Balls Strain Wave Gear (harmonic drive). Best Gearbox for 3D Printing?
HTML-код
- Опубликовано: 16 июл 2024
- Поддержать проект мусорного роботопрома:
Бусти: boosty.to/trashrobotics/donate
Спонсор: sponsr.ru/trashrobotics/
Юмани: yoomoney.ru/to/4100117931663738
Телега: t.me/trashrobotics
Дзен: dzen.ru/trashrobotics
По вопросам сотрудничества: info.trashrobotics@gmail.com
__________________________________________________
Волновой редуктор с промежуточными телами качения. На мой взгляд, это один из лучших редукторов для робототехнических проектов, в целом. Особенно из тех, что можно распечатать на 3д-принтере.
Сегодня мы с вами разберемся, что это за зверь такой и для чего он нужен. Спроектируем его, напечатаем и соберем. Попутно напишем калькулятор его профиля, с выводом в любой CAD. Я выложу его в открытый доступ. Так что любой из вас может запросто сгенерировать подобный редуктор на свой вкус и цвет. Ну и по ходу дела разберемся в целом как работают волновые и циклоидные редукторы. Ну что поехали!
stl-файлы: boosty.to/trashrobotics/posts...
генератор профиля: codeberg.org/TrashRobotics/Ba...
гайд по генератору: boosty.to/trashrobotics/posts...
список литературы (полный): boosty.to/trashrobotics/posts...
пластик: bestfilament.ru/
__________________________________________________
Источники:
1. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ В ВОЛНОВЫХ ПЕРЕДАЧАХ C ПРОМЕЖУТОЧНЫМИ ТЕЛАМИ КАЧЕНИЯ / В.С. Янгулов // Известия Томского политехнического университета. 2008. Т. 312. № 2
2. Meshing Stiffness Calculation of Disposable Harmonic Drive under Full Load / Yuxin Zhang et al. // Machines. 2022. V. 10. P. 271.
3. Mechanical Efficiency in Harmonic Drives / Federico Gravagno // Thesis for: Master's Degree in Mechanical Engineering. 2017.
4. A unified design for lightweight robotic arms based on unified description of structure and drive trains / Haibin Yin et al. // International Journal of Advanced Robotic Systems. 2017. V. 14. P. 1
5. Design and manufacture of flexspline for harmonic drive with a novel mixed spatial modification method / Jianzhong Huang et al. // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2023. V. 131. P. 1
6. Multi-Tooth Contact Analysis and Tooth Profile Modification Optimization for Cycloid Drives in Industrial Robots / He Haidong et al. // Tehnicki vjesnik - Technical Gazette. 2023. V. 30. P. 93
__________________________________________________
Музыка из видео: "Welcome to the Show", "Neolith", "Beauty Flow", "Enter the Party" Kevin MacLeod
(incompetech.com)
Licensed under Creative Commons: By Attribution 4.0 License
creativecommons.org/licenses/b...
"DubstepLight"
Creative Commons Music by Jason Shaw on Audionautix.com
(audionautix.com/)
00:00 Вступление
01:57 Зачем это все?
02:24 Червячный редуктор
02:40 Классический волновой редуктор
03:28 Циклоидный редуктор
06:43 Волновой редуктор с промежуточными телами качения
08:23 Генератор профиля ВПТК
09:51 Сборка ВПТК
10:36 Характеристики редуктора
11:59 Измерение люфта
13:11 Конец 
Наука
Тот самый студент, который понял, что не зря писал диплом о волновом редукторе: 🥹
UPD: Это мем, типо ОН не зря все это делал. Только понял, что коммент выглядит будто я писал диплом.
Я лайк автоматом и коммент аналогично - как смогу гляну) а ты молодец 👍
Я данный вид редуктора вообще в живую никогда не видел, а тут ещё и калькулятор. Однозначно респект и уважуха! Удачи в новых проектах!!!
Их продают давно во всю для промышленности
Это просто офигенно! Я конечно дегидрировать пришёл, но узнать что-то новое вовсе не прочь. Тем более,когда про это новое так классно рассказывают, и ещё и показывают.
Не дегирировать, а дегидротировать.
@@darkfrei2 вообще деградировать
@@user-pv4pb1hv9n на нынешней жаре люди без кондиционеров совмещают оба этих действия :)
О, солирианцы подъехали.
А зачем Вы дегидрируете? Отёки беспокоят, да?
Эволюция - это способ живого противостоять энтропии, нарастающему хаосу и беспорядку. Спасибо за твой вклад в борьбе с энтропией!
К сожалению, так энтропию не победить. Грунт поддастся.
Мощно загнул, внушаить.
Эволюция скорее ускоряет энтропию в долгосрочной перспективе так как обычное тело которое сначала нагревается от солнца, а потом излучает фотоны теплового излучения плохо преобразует энергию этих фотонов в высокоэнтропийную, тогда как жизнь способна намного быстрее преобразовать энергию фотона в высокоэнтропийную, например земля со всей её жизнью по некоторым подсчетам на 1 низкоэнтропийный (Читай как видимый свет) фотон выпускает 20 высокоэнтропийных (Читай как инфракрасный) и хотя общая энергия остается той же мы увеличили энтропию за счет существования жизни в 20 раз
P.S. к сожалению у меня нет данных про обычные тела без жизни, если у кого нить таковые есть я буду рад их увидеть, и если всё же жизнь не увеличивает, а уменьшает энтропию я буду вдвойне рад так как это значит что мы проживём в перспективе чуть дольше до тепловой смерти вселенной
@@baronfox8829 Жизнь в данный момент времени только увеличивает энтропию. Правда в масштабах Вселенной - это ничто, но локально очень даже.
@@user-vz6iu7py1z Нужно веровать в Аллаха, он спасет от энтропии.
Мне нравиться подача материала. Сразу чувствуется огромная работа автора за кадром!
когда есть просто интересная работа, "работа за кадром" это о чём?
НравиТся.
Защитил кандидатскую диссертацию по волновому редуктору с промежуточными телами качения в МАИ (можно погуглить Крылов Н.В.). У редуктора есть минусы, которые ставят крест на его промышленном использовании, а именно большой люфт, который трудно устраним, низкий КПД (около 65%), очень низкая крутильная жёсткость.
А, и ещё шарики в качестве тел качения вообще не годятся, т.к. проминают дорожки в волновом колесе, и люфт становится ещё больше. Так что только ролики годятся.
Добрый вечер, читал вашу работу. С люфтом, да, во "взрослых" редукторах, вероятно, придется попотеть (читал как их устраняют у Янгулова В.С.). В плане люфта, как я понял, только классический волновой вне конкуренции. С остальными придется возиться.
С пластиком, конечно, чуток попроще. Тут его и выбирать несложно + до предела устранять нет смысла: уже деформация пластика бОльший вклад будет вносить.
По КПД ориентировался также на работы Янгулова и Степанова В.С., там, как я понял, заявлено, что получается оно в районе 92% (для определенного редуктора из работы). Хотя, действительно, логично предположить, что оно может быть меньше из-за наличия пар скольжения. В общем, пойду еще сам дальше тестить -_-)
@@trashrobotics когда я начинал работу на этими редукторами, то тоже думал, что будет больше 90%. Потом я сконструировал и лично испытал в железе порядка 10 разных конструкций и оказалось, что КПД довольно низкое из-за трения скольжения между роликами и сепаратором. Хуже всего, что оно приводит к локальному нагреву роликов, их отпуску, что делает их мягкими и в итоге они превращаются в призмы) это мы на ресурс испытывали.
@nick_alien хоть сам уже давно не вхож в научно-исследовательские круги, но ради интереса прочитал вашу работу. Сильно, то, чем мы занимались в нашем универе, не идет ни в какое сравнение) Мое почтение!
А, если не сложно, можете сказать при каких нагрузках наблюдается снижение КПД? Я просто провел небольшой тест, он, конечно, концептуально не очень правильный, но прикинуть результат можно:
1) Измерил при какой нагрузке происходит срыв шаговика без редуктора (1.7 кг*см в статике);
2) Измерил при какой нагрузке происходит срыв шаговика с редуктором (26 кг*см при движении);
3) Отсюда примерно оценил КПД: 26/(1.7*17) = 0.90 = 90%
Предполагаю, что такой высокий результат из-за небольших нагрузок. И хотелось бы оценить степень нагрузок, до которых такой редуктор можно использовать.
На самом деле, такой редуктор очень классный, у нас в промышленности применяется как перемешиватель для раствора в бурении, места занимает очень мало, легче обычного с шестернями, утечек масла тоже мало, так как он просто шприцуется, перегрев ловит на много меньше, если им не мешать гущу типа цемента, одни плюсы у него, работает тише ещё, так как заполнен солидолом, либо маслом 75.90
Ээээ деградировать я хожу на другие каналы, а ваши видео я смотрю очень внимательно ! Спасибо большое за видео ! Было очень интересно и познавательно! Представляю какую работу по поиску инфы по редукторам пришлось проделать 👍. Удачи вам и дальше !
Нереально интересно!!! Первый раз вижу чтоб настолько просто и непринужденно кто то про что то объяснял))) Не было даже малейшего желания выключить видео от скуки 😁
Очень грамотная и интересная подача 🤌
Жаль только что видео выходят не шибко часто 😢 хотелось бы чаще видеть подобный контент на ютубе 👀
Крутое исполнение, а за калькулятор отдельный мега респект!
Чувак я офигел от увиденного! Этот редуктор занимает минимум места!! Куда то с большимим оборотами не сгодится, а вот в сервопривод то что надо!
Успехов в робототехнике! За калькулятор волновой передачи с промежуточными телами качения отдельное спасибо!
Да это же полноценная научно-исследовательская работа выполненная в формате видео! Спасибо автору! Это невероятно круто и полезно!
Скорее обзорная статья, но ладно
Внятно изложено, наглядно показано.
Однозначно подписка.
чувак, ты герой! именно то что было нужно. не знал про такой редуктор вообще.
Очень интересная находка! Вышло отличное видео как по материалу, так и по подаче! Хорошая работа!
мужик, я не то что впервые вижу такие редукторы, я впервые вижу подобный канал.
Вместо шариков можно использовать ролики, из той же шпильки нарезанных.
схожая мысль - при тех же размерах и износ меньше и нагрузку большую потянет без ущерба матерьялу
Чёрт! Как же ты вовремя! Я как раз думал о мощном безлюфотвом редукторе, который будет просто изготовить! Спасибо тебе большое! То, что ты написал под это дело еще и калькулятор это вообще безумно! Спасибо огромное!
Не жалко никаких лайков и комментариев за такие ролики! Огромное человеческое спасибо! Я своим начинающим конструкторам обязательно скину ссылку на ваш канал, чтобы изучали! Ещё раз спасибо!
Очень познавательно было, про такие виды редукторов слышал впервые! Спасибо
Красавчик, и очень круто что выкладываешь стл модели того что используешь🤝 Ещё прикольно что чертежи с формулами показываешь👍
О, а вот и отличный вариант DIY редуктора монтировки для астрофотографии. Взять с алика пины и подшипники, и можно делать летний проект
Нет. Затрахаетесь обеспечивать точность ВРПТК.
Так что пока что червячная наше всё.
@@evgeniysvinovsky326 Похоже начало мысли утеряно, остался только вывод. Почему червячная наше всё?
@@user-qe8id7ot6d потому что односторонняя передача усилия. "Автоматически", конструктивно фиксируется выходной вал без необходимости удержания двигателем.
@@user-wl3pm4qw2tАга, а как компактно печатать на 3д принтере?
Это супер. Автору большое спасибо за просвещение и за огромный труд который он провёл.👍
Браво! Случайно наткнулся на это видео, и был как минимум восхищен! Начиная с самой идеи редуктора и заканчивая объемом проделанной работы и подачей материала!!! Спасибо огромное.
Коэффициенты редукции нехилые! Есть на уме пару идей где применить сии редукторы! Спасибо большое за информацию и калькулятор! Ждём-с новых свершений! Пролетарский лайк 👍!!!
Хороший редуктор , перспективный , недостатки можно будет доработать .
Наши инженеры как всегда - впереди !
генератор волн сплошная болванка, а значит в него можно утопить двигатель, ролики можно так же нарезать из прутка, круто в общем 👍
Правильно мыслишь)
При утоплении двигателя охлаждение ухудшиться. Либо фрезеровать генератор волн из переплавленного из банок алюминия. Тогда будем служить в качестве радиатора для двигателя.
@@trashrobotics пришло в голову несколько мыслей:
1) получается что шарики вдавливаются только с одной стороны и асимметрично двигают ведомый "сепаратор-диск", от этого могут появиться боковые нагрузки, которые будут выламывать "сепаратор-диск", создавать дополнительное трение, можно ли генератор волн сделать в виде эллипса и чтобы сделать симметричное усилие на "сепаратор-диск",
2) чтобы удерживать роборуку в одном положении под нагрузкой, то через мотор будет идти ток и он крутится не будет, а от тока он будет греться, поэтому надо ставить принудительное охолождение, кулер.
Ну и дополнительно, привод генератора волн можно ставить как со стороны основы, так и со стороны "сепаратор-диск", а ещё бы найти двигатель такой, чтобы внешний корпус вращался, как у моторчиков для квадракоптеров.
Спасибо большое. Никогда про такие не слышал. Было очень интересно.
Я свою версию уже успел запилить, в ближайшее время буду собирать. У меня упор на то что половина деталей делается на лазерном станке из дерева. Сделал две ступени и получил соотношение 40 к 1. Спасибо тебе дружище за калькулятор. Все документы я конечно прочитал. (статьи) Если интересно гляньте видео у меня на канале выложено с редуктором.
Вы своим примером вдохновляете других двигаться вперёд и создавать что-то новое!
Два года назад встречал такой редуктор на Sergey Dorosh, видео - Волновой привод с ПТК 1:23 / Wave actuator 1:23, там в качестве подшипника и тел качения использовались шарики от пневматики, формула расчёта тоже была. В контексте применения к робототехнике у вас видео более интересное, есть возможность повторить. За калькулятор отдельный респект!!!
Да Сергей их давно уже в разных эпостасиях разложил. Я их То же делал на роликах - но чёт не пошло
Супер проект! Отличное видео, сразу захотелось напечатать такой же 👍👍👍
Я занимаюсь ремонтом грузоподъёмной техники(автокраны, автовышки) и лет десять назад приехала на ремонт автовышка АКБАРС, на ней заклинил редуктор поворота стрелы. И каково было моё удивление, когда я его разобрал:нет ни привычных мне шестерёнак или червяка.Там стоял , как потом я уже выяснял волновой редуктор.
Шикарно! Ваши видео вдохновляют на работу и творчество. Успехов в проектах и долгих лет на Ютубе!
Интересно. Удачи в новых проектах!
Молодец. Как приятно смотреть умных и грамотных людей. А у некоторых на ютубе земля плоская и дома из пенопласта без каркаса строят. Удачи в проектах и изобретениях.
Отлично! Проще циклоидного, больше поверхности зацепления, да и кучу готовых деталей можно использовать - те же ролики/шарики в магазинах подшипников есть.
А где вы ролики отдельно видали? Сцыль киньте.
Шарики да есть в рассыпухе
@@evgeniysvinovsky326 не поможет - не из России, в локальных магазинах видел, значит и у вас должно быть - идут как детали к подшипникам.
@@evgeniysvinovsky326 по-моему можно из роликового подшипника взять ролики вместе с сепаратором. Только нужно будет рассчитать редуктор под имеющиеся ролики, а не наоборот.
Доброго времени суток!Спасибо за информацию!!! Жду новых видео!!!
Тема супер! Подписка однозначно! Спасибо за гайд, но честно хочется самому разобраться.
Спасибо. Интересно. В наше время, не многие просто так делятся своими наработками. С меня, подписка. Удачи!
Очень крутое и интересное видео!
Качество роликов заметно улучшилось! Это круто!
Успехов в Ваших начинаниях!
Блин, вот реальный мозг , почему он видосы делает , а не для заводов станки .
Потому что нашим заводам не нужны умы им и студентов достаточно которые за копейки и опыт работают. А новое они могут и китайское из китайских комплектующих собирать.
может потому что это только твоё некомпетентное мнение?
этот ролик не содержит ничего выходящего за программу рядовго ПТУ.
соответственно, если увиденное вызывает у тебя реакцию "вот реальный мозг", то твои знания недотягивают даже до этого невысокого уровня.
@@user-nz8dd1iq4n Умы сидят не на заводах, а в КБ и НИИ, и их там достаточно, и работой завалены. Всё дело не в управленцах на заводах, а в финансистах и некоторых высоких руководителях, которые получают доход с заказа импорта. Причём любого, не обязательно китайского. И такая политика давно присутствует, всё остальное - следствие.
Он делает более годное дело, фактически участвуя, хоть и относительно забесплатно, в продвижении всего человечества к пресловутому СШК из вахи и коммунизму одновременно.
Сотня таких челов в каждой области если проработают несколько лет оставив достижения в свободном доступе и самообеспечение живущих хоть самих по себе людей всем необходимым уже может быть доступным.
@@vasyapupken, это где же такие ПТУ. Обычно я видел челов такого уровня понимания и знаний лишь в качестве выпускников универов.
Спасибо тебе дружище от души 🤝
Огонь, красавчег, если руки дойдут до изготовления подобной штуки, обязон донат скину. Видос сохранил и подписался.
Оказывается я придумал циклоидный редуктор ещё в 2019 году !!!?
Вывод :
Любые технологии возобновляемые !
Серьезный подход к делу. Продвижение науки в массы. Красавчик
DIY которого мы ждали и без клоунады. Спасибо! :)
Добрый вечер. Все это просто гениально. Благодарю за информацию 😊😊😊
Отличная работа! Лайк, подписка.
Круто! Много хорошей работы проделал автор и с людьми поделился результатом почти за даром
Просто супер!!!! Очень интересно, занимательно и доходчиво, но все равно непонятно. Смотрим дальше за развитием проектов!!!
Спасибо за труд и видео. Смотреть было интересно
Ждём калькулятор редуктора на OpenSCAD
Прям большой необходимости в этом нет.
А захочет кто-то - код первого калькулятора в открытом доступе, можно разобраться и переписать самому если очень надо будет
@@Comegtoz понимание принцыпа и алгориттма для инженера обязательно. И тогда построение не вопрос. А дезасемблирование намного более трудоемко.
Лично против любих систем построения, если они не написаны пользователем.
Больше спасибо за видео! Качество роликов стало лучше! Было бы здорово увидеть дальше какого-нибудь мобильного робота!
Очень интересная конструкция, захотелось применить. Спасибо!
Красавчик👍🏻спасибо за полезную информацию и все что ты делаешь 🙏
Я в восторге!!! Спасибо тебе!
Новый ролик🎉
Лайк авансом и смотреть
О новый видос, значит сегодня спокойно буду спать ( соскучился
ААААААААА.... не фига себе.. ой .. не так .. НЕ ФИГА СЕБЕ!! Во прям в точку !! Спасибо!!!
First video I ever translated.
Very cool!
May try to use on one of my bots!
Отличный калькулятор у вас получился, спасибо 🎉
Бро, ты реально крутой! Первый раз тебя вижу, но однозначно подписка и лайк!
Вот это уровень, спасибо за отличный контент!!!
Удачи в развитии канала!
Мир роботов прекрасен и удивителен пока не открываешь учебник из СССР
Шарики отлично подойдут которые для пневматики, выйдет в разы дешевле. Если печатаете не нейлоном, лучше брать пластиковые диаметром ~5мм, чтобы они не так агрессивно сжирали детали.
Минус этого редуктора тот же, что и у циклоидного: необходима высокая точность, недостижимая на fdm принтере, а иначе привет неравномерности хода выходного вала.
Люфт легко убирается небольшим увеличением масштаба детали.
Так не шарики надо брать а ролики - контакт не по линии а по поверхности!
Да, ролики можно также напилить из шлифованных валов.
@@44Nemo44 если любите поe6стись - да, а еще их купить можно.
@@VEC7ORlt поправочка - у шариков точечный контакт, а у роликов - линия )
а в результате такого контакта - шарики изнашивают линию, а ролики - поверхность
@@leaf1947 и да и нет - я имел ввиду износ ответной детали - надо брать ролики - тогда будет износ по поверхности, а с шариками как на видео.
Очень круто, спасибо большое за ваш труд!
Ай молодца! То, что я искал. Ждём выпуск про робособаку или манипулятор на этих редукторах! Лайк, респект!
Кстати, идея на подумать: если использовать вместо металлических шариков пластиковые ролики, то их износ вместе с остальными напечатанными деталями будет равномерным, в отличии от металл+пластик.
Давно с таким удовольствием про железки (пластмасски?) не смотрел! Даже с наслаждением! Это просто пирдуха!
Ну ты волшебник, вот это залипуха,зашел просто взглянуть, в итоге посмотрел все на одном дыхании. ЛАЙК И ПОДПИСКА. Продолжай брат, слиль подачи просто кайф.
Большое спасибо за ваш труд. Приятно смотреть и слушать - и подача и содержание на уровне!!! Побольше бы таких блогеров и поменьше 3d-diy - где от просмотра кровь идёт не только из глаз но и из ушей.
как я вас раньше не видел. очь интересно.
Проделана невероятная работа, благодарю за контент!
Спасибо тебе, добрый Человек, за такую большую и серьезную работу!
Офигенно!
Побежал копить на 3д принтер, что бы повторить
Молодец. Спасибо за науку.
Прекрасное, интересное видео !!! 🎉
Потрясающая работа. Особенно на роликах редуктор -топ
Как всегда обалденная работа. Респект.
Большое спасибо за калькулятор!))
Первый толковый канал по самодельной робототехнике
Лайк воткнул, низко поклонился, помолился перед сном за здоровье твое, и еще сердечек пожалуйста держите ❤❤❤❤❤❤❤❤)))
Супер. Было бы неплохо через полгодика показать как изменились характеристики редукторов (если они изменятся), и посмотреть износ деталей.
Спасибо за это видео, мне было интересно и очень понравилось.
Спасибо добрый человек!!! Я в этом ничего не понимаю, но даже я что-то понял))))
Круть. По смазке, очень аккуратно надо быть со смазкой, пластик очень прихотлив, литол разедает пластик. Надо подбирать или на силиконовой основе или что то другое.
Мозг радуется таким вещам.
Пластик тоже разный бывает.
Не звизди. Литол пластика не разъедает.
Молодец. Надо бы провести сравнение редуктора с телами качения и обычного циклоидного. На КПД и надёжность.
Братан это ОХУ... Но!!!! Огромный респект!!! С большим кайфом смотрю твои ролики и жду новых. Большое тебе спасибо за все труды! Жму донат!
Ура ура, новое видео!)
За копания в научных публикациях отдельный респект. За перевод на человечий куркулятор, двойной отдельный респект! Даешь труЪ популяризацию науки!😊
очень круто! спасибо
Афигеть сколько пользы. Спасибо.
Вообще мимо проходил, нихрена в этом не понимаю почти, но смотреть было интересно и познавательно. Что говорит о таланте автора, как, не побоюсь этого слова, педагога.
Респект! Не знал про такой редуктор.
Здорово чувак 🤝 жду твоих видосов с нетерпением почаще бы выходили вообще бы круто было👍
Спасибо за видос, тоже разрабатываю серву для BLDC думаю этот банально дешевле и проще, подшипников меньше, а дешевле из за этого же, хотя и не без минусов.
Мужик, ты делаешь пока не великие но большие дела! Спасибо за хорошую подачу и отлично разжованную информацию!
Офигенно! Автор снимай еще!
Вам космолеты строить надо.
Случайно зашел,не теме - но... Зашло !!
Думал пролистнуть ,и просмотрел 2 раза.😂
Подписка.