн

Купить

EMME 3d Technology

Шестерня для блендера Monte MT-1910

Доставка по Украине

60 грн

Купить

EMME 3d Technology

Шестерня для блендера Elenberg hb8040

Доставка из г. Кривой Рог

60 грн

Купить

EMME 3d Technology

Шестерня для блендера Bosch

Доставка из г. Кривой Рог

80 грн

Купить

3dPazl

Шестерня кришки подрібнювача для блендера

Доставка по Украине

250 грн

Купить

козак Васьок

Шестерня для блендера Rotex RTB830-B Liberton LHB-1002

Доставка по Украине

150 грн

Купить

козак Васьок

Гнездо привода для блендеров Triniti Biolomix T5200 D6300

На складе

Доставка по Украине

120 грн

Купить

Интернет-магазин «Тринити»

Шестерня центральная ведущая 12 зубов для блендера Philips HR1366, HR1364, HR1370, HR1372, HR1613, HR1617

Доставка из г. Каменское

120 грн

Купить

TehZabota — запчасти и аксессуары для бытовой техники

Шестерни (2шт) + подшипник редуктора для блендера (миксера) Tefal SS-989451

На складе в г. Киев

Доставка по Украине

279 грн

Купить

MasterGood

Шестерня крышки редуктора измельчителя для блендера Philips HR 13-HR16 серии

Доставка по Украине

49 — 50 грн

от 4 продавцов

50 грн

Купить

Смотрите также

Шестерня центральная крышки редуктора для блендера Philips HR1660

Доставка из г. Винница

по 120 грн

от 3 продавцов

120 грн

Купить

Шестерня для блендера Vimar VBS-4792

Доставка из г. Кривой Рог

80 грн

Купить

EMME 3d Technology

Муфта ножа для блендера Philips

На складе в г. Киев

Доставка по Украине

250 грн

150 грн

Купить

«Деталька»

Шестерня редуктора ведомая CP5988/12 для блендера Philips (420303973902)

Доставка по Украине

248. 43 грн

Купить

Интернет-Магазин «AvtoMLT»

Шестерня редуктора приводная CP5988/11 для блендера Philips (420303973901)

Доставка по Украине

147 — 248.43 грн

от 2 продавцов

248.43 грн

Купить

Интернет-Магазин «AvtoMLT»

Шестерня для насадки под венчик блендера REDMOND RHB-2913

Доставка по Украине

80 грн

Купить

3dPazl

12-зубая шестерня с эвальвентным профилем для редуктора блендера Philips hr 1366

Доставка по Украине

150 грн

Купить

3deNity

Шестерня для Миксера Zelmer 252.0003 — запчасти для блендеров, миксеров Zelmer

На складе в г. Харьков

Доставка по Украине

133 грн

103 грн

Купить

💛💙️ ZipBaza 💛💙️ запчасти для бытовой техники

Шестерня миксера Zelmer 251.0004 (d=33 z=37), запчасти для миксера — запчасти для блендеров, миксеров Zelmer

На складе в г. Харьков

Доставка по Украине

101 грн

Купить

💛💙️ ZipBaza 💛💙️ запчасти для бытовой техники

Комплект шестерней для миксера Saturn, Domotec, Polaris, запчасти для миксера — запчасти для блендеров,

На складе в г. Харьков

Доставка по Украине

133 грн/пара

103 грн/пара

Купить

💛💙️ ZipBaza 💛💙️ запчасти для бытовой техники

Втулка c внутренними зубами (для обоймы) крышки блендера ROTEX RTB-850B

Доставка из г. Винница

120 грн

Купить

CoHeSa -пластикові запчастини до побутової техніки,автомобілів та ін.3D друк та ливарне виробництво

Шестерня для блендера (cцепная муфта) Braun (паучек) (67050810)

Доставка по Украине

82.50 грн

Купить

Аксессуары и запчасти для Вашей бытовой техники

Шестеренка планетарного редуктора для блендера Philips HP1613 (12 зубцов)

Доставка по Украине

80 грн

Купить

3dPazl

Шестерня привода муфты в редуктор чаши для блендера универсальная

Доставка по Украине

78 грн

Купить

TehnoMoD

Как моделировать зубчатые колеса для печати в Blender

Понимание зубчатого колеса и его геометрии

Шестерня — это вращающаяся механическая часть, предназначенная для преобразования скорости, крутящего момента и направления движения. Обычно они имеют круглую форму и зубьев для зацепления с другими шестернями.

Чтобы проверить, можно ли зацепить две шестерни, вам понадобится модуль шестерни . Разделите количество зубьев на радиус каждой шестерни, чтобы рассчитать модуль. В зацепление могут входить только шестерни с одинаковым модулем.

 M = n / r # Модуль = Зубья / радиус
 

Вторым по важности параметром для 3D-печати шестерен является зазор шестерни . Если две шестерни находятся в зацеплении, это расстояние между базовой окружностью шестерни (шестерня без зубьев) и зубьями других шестерен. Так называемая рабочая глубина — это высота зубьев шестерни плюс зазор шестерни.

Передаточное число (вычисляется путем деления радиусов шестерни) между двумя шестернями одного модуля определяет величину, на которую уменьшается или увеличивается скорость вращения шестерни, что уменьшает усилие шестерни.

Также полезно знать: угол давления — это угол, под которым встречаются зубья шестерни. Дополнительные сведения о терминологии передач см. в статье Википедии, посвященной номенклатуре передач.

Моделирование шестеренки в Blender

После того, как вы поняли шестеренки, вы можете просто смоделировать их самостоятельно. Однако из соображений эффективности я отправился на поиски автоматических генераторов-редукторов.

Попробовав несколько, я остановился на отличном аддоне Blender GearGenMaster 9.0008 Сергея Драчева (посмотреть на GitHub или скачать отсюда).

После установки аддона вы сможете найти генератор в меню Add > Mesh > GearGenMaster . Там вы можете установить необходимые параметры шестерни, которые затем будут использоваться для создания сетки шестерен.

Печать шестерен

1. Используйте функцию экспорта Blenders stl для экспорта моделей шестерен в файлы . stl .

2. Импортируйте stl в свой слайсер (обычно я использую Cura).

3. Настройте параметры слайсера: мне нравится печатать шестеренки с большим количеством краев, чтобы шестерня застряла, две внешние стенки и 40% треугольного заполнения, оставляя нижнюю часть шестерни открытой.

4. Обычно имеет смысл пересверлить отверстия в шестернях, чтобы получить правильные допуски.

Имитация шестеренок в Blender

Вы можете имитировать движение шестерен в Blender, добавив ограничения на шестерню
сгенерированные вами сетки:

1. Используйте пределы вращения , чтобы разрешить вращение только вокруг осей вращения шестерни.
2. Используйте ограничение копирования-вращения на шестернях, на которые воздействуют другие. Не забудьте установить флаг инвертировать , который заставляет шестерни вращаться в противоположных направлениях. Для шестерен с другим передаточным числом установите параметр влияет на ограничения равным передаточному числу между двумя шестернями (пример: 10 зубьев / 20 зубьев = 0,5 )

После правильной настройки ограничений вы можете вращать все шестерни, вращая только одну. После этого вы можете использовать ключевые кадры (режим линейной интерполяции), чтобы шестерни двигались сами по себе.

Надеюсь, этот пост был вам полезен! Если это так, не забудьте подписаться на мой Twitter @finnmglas. Если у меня что-то не так, свяжитесь со мной 🙂

- Finn M Glas, 2021-05-12 12:41:04 GMT+2

Gears 2.0 (в разработке), надстройка Blender

Обновление : версия 0.0.2 теперь поддерживает нестандартные шестерни и доступна на GitHub. Обратите внимание, что когда вы создаете червячную передачу (выбирая небольшое количество зубьев и большой угол наклона винтовой линии, например, 4 и 360), вам нужно вручную возиться, чтобы получить подходящую ведомую шестерню, автоматический расчет есть в моем списке, но с 20 минутами. день (см. в стороне) мало что можно сделать 🙂

Обратите внимание на два новых параметра: угол винтовой линии, который представляет собой величину поворота вокруг оси, и поворот, который представляет собой вращение зубчатой ​​передачи вокруг оси. Последнее необходимо, потому что ведомая шестерня находится под углом 90 градусов по отношению к червячной передаче.

Давным-давно я написал аддон для Blender 2.49 для создания шестеренок или зубчатых колес. Он работает довольно хорошо и даже включен как часть встроенных скриптов Blender. На протяжении многих лет его поддерживали другие разработчики, поэтому он до сих пор работает в Blender 2.68.

Недавно Брендон Мерфи (мета-андрокто) попросил меня заглянуть в скрипт Gears, чтобы исправить некоторые ошибки, и во время работы над другим плагином (генератор половиц) я начал думать о полной переработке скрипта. Наиболее важными проблемами, вызвавшими этот редизайн, были:

Bmesh

Когда был написан скрипт, поддержка Bmesh в Blender не была даже проблеском идеи, поэтому код, создающий фактическую геометрию, не совсем элегантен. Редизайн для Bmesh не только делает код чище, но и является личным стимулом узнать больше об этом API, который не всегда полностью задокументирован (возвращаемые операторами значения часто представляют собой словари со всеми видами геометрической информации, но различные значения, которые они содержат, часто не описывается полностью), но одновременно мощный (поддерживает сложные операции, такие как дублирование и выдавливание) и быстрый (реализован на C/C++, Python — всего лишь тонкая оболочка).

Параметризация

Когда я работал над генератором половиц, Маркатор показал мне конструкцию DragonLee, позволяющую сделать опции постоянными. Оригинальный аддон Gears страдает от того же недуга, что и многие другие аддоны: после того, как объект создан, вы не можете легко его настроить. Конечно, вы можете вручную изменить сетку, но ползунки параметров исчезнут с панели инструментов, как только с сеткой будут произведены какие-либо манипуляции. Что нам действительно нужно, так это возможность настраивать параметры даже после сохранения и перезагрузки . blend, и это именно то, что делает возможным метод DragonLee, прокладывая путь для действительно параметрических объектов.

Поддержка анимации

Настройка рига или драйверов, позволяющих одному зубчатому колесу управлять кучей других зубчатых колес, не так проста и требует много времени. Таким образом, в новом дизайне должны быть драйверы и ключевые кадры, обеспечивающие мгновенную анимацию, которую затем, конечно, можно адаптировать к вашим конкретным потребностям.

Удобство для пользователя

Многие аддоны написаны без учета удобства для пользователя, и я тоже виновен в этом грехе. По сути, у этой проблемы есть два решения (и их можно использовать параллельно): во-первых, широко использовать свой собственный аддон, спрашивая себя при каждом щелчке мыши, необходимо ли это, и при каждом вводимом параметре, является ли его описание ясным и актуальным, и во-вторых, взаимодействовать с сообществом, например, на Blenderartists. Спросите, какие функции им не хватает, и прямо спросите, как можно улучшить удобство использования. Делайте это заранее, а не тогда, когда ваш сценарий почти закончен, хотя он уже должен быть вполне пригодным для использования, когда вы его представляете, иначе никто не будет пробовать его.

С учетом этих соображений я представляю вам:

Gears 2.0, работа в процессе

Сценарий обсуждается в этой ветке на Blenderartists, не стесняйтесь комментировать там. У него также есть собственная запись в трекере загрузки Blenders.
Код доступен на GitHub, установите его обычным способом с

Файл->Пользовательские настройки->Дополнения->Установить из файла и не забудьте поставить галочку, чтобы активировать его.

Рабочий процесс

Рабочий процесс в целом очень прост:

• Добавьте первую шестерню, которая будет управлять остальной сеткой с помощью Добавить->Сетка->Добавить шестерню properties
• Добавьте столько шестеренок, сколько вам нужно, нажав Gear (кнопка внизу панели)
• Выберите каждую шестеренку по очереди и измените ее свойства по мере необходимости

На этом этапе у вас будет анимированная шестеренка тренироваться. Вы можете пройтись по кадрам, чтобы увидеть, как он движется. На месте первой шестерни находится сферическая пустота (называется GearHeadEmpty ), который можно перемещать и вращать, чтобы расположить всю шестерню в сборе любым удобным для вас способом.
Чтобы воссоздать шестерни на начальном изображении/видео, выполните следующие действия:

Добавьте первую шестерню

Нажмите Добавить->Сетка->Добавить шестерню

Добавьте четыре дополнительные шестерни

Нажмите Шестерня четыре раз на панели «Шестерни» на вкладке «Модификаторы» окна «Свойства»

Дайте первой шестерне 20 зубьев

Выберите первую шестерню и отрегулируйте Количество зубьев от до 20

Дайте второй шестерне 6 зубьев

Выберите вторую шестерню и отрегулируйте количество зубьев, как вы сделали для первой шестерни

Дайте третьей шестерне 20 зубьев

Так же, как первая и вторая шестерни

Дайте четвертой шестерне 6 зубьев

Должно быть уже знакомо

Дайте пятой шестерне 20 зубьев

Вы уже должны быть в состоянии сделать это с закрытыми глазами 🙂

Сдвоить вторую шестерню с первые

Выберите вторую передачу и выберите Up из раскрывающегося списка Twin. Шестерня переместится на место первой шестерни, слегка сдвинутой по оси Z, и ее анимированное вращение будет идентично вращению первой шестерни, как если бы обе шестерни были связаны с одной и той же осью шестерни.

Двойная передача с четвертой на третью

Выберите четвертую передачу и выберите Вверх в раскрывающемся списке Двойная, как вы сделали для второй передачи.

Готово!

Пройдитесь по рамам или нажмите ctrl-A, чтобы увидеть, как движется сборка шестерни.

Дорожная карта (предварительная)

Все, что будет разработано, конечно, зависит от отзывов, которые я получу, но мой личный список включает следующие пункты (в произвольном порядке): более разнообразное размещение шестерен

параметризация зуба (размер, запас, угол)

параметризованная глубина, конусность и крутка (для изготовления конических и косозубых шестерен)

спицы + оси

uv-map

материал слоты w.