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乐高零件尺寸详解-基本单位

umanbu8个月前 (08-22)小知识1758

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基本单位

乐高零件的各个部分尺寸经过精巧的设计,都是为了可以更容易的结合各种零件。一些看似巧合的事情其实都是乐高设计师有意为之。关于什么是“基本单位”有一些不同的观点,其实用什么并不是最重要的,只要选择一个你觉得合理单位,然后常见尺寸是它的倍数会容易计算就可以了。

通常会选1.6毫米作为基础单位,称为1 plastic(1个塑胶单位),简称1p。这是标准乐高砖的塑料壁的厚度,这几乎是乐高零件中最小的尺寸了,常见乐高零件的各部分尺寸都会是它的倍数,所以这是理想的代表性尺寸。在乐高砖上会有一个凸起,我们称他为“螺柱”,螺柱直径4.8mm,为3个单位,砖的长/宽为8.0mm,5个单位,砖高为9.6mm,6个单位。见下图。

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有时候我们不需要用到这么小的单位时,我们也可以直接用螺柱间距(8mm)作为基本单位,这也是最直观的单位,特别是在科技系列中,最常用的连杆孔距和轴,销,电子部件的尺寸大都是这个单位的整数倍。

实际尺寸

以上这只是设计标准尺寸,实际情况却并不是。当乐高积木相互叠放或放在乐高板上时会产生摩擦。为了减少摩擦并使建筑更容易,砖之间允许有微小的间隙。该间隙或空间约为0.2毫米。所以我们以最小标准乐高砖的实际长/宽尺寸为例计算,8mm-0.2mm,实际尺寸为 7.8mm x 7.8mm。下图是1x1乐高砖和1x2乐高板的实际尺寸。

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要获得任何标准乐高积木的尺寸,请将一个方向上的螺柱数乘以8mm并减去0.2mm。公式为

n x 8 - 0.2 = 实际砖尺寸

例如下图,一个2 x 4标准乐高积木是2个螺柱宽和4个螺柱长。将每组乘以8,得到16 x 32 mm。从每个减去0.2,实际的乐高砖尺寸是15.8 x 31.8。

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在不要求那么精细的实际应用中不用考虑间隙尺寸,直接以标准尺寸计算即可,毕竟乐高零件是塑料制品还有很好的延展性。

单位的计算示例

孔梁和板的连接

乐高科技砖,又称孔梁,在侧面中间增加了“销孔”, 孔梁的实际尺寸见下图

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我们先把各种尺寸都转成1.6mm为基础的基本单位:

  • 高:6p

  • 宽(等于螺柱间距):5p

  • 两个销孔中心水平间距(也等于螺柱间距):5p

  • 销孔中心距低部距离:3.5p

  • 销孔中心距顶部(不算螺柱高)距离:2.5p

连杆的孔距和孔梁是一样的5p。这在下图的对比中也可以看到。由于科技梁的垂直孔距(6p)和水平孔距(5p)不同,所以不能直接一一对应的连接,但当我们以1.6mm作为单位时,可以很容易计算出连杆,孔梁在垂直方向很有用的一些连接方式。见下图。

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例如第一个2梁夹2板的卡锁结构,俗称汉堡包结构。能这么连是因为两个重叠的砖的销孔垂直间距为一个砖的高度6p(9.6mm),两个板厚度为4p(6.4mm),加起来10p正好就是孔梁3个孔的水平间距(16mm),也是连杆的3个孔的间距。

还有一种连接方式是利用部分梁的朝向相反,见下图:

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可能有人会没注意上图两侧孔梁的方向问题,从左开始第7块是凸点朝右排列。因为孔梁的销孔中心距离上端和下端距离是不一样的(2.5p和3.5p)所以这里说明一下红线标出的连杆6个孔的连接方式计算:

2个孔梁堆叠朝左,3个孔梁堆叠朝右,所以孔梁的两个孔垂直孔距就是:6p+3.5p+3.5p+6p+6p=25p
     连杆6个孔水平孔距是  5x5p=25p
     因此可以连接。


 
 作者:赛跑STEM实验室_傅老师
 链接:https://www.jianshu.com/p/44bf29dedb89
 来源:简书
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