3Dプリンタで波動歯車を作ってみた

2020/01/06 categories:3D Printer| tags:3D Printer|harmonic drive|Strain wave gear|ハーモニックドライブ|Mechanical design|

3Dプリンタで波動歯車を作ってみました。

概要

断面は下記の画像の通りです。

フレックススプラインは78T、サーキュラースプラインは80Tで減速比は下記の通りです。

モーターは3Dプリンタでよく使われているNEMA17のステッピングモーターを使っています。ウェーブジェネレーターとフレックススプラインはベアリングで接触するようにしています。3Dプリンタは安物の中華reprapを使っていて寸法精度がいまいちなので、寸法違いのサーキュラースプラインをいくつか作って寸法を決めました。すきま0スタートで50μmずつ隙間を増やした歯をいくつか作るというやり方です。3Dプリンタなら手軽に出来るのでいいですね。

NEMA17のモーター単体だと手で押さえたら直ぐに脱調しますが、この波動歯車だとペンチで押さえつけないと脱調しないのでトルクは結構上がっていると思います。触った感じはバックラッシがないので繰り返し精度はいいと思いますが、歯の精度がいまいちなので絶対精度は全然だめだと思います。機材があればいろいろ測定してみたいところです。

動画

組み立てと動作の動画です。

かなりがっちり作ってしまい、サイズが大きくなってしまったのでコンパクト化を目指そうと思います。それとブラシレスDCモーターと組み合わせてさらにコンパクトにできないかと妄想中です。今回作ったのはカップ型と呼ばれるもののようですが、フランジ型やディスク型というのもあるみたいなのでそれも作ってみようと思います。

3Dモデル

アセンブリのSTEPファイル

STLファイル

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