摘要：本次毕业设计以Prusa-I3型3D打印机的机械结构设计作为主要工作。通过对Prusa-I3型3D打印机机械结构进行合理分析及设计，完成Prusa-I3型3D打印机在生产中所需完成的全部机械任务。

3D打印为快速成型技术中的一种，是将数字模型文件作为基础，通过逐层打印的方式将粉末状金属或塑料等可粘合材料来构造物体的技术，3D打印快速成型技术被广泛应用生活中的各个领域。本毕业设计基于CAD/CAM、自动控制等技术，通过对3D打印机的机械结构进行设计，自主开发Prusa-I3型3D打印机，满足教学和工业生产的一般需要。目前流行的打印机除了温度控制外，挤出部分的步进电机和X、Y、Z三轴的操控都为开环环境下，方便众多爱好者进行DIY设计及二次开发。在这个科技大爆发的时代，3D打印技术走进课堂已经成为常态。3D打印技术可以辅助教师开展教学，帮助学生了解现代核心科技的精髓。3D打印的启用，对活跃课堂氛围，扩展学生想象力和思维能力，为学生提供一种视觉效果和触觉效果完美结合的新型学习方式而言，是一场全新的变革也开启创客教育的先锋。而Prusa-I3型3D打印机作为入门级3D打印机有着操作简便、结构简单的特点深受中小学教师和学生的喜爱。

本毕业设计对Prusa-I3型3D打印机的结构原理进行调研、分析及优化，通过对X、Y、Z三个轴传动部分及其相关零部件的计算和校核，并结合Solidworks、CAD技术，通过可视化的手段对设计内容进行仿真和分析，以期达到设计要求。

关键词 Prusa-I3型；3D打印机；X、Y、Z三轴传动系统；强度校核

目录

摘要

Abstract

1-绪论-1

1.1-研究背景及意义-1

1.2-国内外3D打印机发展现状及未来趋势-1

1.3-主要研究内容-3

2-Prusa-I3型3D打印机的工作原理分析及总体方案设计-5

2.1-Prusa-I3型3D打印机的工作原理分析-5

2.1.1-基于熔积技术的3D打印机工作原理-5

2.1.2-Prusa-I3型3D打印机工作流程-5

2.2-Prusa-I3型3D打印机总体方案设计-6

2.2.1-整体框架设计-6

2.2.2-机械传动设计-6

2.3-Y轴打印平台设计-7

2.4-耗材挤出机设计-8

3-传动部件选择及校核-11

3.1-电机的选型及校核-11

3.1.1-电机的选型-11

3.1.1.1-3D打印机使用步进电机参数-11

3.1.1.2-步进电机的校核-11

3.2-同步带轮及同步带的选型及校核-13

3.2.1-同步带轮及同步带的选型-13

3.2.2-同步带轮及同步带的计算及校核-15

4-其他部件的设计选型及校核-22

4.1-联轴器的设计计算与校核-22

4.2-滚动直线导套副的寿命计算-23

4.3-导向光轴的校核-24

4.3.1-轴径计算-24

4.3.2-轴的刚度校核-24

4.4-轴承选型及校核-25

4.5-传感器选择-26

4.6-限位开关选择-26

结论 -27

致谢- 28

参考文献-29