需求规格书
需求规格书 · 2kg 转台驱动模块
本文件是所有检查的基准。 审计脚本（scripts/audit_turntable.py）的每条断言都必须挂到本文的某个需求编号上；
没有对应需求的设计参数 = 无依据参数，必须先补需求再实现。
来源标记：[用户] = 用户明确提出 · [官方] = 芯片/标准件官方手册 · [推定] = 由我推断，待用户确认 · [标准] = 行业通用做法
| 字段 | 含义 |
|---|---|
| ID | 需求编号（审计断言与追溯矩阵引用此号） |
| 判据 | 可测量的验收条件（含数值与公差） |
| 验证方式 | 实测 = 对 STL 点探测/连通性实测；计算 = 尺寸链或强度计算；目视 = 人工确认 |
一、功能需求（R-F）
| ID | 需求 | 判据 | 来源 | 验证方式 |
|---|---|---|---|---|
| R-F1 | 输入端接受外置电机的六方轴 | 内六方孔对边 8.2+0.2，插入深度 ≥10mm | [用户] | 实测 |
| R-F2 | 实现 90° 转向 | 输入轴与输出轴轴线垂直且相交（锥顶重合，偏差 ≤0.05mm） | [用户] | 实测 |
| R-F3 | 输出转速 ≈2 rpm（间歇） | 由外部电机决定；本模块传动比 1:1（z20:z20） | [用户] | 计算 |
| R-F4 | 输出端可装 Ø90 台面，可拆装 | 台面与轴 D 形配合，径向顶丝锁紧；轴向可拆 | [用户] | 实测 |
| R-F5 | 台面防转 | D 形扁位配合 + 径向顶丝，传递扭矩不打滑 | [用户] | 实测 |
| R-F6 | 输出轴端可装磁钢（供角度检测） | Ø6×2.5 盲孔，磁钢底面与轴下端面齐平（±0.1） | [用户] | 实测 |
二、承载与刚度（R-L）
| ID | 需求 | 判据 | 来源 | 验证方式 |
|---|---|---|---|---|
| R-L1 | 轴向承载 2 kg | 轴向力 必须经滚珠传递：台面→轴→轴环→内圈→滚珠→外圈→箱体台阶；不得经由塑料滑动面 | [用户] | 实测（轴环直径 < 外圈内径） |
| R-L2 | 输出轴径向跳动 | ≤0.3 mm（[推定] 转台定位精度要求，待确认） | [推定] | 计算 |
| R-L3 | 输出轴轴向窜动 | ≤0.3 mm | [推定] | 实测 |
| R-L4 | 台面倾覆刚度 | 2kg 偏置载荷下台面边缘下沉 ≤1 mm（[推定] 待确认，需用户给出台面半径与偏心量） | [推定] | 计算 |
⚠️ R-L2/R-L4 是 [推定] 需求，直接影响轴承选型（见 DESIGN.md §4）。请用户确认后我再定稿。
三、运动与传动（R-M）
| ID | 需求 | 判据 | 来源 | 验证方式 |
|---|---|---|---|---|
| R-M1 | 锥齿轮齿侧间隙 | 0.2~0.4 mm | [标准] | 计算 |
| R-M2 | 运动件与静止件不干涉 | 全程扫掠间隙 ≥0.5 mm | [标准] | 实测 |
| R-M3 | 齿轮中心距/锥顶唯一确定 | 由轴环 + 轴承台阶 + 卡簧共同定位，无浮动的轴向基准 | [标准] | 实测 |
四、传感器（R-S）—— 本项目最易出错项
| ID | 需求 | 判据 | 来源 | 验证方式 |
|---|---|---|---|---|
| R-S1 | 磁钢居中对准芯片霍尔阵列 | 磁钢中心 ↔ 芯片中心同轴度 ≤0.5 mm | [官方] | 计算 |
| R-S2 | 气隙（磁钢表面 ↔ 芯片封装顶面） | 0.5 ~ 3.0 mm，设计中心值 1.5 mm | [官方] AMS UG000345 | 计算 + 实测（定位面） |
| R-S3 | 磁钢规格与充磁 | Ø6×2.5 mm 径向（对径）充磁 | [官方] | 目视（外购件） |
| R-S4 | 磁钢座材料非铁磁 | 轴端 PETG（非铁磁）✓ | [官方] | 计算 |
| R-S5 | 传感器板轴向硬定位 | 板顶面由硬定位面（四角支架底面）决定，不得用弹簧+螺母"可调" | [推定] | 实测 |
| R-S6 | 传感器板4 个安装孔全用 | 4 点固定（2 点会翘） | [标准] | 实测 |
| R-S7 | 板上不允许朝上排针 | 焊盘 r≈7~10，朝上排针会侵入滚珠区 r7~13 | [推定] | 计算 |
| R-S8 | 气隙对公差鲁棒 | 芯片高/板厚取最坏公差时，气隙仍 ∈[0.5,3] | [推定] | 计算（见 DESIGN.md §3.3） |
五、打印工艺（R-P）
| ID | 需求 | 判据 | 来源 | 验证方式 |
|---|---|---|---|---|
| R-P1 | 全部零件 FDM/PETG 可打印 | 悬垂 ≤45° 或明确标注支撑；无封闭内腔残留 | [用户] | 目视 + 实测 |
| R-P2 | 配合孔收缩补偿 | PETG 轴/孔配合留 0.2~0.4 mm | [用户] | 实测 |
| R-P3 | 打印方向不得导致关键尺寸失效 | 长细轴竖直打印；齿轮齿面朝下或 45° | [用户] | 目视 |
| R-P4 | 水平特征（卡簧槽/顶丝孔）可成型 | 摆放方向下孔轴不朝天 | [标准] | 目视 |
| R-P5 | 单件零件连通分量=1 | 无分离凸柱/悬空片 | [标准] | 实测 |
| R-P6 | 不得出现"连通但薄壳"结构 | 卡簧槽等环切必须保留轴芯（环管挖法） | [标准] | 实测（径向多点探测） |
六、装配与维护（R-A）
| ID | 需求 | 判据 | 来源 | 验证方式 |
|---|---|---|---|---|
| R-A1 | 装配顺序每一步可装入 | 每个零件沿装入方向的路径无干涉；最大截面能过路径上每个孔 | [标准] | 实测 |
| R-A2 | 每个零件 6 自由度均有约束来源 | 逐方向列出（台阶/卡簧/止口/顶丝） | [标准] | 计算 |
| R-A3 | 不得出现轴承装入死锁 | 轴上凸出特征直径 > 轴承内孔时，轴承装入路径不得越过该特征 | [标准] | 实测 |
| R-A4 | 紧固件链完整 | 螺丝长度、咬合≥0.8d、螺母/头部空间、顶丝行程与端面、孔位径向投影 | [标准] | 计算 + 实测 |
| R-A5 | 轴承可互换 | 打印件（Ø28/Ø12.4/H8）≡ 6001 钢轴承（12×28×8）可直接互换；仅验证版（brg_od=28.3）成立，定版 brg_od=28.05 后放弃互换（裁决 D1） | [用户] | 实测 |
| R-A6 | 工具可达 | 每个需工具的操作在装配到该步时工具能到达 | [标准] | 计算 |
七、电气（R-E）
| ID | 需求 | 判据 | 来源 | 验证方式 |
|---|---|---|---|---|
| R-E1 | 编码器供电 | AS5600 VCC 3.3V（部分模块 5V 兼容） | [官方] | 目视 |
| R-E2 | 总线 | I²C SCL/SDA（地址 0x36，板上带上拉） | [官方] | 目视 |
| R-E3 | 走线不侵入运动件 | 线/接头不得进入轴承或齿轮扫掠区 | [推定] | 计算 |
八、交付文档（R-D）
| ID | 需求 | 判据 | 来源 | 验证方式 |
|---|---|---|---|---|
| R-D1 | 需求→设计→验证可追溯 | DESIGN.md 含追溯矩阵，每条需求有设计参数与审计断言对应 | [用户] | 目视 |
| R-D2 | 3D 查看器示意图 = 生产模型 | manifest 引用 components/ 同一 STL；手写示意件尺寸 = BOM | [用户] | 脚本核对 |
| R-D3 | 每个零件有独立说明页 | 功能/尺寸/接口/打印/装配/关联需求 | [用户] | 目视 |
| R-D4 | 装配说明书 | 分步、含零件/工具/注意事项/气隙等关键值 | [用户] | 目视 |
| R-D5 | 站点多页（非单页） | 首页 + 3D + 零件页×N + 安装页 + 需求页 | [用户] | 目视 |
待确认清单（阻塞项）
| 编号 | 问题 | 影响 | 我的建议 |
|---|---|---|---|
| Q1 | R-L2 径向跳动 ≤0.3mm 是否成立？ | 决定打印轴承是否可用 | 建议成立：径向游隙会直接平移磁钢，恶化 AS5600 读数（见 DESIGN.md §3.4），它其实是 R-S1 的前置条件 |
| Q2 | 台面 2kg 是居中还是偏心载荷？偏心量/允许下沉？ | 决定 R-L4 是否需要（以及是否要加大轴径/缩短跨距） | 若居中 → 无弯矩，R-L4 可删；若偏心在 Ø90 边缘 → 估算倾角 0.5~1.9°、边缘下沉 0.5~1.5mm（Ø12 PETG 轴、跨距 76mm），需你定可接受值 |
| Q3 | AS5600 实际板厚与芯片高（现按 1.6 / 1.75 估） | 气隙中心值 | 卡尺量一下即可；风险低：公差带内气隙 0.80~2.20 仍合规 |
| Q4 | 电机型号/固定方式（现只有六方轴插孔，无电机安装法兰） | 输入端接口无法定稿 | 给出型号（含输出轴形状、安装孔距）或照片；可另做一块电机转接板 |
| Q5 | 轴用挡圈实际厚度（现按 DIN471 Ø12 = 1.0mm） | 轴向浮动量（R-L3） | 用标准 DIN471 Ø12；非标挡圈需复算（槽宽 1.1 − 挡圈厚 = 浮动量 ≤0.3） |
| Q6 | AS5600 芯片是否居中于 23×23 板（现假设居中） | 磁钢与芯片偏心 → 角度周期性误差（R-S1） | 装前用卡尺量芯片中心到 4 个安装孔的对称性；偏心则需按实际偏置重定位支架 |
已裁决记录
| 编号 | 日期 | 裁决 |
|---|---|---|
| D1 | 2026-09-30 | 轴承舱孔两阶段方案（用户拍板："打印验证用，后面会购买轴承"）：验证版 v3 保持 brg_od=28.3 + 3 个 print-in-place 打印轴承验证机构；用户自购 3 个 6001 钢轴承（12×28×8）后，定版改 brg_od=28.05（仅改一个参数，重打 housing、cover 两件）。严格 R-A5 互换仅验证版成立。依据见 DESIGN.md §3.4/§4 |
变更记录：
- v1（2026-09-29）：建立需求基线，标记待确认项。
- v2（2026-09-30）：裁决 D1——轴承舱孔两阶段（28.3 打印验证 → 28.05 + 6001 定版），R-A5 加注适用范围。