今天咱們展示一下諧波減速機的原理，並3D列印製作一個：
諧波齒輪是一種獨特的機械齒輪系統，在緊湊輕便的包裝中允許很高的減速比。與傳統的齒輪系統（例如斜齒輪或行星齒輪）相比，它在相同的空間內可實現高達30倍的更高減速比。除此之外，它還具有零齒隙特性，高扭矩，準確性和可靠性。因此，該齒輪系統可用於許多應用，包括機器人技術，航空航天，醫療機器，銑床，製造設備等。
諧波傳動是1957年由沃爾頓·穆塞發明的。
諧波傳動有三個關鍵部件，一個波形發生器，一個撓性花鍵和一個圓形花鍵。
波形發生器為橢圓形，由一個橢圓形輪轂和一個特殊的薄壁軸承組成，軸承遵循輪轂的橢圓形。這是齒輪組的輸入，它連接到電機軸上。
當波形發生器旋轉時，它產生波浪運動。
撓性花鍵有一個圓柱形的杯狀結構，由柔韌但抗扭的合金鋼材料製成。杯子的側面很薄，但是底部又厚又硬。
杯子的開口端是柔性的，但是封閉端是相當剛性的，因此我們可以將它用作輸出端，並將輸出法蘭連接到其上。撓性花鍵在杯的開口端有外齒。另一方面，圓形花鍵是一個內部有齒的剛性環。圓弧花鍵比柔輪花鍵多兩個齒，這實際上是應諧波傳動系統的關鍵設計。
因此，當我們將波形發生器插入Flex樣條曲線時，Flex樣條曲線將採用波形發生器的形狀。
當波形發生器旋轉時，它會使撓性花鍵的開口端徑向變形。波形發生器和撓性花鍵然後被放置在圓形花鍵內，將齒嚙合在一起。
由於彈性花鍵的橢圓形狀，牙齒僅在彈性花鍵的相對兩側的兩個區域嚙合，並且這兩個區域跨越波發生器橢圓的主軸。
現在，隨著波形發生器的旋轉，與圓形花鍵嚙合的撓性花鍵齒將慢慢改變位置。由於柔性花鍵和圓形花鍵之間的齒數不同，對于波形發生器每旋轉180度，齒嚙合將導致撓性花鍵相對于波形發生器向後少量旋轉。換句話說，隨著波形發生器每旋轉180度，與圓形花鍵嚙合的撓性花鍵齒將僅前進一個齒。
因此，波形發生器旋轉360度時，撓性花鍵將改變位置或前進兩個齒。
例如，如果撓性花鍵有200個齒，波形發生器必須旋轉100圈，柔輪花鍵才能前進200個齒，或者柔輪花鍵只能旋轉一圈。這是100:1的比例。在這種情況下，圓弧花鍵將有202個齒，因為圓弧花鍵的齒數總是比撓性花鍵的齒數多兩個。
我們可以用下面的公式很容易地計算出減速比。該比率等於撓性花鍵齒–圓形花鍵齒除以撓性花鍵齒。
因此，以撓性花鍵上的200個齒和圓形花鍵上的202個齒為例，減速比為-0.01。這是波發生器速度的1/100，減號表示輸出方向相反。
通過改變齒數，我們可以得到不同的減速比。
分享兩個以前咱們分享過的視頻，沒有看過的小夥伴可以收看一下，都很不錯。
1、來自土耳其P.D.S行星減速器公司的行星減速器的內部結構和原理動畫，十分直觀，值得一看：
2、新鄉白鷺投資集團有限公司製作的擺線針輪減速機的裝配動畫，也是十分直觀的有收藏價值的視頻：
來源：直觀學機械、How To Mechatronics