3D-gedrucktes Spannungswellengetriebe

3D-gedruckte Getriebe sind immer eine interessante Designherausforderung, insbesondere wenn man sie kompakt bauen möchte. [ZeroBacklash] hat ein kleines Spannungswellengetriebe (Harmonic Drive) entwickelt, wenn Sie bei NEMA 17-Schrittmotoren Geschwindigkeit gegen Drehmoment tauschen möchten.

Spannungswellengetriebe funktionieren, indem sie ein stationäres, flexibles Keilwellenprofil in eine Ellipse verformen, sodass die Zähne in die Innenzähne des Abtriebswellenzahnrads eingreifen. Fügen Sie auf der Abtriebsseite ein paar zusätzliche Zähne hinzu, und Sie erhalten ein Getriebe mit hoher Untersetzung, das weniger Teile und ein geringeres Volumen aufweist als ein entsprechendes Stirnradgetriebe. Das Festhalten des flexiblen Keilprofils wird dadurch erreicht, dass die Hälfte davon in ein stationäres Keilprofil mit der gleichen Anzahl von Zähnen eingreift.

In diesem Fall sind es 60 Zähne auf der Antriebsseite und 62 auf der Abtriebsseite, was ein Übersetzungsverhältnis von 30:1 ergibt. Der flexible Spline wird mithilfe eines Satzes Lagerkugeln und eines elliptischen Stopfens auf der Motorwelle verformt. Es sorgt für ein kompaktes Design, das der Frontgröße des Schrittmotors entspricht und nur etwa 27 mm lang ist. [ZeroBacklash] hat keine Designdateien veröffentlicht, aber die Idee sollte einfach zu reproduzieren sein.

Wir haben einige 3D-gedruckte harmonische Antriebe unterschiedlicher Größe vorgestellt, die jedoch normalerweise ein Paar Kugellager als Wellengeneratoren verwenden, was sich für kleinere Designs nicht gut eignet.