七夕心跳凸輪 · 組裝說明

一根手搖軸、一片偏心凸輪、一顆會跳的心。20 片 3mm 板 + 兩段 Ø6 圓棒,升程 12mm。

搭配 3D 模擬 一起看:拉「爆炸圖」滑桿對照每一步,點「拆解接頭」看心和推桿怎麼咬合。

誠實聲明:本設計走完模擬三層驗證(幾何檢查/干涉掃描/零件自檢),還沒實際切過。

骷髏頭當初也是同樣狀態,後來線鋸切出來如預期會動。你切了,歡迎回報。

第 0 步:列印與備料

• 列印描圖:印 cut/heart-cut-A4.pdf(一張 A4、1:1),縮放選「實際大小 / 100%」,不要選「符合頁面」。雷切:用 heart-cut-1.svg 或 heart-cut-1.dxf,黑線=切割、藍字=刻字。
• 印出後量左下角校正尺:50mm 線段必須剛好 50mm,不對就調印表機縮放重印。
• 材料:3mm 木板或厚紙板一張 A4 的量、Ø6 圓棒兩段(軸 92mm、手把 34mm;竹筷可替代,骷髏頭實作就是竹筷)、白膠、砂紙、一張紙條(第 5 步當墊片用)。
• 板材標 3mm 實際常是 2.8~3.2mm:疊層件黏完若超過 6.4mm,先磨薄再裝。
• 雷切的話:kerf 會讓配合再鬆 0.1~0.2mm,本設計全走「留隙+上膠」,鬆一點無害。
• 膠水用白膠(木工 PVA)就對了:乾透後比木材本身還強,膠層薄不吃間隙。不要用熱熔膠黏配合面——膠層厚 0.5~1mm 會把留好的間隙全吃掉,受力久了還會剝。趕時間就用快乾木工膠。
• 圓棒/竹筷的黏合段先用砂紙磨毛:竹子表面光滑,白膠咬不住,磨毛才牢(凸輪孔、軸環、曲柄孔、手把孔都適用)。

第 1 步:疊層件先黏

凸輪 3 片(疊 9mm)、推桿 2 片(疊 6mm)、曲柄臂 2 片(疊 6mm)各自疊黏。

• 黏之前拿一小段軸穿過孔當定位銷,孔對孔再壓合;曲柄臂兩孔都穿。
• 乾後把疊層邊緣磨齊,推桿四邊尤其要磨——它之後要在導套裡滑。

驗:凸輪穿軸能轉不晃;推桿厚度量起來 ≤6.4mm、寬度 ≤16.4mm。

第 2 步:側板立上底板

兩片側板(有 Ø6.2 軸孔的)立在底板上:左側板距底板左緣 6mm、右側板外面距右緣 0(貼齊),軸孔同高同向,黏牢。

再把兩片前後裙板(74×26)卡進兩側板之間、貼齊底板前後緣黏好——結構閉環,箱體才不會左右歪斜。

驗:拿軸同時穿過兩孔,能自由轉、不彆手;抓住兩側板前後搖,不晃。

第 3 步:穿軸鏈(順序不能反)

軸從左側板外往內穿 → 套左軸環 → 套凸輪(先不上膠) → 套右軸環 → 穿出右側板。

• 凸輪推到正中:距兩側板內面各約 34mm。置中才有 ±1.5mm 的軸向容差,推桿不會踩空。
• 定位好後:凸輪中孔整圈上白膠(軸的這段先磨毛);兩枚軸環分別貼側板內側、黏在軸上(擋軸向滑動)。

驗:搖軸,凸輪跟著轉、軸不左右滑動。

第 4 步:曲柄與手把

曲柄臂套軸右端,與右側板留 1~2mm 縫再黏死;手把段插進臂另一端的孔黏牢。

驗:搖一整圈,曲柄與手把不掃到底板、不擦側板。

第 5 步:推桿與導套(最容易裝錯的一步)

1. 推桿 T 腳朝下立在凸輪正上方。
2. 頂板先不上膠,從桿頂套下(導槽對準桿身)。
3. 桿身包一層紙當墊片。
4. 四片導片貼著紙面靠緊:左右兩片夾窄邊、前後兩片擋寬邊,頂邊全部貼齊頂板底面,黏在頂板上。
5. 膠乾後抽掉紙——孔道位置準(推桿自己就是治具)、間隙也剛好(紙就是間隙)。

驗:手抽推桿上下要順滑;搖軸,推桿升降 12mm 不卡。過了這關才把頂板四邊上膠、蓋牢箱體。

第 6 步:裝心

心的底槽對準推桿頂端叉槽,往下沉到底(心槽頂面坐在叉槽底面),四面上白膠。

這是錯位搭接:心的槽壁跨住推桿(左右)、叉齒夾住心板(前後)、槽頂面定深(上下)。

驗:搖軸,心上下跳 12mm,四個接觸面都吃到膠。

第 7 步:調校

• 推桿桿身與凸輪頂面磨圓、上蠟(蠟燭塗一塗就行),滑起來才順。
• 回位靠自重就夠:偏心 6mm 要搖到約每秒 6 轉(386rpm)心才會跳離,手搖通常 1~2 轉/秒,餘裕三倍以上。
• 卡卡的:先查導套四面間隙(磨導片內側),再查凸輪有沒有置中。

最容易裝錯的五件事

1. 導片「靠緊黏」沒墊紙 → 零間隙,100% 卡死
2. 先黏死頂板才想放推桿 → T 腳穿不過導槽,順序不能反
3. T 腳裝反朝上 → 沒有接觸面,心不會跳
4. 凸輪沒置中 → 吃掉 ±1.5mm 軸向容差,推桿踩空
5. 曲柄臂貼死側板 → 整圈摩擦,要留 1~2mm 縫

零件表

另需:Ø6 圓棒兩段(軸 92mm、手把 34mm)、白膠。