V5 샤프트 사용

VEX EDR 시스템은 어셈블리가 회전하거나 회전할 수 있도록 원형 액슬 대신 사각 샤프트를 사용합니다. 이 사각형 모양은 샤프트가 모터의 사각형 소켓에 맞도록 하고 원형 차축과 함께 사용되는 마찰 연결 대신 구동 샤프트에 물리적 연결을 제공합니다. 샤프트의 정사각형 모양은 또한 휠, 기어 및 스프로킷과 같은 모션 구성 요소와 광학 샤프트 인코더 및 전위차계와 같은 센서가 회전하기 위해 물리적 드라이브 연결을 가질 수 있도록 합니다. 이는 성형된 플라스틱 정사각형 구멍 또는 샤프트가 구성요소를 통과할 수 있도록 크기가 지정된 정사각형 구멍이 있는 금속 인서트가 있기 때문입니다. 이러한 샤프트는 드라이브 샤프트라고도 합니다.

샤프트는 최대 12인치의 다양한 길이로 제공되며 샤프트와 고강도 샤프트의 두 가지 버전으로 제공됩니다.

샤프트

이 샤프트는 ⅛"사각 막대입니다. 샤프트는 도입 이후 VEX EDR 시스템의 일부였으며 모든 VEX Motion 제품과 호환됩니다. 샤프트는 맞춤형 길이로 절단될 수 있지만 극도의 스트레스를 받으면 비틀리거나 구부러지거나 잘릴 수 있습니다.

고강도 샤프트

이 샤프트는 ¼” 사각 막대입니다. 고강도 샤프트는 나중에 VEX EDR 제품 라인에 도입되었으며 V5 스마트 모터, 고강도 기어, 고강도 스프로킷 및 체인, 그리고 3.25인치 휠. 샤프트는 맞춤형 길이로 절단될 수 있고 높은 응력을 견딜 수 있지만 구조용 금속의 정사각형 구멍을 통과하지 않으며 이 요구 사항이 어셈블리 디자인. 고강도 샤프트는 표준 샤프트보다 무게가 더 큽니다.

샤프트 고강도 샤프트
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지지 샤프트

구조용 금속의 구멍은 정사각형이므로 샤프트가 원활하게 회전하려면 샤프트를 지지해야 합니다. 또한 거의 모든 조립품에서 최소한 두 개의 평행 지지점을 제공하는 것이 중요합니다. 각 샤프트에 두 개의 지지대가 제공되지 않으면 단일 지지점에서 샤프트가 약간 위아래로 회전하게 되어 샤프트가 회전하기 더 어려워집니다. 샤프트가 지지하는 로봇 어셈블리가 무거울수록 이 두 가지 지지점을 제공하는 것이 더 중요합니다. 이러한 지원을 제공하는 데 사용할 수 있는 부품이 많이 있습니다.

샤프트

⅛" 사각 샤프트를 지지하는 데 사용할 수 있는 부품은 다음과 같습니다.

  • 베어링 플랫 은 1개의 구멍에서 샤프트를 지지하고 나사와 너트를 허용하는 일련의 3개 구멍이 있는 플라스틱 부품입니다. 또는 나머지 구멍에 장착하는 데 사용되는 부착 리벳. 베어링 플랫의 한쪽 면에는 금속의 정사각형 구멍에 삽입되도록 설계된 플라스틱 갈래가 있습니다. 이 갈래가 없으면 베어링이 스트레스를 받으면 헐거워질 수 있으므로 베어링을 폐기해야 합니다. 베어링 플랫은 구조용 금속으로 뒷받침되는 3개의 구멍이 모두 있도록 설계되었습니다.
  • 베개 블록 베어링축이 위쪽, 아래쪽 또는 측면으로 오프셋될 수 있는 플라스틱 베개 블록입니다. 베어링이 장착된 구조용 금속 부품. 필로우 블록 베어링은 별도로 판매되지 않습니다. 베개 블록 베어링 & 잠금 막대 팩에서 구입할 수 있습니다.
  • 1포스트 육각 너트 리테이너 w/ 베어링 플랫 은 빠른 조립 플라스틱 베어링입니다. 리테이너의 한쪽 끝에는 구조용 금속 조각의 정사각형 구멍에 단단히 맞도록 크기와 모양이 지정된 기둥이 있습니다. 리테이너의 중앙 구멍은 육각 너트에 단단히 맞도록 크기와 홈이 있어 너트를 고정하기 위해 렌치 없이 #8-32 나사를 조일 수 있습니다. 리테이너의 다른 쪽 끝에는 샤프트가 통과할 수 있는 구멍이 있습니다. 1포스트 육각 너트 리테이너 는 구조용 금속으로 지지되도록 설계되었습니다.

고강도 샤프트 베어링

고강도 샤프트를 지지할 수 있는 유일한 부품은 고강도 샤프트 베어링입니다. 이들은 중앙 구멍이 ¼” 샤프트가 통과할 수 있는 크기라는 점을 제외하고 베어링 플랫과 유사한 플라스틱 부품입니다. 고강도 샤프트 베어링은 두 개의 구조용 금속 사이에 부착된 두 개의 베어링 사이에 끼워지는 정확한 길이인 고강도 샤프트를 선택하여 사용할 수 있습니다. 그러나 이 구성에서 샤프트는 구조용 금속을 통과하지 않고 응력을 받을 때 파손될 수 있는 베어링의 플라스틱으로만 지지됩니다. 그렇지 않으면 베어링과 금속을 통해 삽입된 후 고강도 샤프트가 자유롭게 회전할 수 있도록 충분히 큰 구조 금속을 통해 맞춤형 구멍을 뚫어야 합니다. 고강도 샤프트 베어링은 3개의 구멍이 모두 구조용 금속으로 뒷받침되도록 설계되었습니다.

베어링 플랫 베개 블록 베어링 1포스트 육각 너트 리테이너 고강도 샤프트 베어링
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두 가지 지원 지점의 예

1 지원 포인트(나쁨) 2 지원 포인트(좋음) 2 지원 포인트(좋음)
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샤프트 캡처

샤프트가 자유롭게 회전하면서 어셈블리에서 미끄러지지 않게 하려면 샤프트를 잡아야 합니다. 또한 샤프트가 회전하도록 의도된 부품은 샤프트와 함께 회전하도록 캡처 및/또는 샤프트에 고정되어야 합니다.

⅛” 샤프트를 캡처하는 몇 가지 부품 옵션이 있습니다. 모터 소켓에 배치된 샤프트를 캡처할 때 모터 반대편의 구조 구성요소에 닿도록 칼라를 방향으로 고정하는 것이 중요합니다. 이렇게 하면 샤프트가 모터에 안전하게 고정됩니다. 바퀴, 기어 및 스프로킷이 샤프트에서 앞뒤로 미끄러지지 않도록 고정하는 것도 중요합니다. 이를 수행하는 한 가지 방법은 구성 요소의 각 측면에 있는 샤프트에 칼라를 고정하는 것입니다. 구조용 금속 조각이나 베어링에 칼라를 배치할 때 부품과 구성요소 사이에 와셔를 배치하면 마찰을 줄일 수 있습니다.

다음 부품을 사용하여 ⅛” 샤프트를 캡처할 수 있습니다.

  • 클램핑 샤프트 고리 은 실린더 중앙을 관통하는 1/8"사각 구멍이 있는 플라스틱 실린더이며 실린더에는 #8-32 나사가 통과하고 Nylock 너트로 고정할 수 있도록 수직 나사 구멍으로 길이를 분할합니다. 이 칼라는 샤프트가 사각형 구멍을 통해 삽입된 다음 #8-32 나사를 조여 칼라를 샤프트에 고정하도록 설계되었습니다. 클램핑 샤프트 칼라는 샤프트를 캡처하는 데 사용되는 가장 넓은 부품이며, 이 너비를 수용하려면 공간과 샤프트 길이를 어셈블리에 설계해야 합니다.
  • 고무 샤프트 고리 은 얇은 고무 실린더로, 실린더 중앙을 관통하는 1/8" 정사각형 인서트가 있습니다. 이 칼라는 샤프트가 사각형을 통해 삽입되고 칼라가 적용된 마찰에 의해 샤프트를 캡처하도록 설계되었습니다. 고무 샤프트 칼라는 샤프트를 잡는 데 사용되는 부품 중 가장 얇지만 클램핑 샤프트 칼라와 같이 샤프트에 압력을 가하는 클램핑 나사 또는 샤프트 칼라와 같이 샤프트에 대해 조여진 고정 나사가 없습니다. .
  • 샤프트 고리 은 중앙을 관통하는 둥근 구멍이 있는 금속 실린더로, ⅛" 샤프트가 통과할 수 있는 크기입니다. 구멍. 칼라 측면에는 고정 나사가 있는 수직 #8-32 나사 구멍이 있습니다. 이 칼라는 고정 나사가 샤프트에 조여지도록 설계되었습니다. 고정 나사는 나사를 조이기 위해 5/64” 육각 키가 필요합니다. 칼라의 #8-32 나사 구멍을 통해 고정 나사를 제거하고 #8-32 나사 또는 스탠드오프용 #8-32 커플러를 교체할 수 있습니다. 이러한 대체는 일부 창의적인 어셈블리로 이어질 수 있습니다. 칼라의 고정 나사는 너무 세게 조이면 샤프트에 버가 생길 수 있습니다. 이런 일이 발생하면 샤프트를 재사용하기 전에 버를 매끄럽게 갈아야 합니다.
  • 고강도 샤프트 칼라 은 샤프트를 사이에 끼워서 캡처하지 않는 한 고강도 샤프트를 캡처하는 데 사용할 수 있는 유일한 부품입니다. 위에서 설명한 구조용 금속으로 지지되는 두 개의 베어링. 고강도 샤프트 칼라는 플라스틱 클램핑 샤프트 칼라와 거의 동일하지만 칼라의 중앙을 관통하는 1/4" 정사각형 구멍이 있다는 점을 제외하면
클램핑 샤프트 칼라 고무 샤프트 칼라 샤프트 칼라 고강도 샤프트 칼라
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샤프트에 구성요소 고정

샤프트 캡처의 또 다른 유형은 샤프트와 함께 회전하도록 부품을 샤프트에 고정하는 것입니다. 위에서 언급한 바와 같이 성형된 사각형 구멍 또는 사각형 구멍이 있는 금속 인서트가 있기 때문에 많은 구성 요소를 샤프트에 쉽게 고정할 수 있습니다. 금속 부품을 샤프트에 고정해야 하는 경우 추가 부품이 필요합니다. ⅛” 샤프트의 경우 다음 부품이 포함됩니다.

  • 드라이브 샤프트 잠금 바 은 #8-32 나사 및 부착 너트용 크기의 두 끝 구멍이 있는 금속판입니다. 막대를 금속 구성요소에 장착하고 3개의 ⅛” 정사각형 구멍을 통해 샤프트가 금속 구성요소를 회전시킬 수 있도록 중간 정사각형 구멍을 통해 샤프트를 삽입할 수 있습니다. 중앙 정사각형 구멍의 측면에 있는 두 개의 정사각형 구멍은 단종된 ¼” 피치 금속과 함께 사용할 수 있습니다.
  • 잠금 막대 은 #8-32 나사용 크기의 끝 구멍 2개와 장착용 너트 부착이 있는 플라스틱 막대입니다. 막대를 금속 부품에 연결하고 중앙에 1/8” 정사각형이 있는 금속 인서트가 있어 샤프트가 금속 부품을 회전시킬 수 있도록 정사각형 구멍을 통해 샤프트를 삽입할 수 있습니다. 금속 인서트는 금속 인서트를 제거한 다음 다른 위치의 정사각형 구멍이 있는 슬롯에 다시 삽입할 수 있도록 래칫 톱니 디자인이 있는 플라스틱 막대의 슬롯에 삽입됩니다. 잠금 바가 금속 구성요소에 장착되어 금속과 수평이 되도록 바의 금속 인서트 면이 향하도록 하는 것이 중요합니다. 그렇지 않으면 샤프트가 바의 슬롯에서 금속 인서트를 밀어낼 수 있습니다. . 잠금 바는 별도로 판매되지 않습니다. 베개 블록 베어링 & 잠금 막대 팩에서 구입할 수 있습니다. 플라스틱 잠금 막대는 금속 드라이브 샤프트 잠금 막대보다 극심한 스트레스를 받으면 고장날 가능성이 더 큽니다.

이 기사를 작성하는 시점에서 VEX의 고강도 샤프트용 잠금 바가 없습니다. 그럼에도 불구하고 금속 구조 부품을 통해 맞춤형 구멍을 뚫을 수 있으며 장착 구멍이 있는 고강도 기어 또는 고강도 스프로킷을 금속에 장착할 수 있습니다. 그런 다음 금속 부품과 기어/스프라켓을 통해 고강도 샤프트를 삽입할 수 있습니다. 장착된 기어/스프라켓은 잠금 막대처럼 작동하여 샤프트가 금속 부품을 회전시키도록 합니다. 사용할 수 있는 특수 도구가 있는 경우 금속판 또는 금속 막대의 구멍 중 하나를 브로치를 사용하여 ¼인치 정사각형 구멍으로 확장하여 대형 샤프트용 맞춤형 잠금 플레이트를 만들 수 있습니다. 현재 ¼” 정사각형에 구멍이 뚫린 다양한 길이의 VEX 금속 막대를 판매하는 애프터마켓 공급업체가 있습니다.

구동축 잠금 바 잠금 바 ¼” 구멍이 있는 금속 막대 브로치
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샤프트 캡처의 예

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  1. 고무 샤프트 칼라는 샤프트가 모터의 드라이브 소켓에서 미끄러지는 것을 포착합니다.
  2. 2개의 고무 샤프트 고리가 샤프트에서 앞뒤로 미끄러지는 4인치 휠을 포착합니다.
  3. 4인치 휠의 사각 금속 인서트는 휠을 샤프트에 고정합니다.

자유 회전 어셈블리

기어, 스프로킷, 금속 부품 또는 휠을 샤프트에 고정하는 것이 바람직하지 않은 경우가 있습니다. 이 경우 구성 요소(휠 또는 금속 구조)에는 장착 구멍이 있고 기어 또는 스프로킷 구동 시스템의 피동 또는 "출력" 쪽에 장착됩니다. 종동 기어 또는 종동 스프로킷 및 휠은 원형 구멍 인서트를 사용하여 샤프트에서 자유롭게 회전할 수 있습니다. 종동 기어/스프라켓에 장착된 휠 또는 금속 부품은 주행(입력) 기어 또는 구동 스프로킷 및 체인에서 회전합니다. 삽입된 샤프트가 아닙니다. 자유 회전 어셈블리는 샤프트와 어셈블리를 모두 회전시키는 추가 마찰이 없습니다.

자유 회전 어셈블리의 예

자유 회전 어셈블리

  1. 구동되는 고강도 기어 및 3.25 휠에는 모두 샤프트에서 자유 회전할 수 있도록 라운드 홀 인서트가 있습니다. 3.25 휠은 고강도 기어에 장착됩니다.
  2. 구동하는 고강도 기어는 Metal Square Insert를 사용하여 샤프트에 고정하고 모터가 샤프트를 구동하고 기어를 회전시켜 회전시킵니다.
  3. 샤프트는 휠 어셈블리와 함께 회전할 필요가 없습니다.

로봇 현실

샤프트를 지지하고 잡는 것은 로봇 조립의 중요한 측면입니다. 교실 게임이든, 주요 로봇 공학 대회의 엘리미네이션 매치이든, 필드를 내다보고 바닥에 누워 있는 로봇의 기어, 휠 또는 스프로킷을 보거나 로봇의 컨트롤러가 작동하고 샤프트가 모터에서 미끄러져 나갔기 때문에 아무 일도 일어나지 않습니다.

안전 위험:
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핀치 포인트

움직이는 부품 사이에 손가락, 옷, 전선, 기타 물체가 끼지 않도록 하십시오.

샤프트와 하드웨어는 https://www.vexrobotics.com/vexedr/products/motion에서 구입할 수 있습니다.