Caja de cambios de onda de tensión impresa en 3D

Jun 05, 2023

Las cajas de cambios impresas en 3D son siempre un desafío de diseño interesante, especialmente si se quiere hacerlas compactas. [ZeroBacklash] creó una pequeña caja de cambios de onda de tensión (accionamiento armónico) para cuando desea cambiar velocidad por torque en motores paso a paso NEMA 17.

Los engranajes de onda de tensión funcionan deformando una ranura flexible estacionaria en una elipse, de modo que los dientes se enganchan con los dientes internos de la ranura de salida. Agregue un par de dientes adicionales en el lado de salida y obtendrá una caja de cambios de alta reducción con menos piezas y un volumen reducido que un engranaje recto equivalente. Mantener la ranura flexible estacionaria se logra haciendo que la mitad de ella encaje con una ranura estacionaria con el mismo número de dientes.

En este caso, hay 60 dientes en el lado de entrada y 62 en el de salida, lo que da una relación de transmisión de 30:1. La ranura flexible se deforma mediante un juego de bolas de rodamiento y un tapón elíptico en el eje del motor. Se trata de un diseño compacto que coincide con el tamaño frontal del motor paso a paso y tiene sólo unos 27 mm de largo. [ZeroBacklash] no ha publicado ningún archivo de diseño, pero la idea debería ser fácil de replicar.

Hemos presentado un par de unidades armónicas impresas en 3D de diferentes tamaños, pero generalmente usan un par de rodamientos de bolas como generadores de ondas, lo que no se adapta bien a diseños más pequeños.