Выбор идеального привода, напечатанного на 3D-принтере, для вашего следующего проекта в области робототехники

В этом сравнении мы узнаем, что лучше:напечатанный на 3D-принтере циклоидальный привод, планетарный редуктор или ременная передача. Мы сравним их в нескольких категориях, измерим их эффективность или выходной крутящий момент, измерим их точность или люфт и посмотрим, насколько они долговечны. Также мы сравним их по стоимости, размеру, весу и простоте изготовления. 

Вы можете посмотреть следующее видео или прочитать письменное руководство ниже.

Обзор

К чему это сравнение? Что ж, основная цель будет заключаться в том, чтобы понять, какой привод или редуктор лучше подойдет для шарнира робота. В последующий период я ​​буду проектировать и изготавливать несколько роботизированных манипуляторов, поэтому, опираясь на результаты сравнения, я и, в конечном итоге, вы сможете выбрать, какой привод или редуктор скорости лучше всего подойдет для конструкции вашего роботизированного манипулятора. 

На моем канале уже есть специальные видеоролики, подробно объясняющие, что такое и как работают циклоидальный привод и планетарный редуктор, а также как их проектировать, поэтому я бы посоветовал посмотреть эти видеоролики для получения более подробной информации. 

Здесь, в этой сравнительной статье, мы просто рассмотрим ключевые входные параметры, которые определяют конструкцию драйверов. 

Дизайн

Циклоидный привод

Я начну с циклоидального привода. При проектировании циклоидального привода основными входными параметрами являются передаточное число, которого мы хотим достичь, а также тип или размер роликов, которые мы будем использовать.

В этой сборке в качестве роликов я решил использовать втулки с внутренним диаметром 6 мм и внешним диаметром 10 мм.

Эти втулки намного более гладкие, чем втулки, которые я использовал в своих предыдущих сборках, с внешним диаметром 8 мм, поэтому я хотел посмотреть, смогу ли я добиться с ними лучших характеристик циклоидального привода. Однако за эти 10-миллиметровые втулки приходится платить, поскольку размер роликов напрямую определяет размер циклоидальных дисков и всего привода. 

Теперь я покажу вам, как я легко спроектировал циклоидальный привод с помощью Onshape, который также является спонсором этого видео. Onshape – это система CAD и PDM профессионального уровня. Теперь они предлагают инженерам и их компаниям до 6 месяцев бесплатного пользования профессиональной версией.

Создать циклоидальный диск довольно легко с помощью специально созданной библиотеки Cycloidal Drive FeatureScripts в Onshape.

Нам просто нужно ввести наши параметры. Число зубьев диска, эксцентриситет и диаметры роликов или штифтов, как внешних штифтов или роликов зубчатого венца, так и внутренних штифтов или роликов выходного вала. Когда мы вводим эти значения, 3D-модель обновляется, а также другие параметры, которые мы должны отслеживать и при необходимости исправлять их позже. Диаметр круга — это общий размер диска, и цель состоит в том, чтобы быть как можно меньшим в соответствии с нашими фиксированными входными параметрами, количеством контактов и их размерами. 

Циклоидальный диск — самая важная часть привода, остальные детали построены вокруг него.

Конечно, существует множество других входных параметров, которые влияют на общую конструкцию привода, например, тип двигателя, способ привода входного вала, какие подшипники у нас есть для работы, применение самой коробки передач и так далее.

Планетарный редуктор

Давайте теперь посмотрим на планетарный редуктор. Фактически это та же конструкция из моего предыдущего видео, где я подробно рассказываю, как сконструировать планетарный редуктор. Это двухступенчатый планетарный редуктор с передаточным числом 4:1 на каждой ступени, всего передаточное число 16:1.

Для лучшей производительности вместо втулок я использую шарикоподшипники для планетарных шестерен. На каждой планетарной передаче установлены два шарикоподшипника, поэтому мы можем легко зафиксировать шестерню на месте и принять на себя осевые силы, возникающие, поскольку шестерни винтовые.

Ременной привод

Далее рассмотрим ременную передачу. Здесь нам также нужен такой же коэффициент уменьшения 16:1, и мы можем легко сделать это в два этапа с соотношением 4:1.

Я решил использовать ремень GT2, потому что это самый популярный и доступный ремень, который обеспечивает отличные характеристики с точки зрения люфта. Почти все 3D-принтеры используют этот тип ремней. У меня есть два ремня GT2 с замкнутой петлей диаметром 226 мм и шириной 10 мм.

Теперь, чтобы эти ремни работали, нам нужны подходящие шкивы GT2. Опять же, используя специальную библиотеку FeatureScript в Onshape, мы можем легко сгенерировать шкивы GT2.

Здесь нам просто нужно выбрать тип ремня GT2, будь то 3M или 2M, или с шагом 3 или 2 мм, и ввести количество зубьев, которые будет иметь шкив. 

Я установил входные шкивы на 20 зубьев, а выходные шкивы на 80 зубьев. Выходной шкив первой ступени с 80 зубьями является входным шкивом с 20 зубьями второй ступени и установлен на двух шарикоподшипниках.

Вал для него представляет собой вал толщиной 6 мм, напечатанный на 3D-принтере, с болтом М4, который проходит через него для придания прочности. Выходной шкив второй ступени поддерживается двумя шарикоподшипниками:один на входном валу двигателя, другой на корпусе.

3D-модели

Просмотрите и изучите 3D-модели:

Циклоидальный привод:https://bit.ly/3RsTa6g

Ременная передача:https://bit.ly/3DZGIb7

Планетарный редуктор:https://bit.ly/3XGtTsZ

Этот раздел все еще находится в разработке. Файлы STL скоро будут доступны.

3D-печать

Для печати всех деталей я использовал 3D-принтер Creality K2 Plus. При 3D-печати важно использовать функцию горизонтального расширения, или теперь в новом слайсере Creality Print она называется компенсацией контура X-Y и компенсацией отверстия X-Y.

Если мы оставим эти настройки по умолчанию, размеры отпечатков, вероятно, не будут такими же, как в модели CAD, и это связано с расширением нити при 3D-печати. Дырочки обычно получаются меньше, а контуры больше.

Теперь ключевой вопрос, какие значения использовать для этих двух настроек, поскольку они напрямую влияют на точность и производительность приводов, которые мы создаем. На самом деле я использовал разные значения для каждой части, в зависимости от ее назначения.

Например, при 3D-печати циклоидальных дисков я использовал значения 0,12 мм для компенсации отверстия XY и –0,15 мм для контура. Таким образом я получил отверстия для выходных роликов нужного размера, а также контур диска, который должен был быть меньше, чтобы поместиться в роликах зубчатого венца.

Я составил список всех значений, которые использовал для каждой части. Список значений горизонтального расширения или компенсации X-Y:

Часть Компенсация контура Компенсация отверстий Циклоидный привод Циклоидный диск-0,15мм
-0,20 мм для более свободного прилегания0,10 мм
0,15 мм для более свободной посадкиЭксцентриковый подшипник0,07 мм0,03 Муфта вала0,07 мм0 ммПланетарный редуктор Кольцевая шестерня/корпус 0 мм
-0,10 мм для более свободной посадки0,05 ммСателлиты0 мм
-0,05 мм для более свободной посадки 0,05 мм Каретка/выход 0,07 мм – для лучшего прилегания к выходному подшипнику 0,05 мм Ременная передача Шкивы GT2-0,05мм0,05мм

Вы можете попробовать эти значения при 3D-печати, но вам могут потребоваться разные значения в зависимости от вашего 3D-принтера. Вы можете получить правильные значения, только выполнив несколько тестовых отпечатков с разными значениями. Позже в сравнительных тестах вы увидите, как изменение этих значений влияет на производительность приводов.

Кстати, спасибо Creality за то, что они предоставили мне этот отличный 3D-принтер. Creality K2 Plus — на самом деле один из лучших 3D-принтеров, которые я когда-либо использовал. Ознакомьтесь с моим подробным обзором Creality K2 Plus. Также приобретите его в магазине Creality USA; магазин Creality EU; Амазонка.

Сборка дисков

Итак, вот все напечатанные на 3D-принтере детали и другие компоненты, необходимые для сборки трех редукторов.

Как мы можем заметить, ременная передача имеет наименьшее количество деталей, а для циклоидальной передачи требуется значительно больше компонентов, таких как штифты и втулки. Планетарный редуктор в этом отношении находится где-то посередине.

Спецификация

Вот полный список всех компонентов, необходимых для этих приводов, таких как втулки, ремни, подшипники, болты и гайки.

Компонент Количество Ссылки для покупки Циклоидный привод Булавки D-6 мм, L-30 мм 16Amazon | AliExpress Булавки D-6 мм, L-24 мм/25 мм6Amazon | AliExpress Втулки ID6мм OD10мм L16мм или 2xL8мм22Amazon | AliExpress Шарикоподшипник 35x47x7 68071Amazon  | Алиэкспресс Шарикоподшипник 17x26x5 мм 68033Amazon | Алиэкспресс Подшипник шариковый 12х21х5мм 68011Amazon  | Алиэкспресс М3х10мм с потайной головкой
М3х10мм4
6Амазонка  | Алиэкспресс Планетарный редуктор Булавки D-6 мм, L-226Amazon | AliExpress Шарикоподшипник 35x47x7 68071Amazon  | Алиэкспресс Шарикоподшипник 15х24х5 68022Amazon  | Алиэкспресс Шарикоподшипник 6х13х5мм 68612Amazon  | Алиэкспресс М3х10мм
M3x10мм с потайной головкой6
4Амазонка  | Алиэкспресс Ременной привод Ремень GT2 226 мм2Amazon  | Алиэкспресс Шариковый подшипник 35x47x7 68071Amazon  | Алиэкспресс Шарикоподшипник 15х24х5 68021Amazon  | Алиэкспресс Шарикоподшипник 6х13х5мм 6862Amazon  | Алиэкспресс М3х10мм
М3х8мм
М3х16мм с потайной головкой
M3x25мм с потайной головкой4
4
2
2Амазонка  | Алиэкспресс Другое Резьбовые винты M3Amazon  | Алиэкспресс Гайки М3/М4Амазон  | Алиэкспресс

Теперь я быстро расскажу вам о процессе сборки этих накопителей.

Ременный привод в сборе

Для сборки ременной передачи сначала нужно вставить на место конечный выходной шкив через шарикоподшипник в корпусе.

Затем нам нужно установить шарикоподшипник внутри выходного шкива, туда, где будет идти первый входной шкив. Этот входной шкив сначала нужно закрепить на шаговом двигателе, для этого я сделал две прорези для вставки гаек М3, а затем с помощью установочных винтов М3 мы можем надежно закрепить шкив на месте.

Шкив должен оставаться на 2 мм выше шагового двигателя. 

Прежде чем вставлять степпер, нам нужно вставить два ремня.

Затем мы можем прикрепить шаговый двигатель к корпусу с помощью болтов М3. Поскольку я хотел, чтобы привод был максимально компактным, закрепить эти болты можно было только с помощью узких плоскогубцев.

Совсем не удобно, но целью было также сделать его максимально надежным и добиться максимальной производительности. 

Далее мы можем вставить промежуточный шкив и обернуть вокруг него два ремня. В этом шкиве можно разместить два шарикоподшипника с небольшим дистанционным кольцом между ними.

Затем мы можем вставить вал для шкива. Это полый вал диаметром 6 мм, напечатанный на 3D-принтере и укрепленный болтом М4.

Здесь, например, мы можем использовать вместо этого просто болт М6, но в этом случае у нас будет не такое плотное соединение, потому что внешний диаметр болта М6 составляет около 5,8 мм, а с помощью вала, напечатанного на 3D-принтере, мы можем сделать его ровно 6 мм или 5,95 мм, чтобы идеально пройти через подшипники.  

В нижней части нам нужно вставить дистанционное кольцо, на котором будет сидеть шарикоподшипник.

Затем мы можем натянуть ремни и вставить вал через подшипники в другую сторону корпуса. Затем в него можно вставить болт М4 и закрепить все на месте гайкой М4. И всё, ременная передача готова, она работает.

Ремни довольно тугие, но для лучшего контроля и производительности к ним следует добавить натяжители. Натяжители ремня я сделал с помощью шарикоподшипника внешним диаметром 13 мм, который крепится на небольшом кронштейне с помощью болтов М3 и гаек.

Мы можем прижать этот кронштейн к ремню, чтобы натянуть его, а затем затянуть болт. Это довольно простой механизм, который работает правильно. 

Наконец, мы можем закрепить крышку привода с помощью болтов и гаек М3 и добавить к выходному валу резьбовые вставки для крепления к нему деталей.

Всё, ременная передача готова и на первый взгляд при попытке переместить выходной вал вручную такое ощущение, что люфта нет вообще.

Циклоидный привод

Теперь давайте посмотрим на конструкцию циклоидального привода. Как я уже упоминал, у меня уже есть подробные видео, как собрать циклоидальный привод и планетарный редуктор, поэтому здесь я просто скажу о них несколько слов. 

При сборке циклоидального привода я столкнулся с проблемой, что не могу вставить второй диск на место, хотя соблюдал все правила, ставил его сдвинуто по фазе на 180 градусов и дважды проверял все размеры.

Потом я понял, что проблема в передаточном отношении. Для правильной работы циклоидального привода передаточное число должно быть нечетным. В своих предыдущих видео я уже делал три разные конструкции циклоидальных дисков, но их передаточное число случайно оказалось нечетным, поэтому я упустил тот факт, что для того, чтобы сделать циклоидальный привод, который будет правильно работать с двумя циклоидальными дисками, нужно иметь нечетное количество зубцов или лепестков на дисках.

Вы можете просмотреть предыдущие статьи о дизайне ниже.

• Что такое циклоидальный драйвер? Проектирование, 3D-печать и тестирование.
• Циклоидный привод, обработанный на станке с ЧПУ, или напечатанный на 3D-принтере – проектирование и тестирование
• Гармонический и циклоидальный привод:испытание на крутящий момент, люфт и износ

Наличие нечетного числа передаточных чисел означало, что мне пришлось изменить количество зубьев на 15, а количество роликов венцовой шестерни на 16 и перепечатать корпус и диски.

Теперь я смог правильно установить два циклоидальных диска и завершить всю сборку.

Тест на люфт

Итак, все три накопителя у меня готовы, и теперь мы можем взглянуть на сравнительные тесты.

Я начну с проверки точности или люфта.

Планетарный редуктор

Прежде всего, это планетарный редуктор. Вот тестирую его повторяемость, и он показывает хорошие результаты. Штанга возвращается на место в пределах 1/100 мм на расстоянии 20 см.

Но, конечно, если к нему приложить силу, люфт становится заметен. На этом расстоянии штанга перемещается на пару мм вверх и вниз. При перемещении его рукой такое ощущение, что на выходе есть свободный ход без какого-либо сопротивления. 

Чтобы выразить люфт в его типичной единице — угловых минутах, нам нужно сделать следующее. Нам следует измерить смещение в обоих направлениях, прикладывая нагрузку около 1-2% от номинального крутящего момента коробки передач.

При тестировании крутящего момента коробки передач я получил максимальное показание около 32 Н на расстоянии 10 см, поэтому я предполагаю, что для проверки люфта нам следует приложить нагрузку около 0,5 Н, но давайте сделаем 2 Н на расстоянии 20 см. При такой нагрузке я получил смещение около 2,9 мм в одну сторону и 0,75 мм в другую сторону. 

Чтобы выразить эти измерения в единицах люфта, угловых минутах, сначала мы можем вычислить угол смещения, альфа.

Мы делаем это с помощью простой тригонометрии, и угол получается около 1 градуса. Одна угловая минута равна 1/60 градуса. Итак, люфт этого планетарного редуктора, напечатанного на 3D-принтере, составляет около 60 угловых минут.  

Сообщите, пожалуйста, в комментариях, если знаете, правильно ли так проводить замеры и рассчитывать люфт. Даже если это не на 100 % верно, мы воспользуемся одним и тем же методом для выражения люфта для каждого диска, чтобы в итоге получить сопоставимые результаты.

Как я упоминал ранее, в зависимости от того, насколько плотно или слабо зацеплены зубья, коробка передач должна давать разные результаты. И вот тому подтверждение. В первом тесте коронная шестерня коробки передач была напечатана с горизонтальным расширением –0,15 мм, а планетарные шестерни – с расширением –0,05 мм.

Теперь я заменил коронную шестерню на горизонтальное расширение 0 мм, что обеспечило более плотную посадку. Теперь коробка передач показала люфт около 50 угловых минут.

Это примерно на 15% лучший результат, и можно даже почувствовать рукой, что у коробки передач теперь меньше люфта. 

Чтобы еще больше уменьшить люфт, я напечатал планетарные шестерни также с горизонтальным расширением 0 мм и снова получил лучшие результаты — около 30 угловых минут.

Так, с изначально с 60 угл.минут мы улучшили люфт редуктора до 30 угл.минут.

Однако обратите внимание, что в самом процессе проектирования при создании шестерен с помощью специального FeatureScript в Onshape я добавил к шестерням люфт или смещение 0,1 мм.

Вот почему я могу распечатать их с горизонтальным расширением 0 мм и при этом иметь возможность правильно их собрать и получить хорошие результаты. Это означает, что мы можем еще больше увеличить люфт, убрав это смещение в 0,1 мм при создании шестерен, но я считаю, что если мы это сделаем, мы вообще не сможем собрать шестерни, а может быть, мы сможем собрать их вместе, но они потеряют эффективность или даже полностью заклинят. Мы вскоре увидим это поведение при тестировании эффективности или крутящего момента.

Циклоидный привод

Тем не менее, теперь давайте посмотрим на характеристики люфта циклоидального диска.  По повторяемости он показал худшие результаты. В различных точках стержень возвращался назад в пределах 1/10 мм.

Что касается люфта, я рассчитал значение около 60 угловых минут. То же самое, что и в худшем случае с планетарной коробкой передач. Правда, здесь при перемещении вручную не ощущалось свободного хода, но сразу возникло некоторое сопротивление.

Для этого теста циклоидальные диски были напечатаны с горизонтальным расширением –0,15 мм, и при сборке они оказались довольно плотными. Итак, я попробовал напечатать их с горизонтальным расширением –0,2 мм и расширением отверстий +0,2 мм, потому что точность шести выходных отверстий циклоидального диска также способствует производительности привода.

Так вот, при более свободной посадке дисков результаты были намного хуже, около 150 угловых минут и был свободный люфт вала при перемещении его вручную.

Ременной привод

Хорошо, теперь давайте посмотрим, как работает ременная передача. Повторяемость вроде бы неплохая, в пределах 1/100 мм на расстоянии 20см. Но мы также можем заметить, что существует своего рода перерегулирование. Полоса поднимается до 0,04 мм и возвращается к 0,03.

При тестировании люфта я рассчитал значение около 45 угловых минут.

Это хороший результат по сравнению с двумя другими приводами, но здесь с ременной передачей у меня также есть возможность контролировать натяжение ремня и, возможно, этим улучшить люфт.

Я еще немного натянул ремень, и теперь люфт уменьшился примерно до 25 угловых минут.

Итак, ременная передача показала лучшие результаты из трёх передач по люфту.

Тест крутящего момента/эффективности

Циклоидный привод

Хорошо, теперь давайте сравним их эффективность или выходной крутящий момент. Я начну с циклоидального привода. На расстоянии 10 см я получил значение около 16 Н, то есть крутящий момент около 160 Н см.

По сравнению с крутящим моментом шагового двигателя без привода, составляющим около 18 Нсм, это увеличение крутящего момента примерно в 9 раз.

Это низкий КПД привода, составляющий всего около 60%. Передаточное отношение этого привода составляет 15:1, и в идеальных условиях мы должны получить увеличение крутящего момента в 15 раз, но мы получили около 60% от этого значения. Это потому, что я предполагаю, что в приводе происходит сильное трение или высокое сопротивление, поскольку циклоидальные диски посажены довольно туго. 

Если мы сравним это с циклоидальными дисками, которые имели более свободную посадку, я получил значение около 18 Н или 180 Нсм.

Это примерно на 10% больше эффективности, но все равно не очень хорошо, всего около 66%. Вдобавок ко всему, люфт более слабых циклоидальных дисков был огромным, и его совершенно невозможно было использовать для какой-либо точной работы.

Планетарный редуктор

Давайте теперь посмотрим на эффективность планетарного редуктора. На расстоянии 10 см я получил значение около 36 Н, или крутящий момент около 350 Н см.

Я был несколько удивлен этими результатами, потому что по сравнению с крутящим моментом шагового двигателя без привода, в данном случае около 23 Нсм, это увеличение крутящего момента примерно в 15 раз. Эта коробка передач имеет передаточное число 16:1, что составляет от 90 до 95 % эффективности. Правда, этот тест проводился на шестернях с более свободной посадкой, где при перемещении вручную был небольшой люфт вала. 

Но вот два других случая, которые я тестировал, с более плотным зацеплением шестерен.

Я получил крутящий момент около 310 Нсм с зубчатым венцом, напечатанным на 3D-принтере, с горизонтальным расширением 0 мм, или это составляет около 84 % эффективности.

А при еще более плотной посадке шестерен, когда все планетарные шестерни напечатаны на 3D-принтере с горизонтальным расширением 0 мм, выходной крутящий момент составляет около 290 Нсм, что соответствует эффективности 78%. Тем не менее, очень хороший результат для коробки передач, напечатанной на 3D-принтере.

Ременной привод

И наконец, давайте посмотрим на эффективность ременной передачи.

В этом первом тесте с немного ослабленными ремнями я получил значение около 260 Нсм, что соответствует эффективности около 70%, поскольку без привода этот шаговый двигатель имел крутящий момент около 23 Нсм.  Однако в данном случае проблема заключалась в том, что ремень проскакивал на меньшем входном шкиве второй ступени, а не на самом шаговом двигателе.

При лучшем натяжении ремня выходной крутящий момент составил около 360 Нсм, что соответствует эффективности примерно от 95 до 97%.

Это действительно впечатляет. Ременная передача оказалась наиболее эффективной, а также лучшей по люфту.

Но прежде чем сделать вывод, какой 3D-напечатанный диск лучше, давайте проведем еще несколько сравнений.

Испытание на долговечность

Я попытался провести тест на долговечность, проработав диски в течение более длительного периода времени с некоторой нагрузкой на них.

Я использовал несколько двигателей постоянного тока в качестве груза и заставил приводы вращаться с резким изменением направления вращения, чтобы добавить к ним больше нагрузки. 

Примерно через 2 часа циклоидальный привод вышел из строя. Он больше не мог перемещать груз. Ременная передача и планетарный редуктор продолжали еще 8 часов с теми же движениями, и с ними все было в порядке. После этого теста на долговечность я еще раз проверил их люфт. 

Циклоидальный привод полностью утратил свою точность. На расстоянии 20 см был свободный ход примерно 10 мм.

Планетарный редуктор также обеспечил свободный ход выходного вала, которого раньше не было. Для этого теста на долговечность я использовал шестерни с наиболее плотной посадкой. В блоке люфта он увеличился примерно с 30 угловых минут до испытания до 60 угловых минут после испытания. 

А ременная передача после испытания на долговечность показала люфт около 35 угловых минут, а до испытания люфт был около 25 угловых минут. 

Я открыл диски, чтобы посмотреть, что происходит внутри и что вызывает снижение точности.

В циклоидальном приводе имелись значительные следы износа циклоидальных дисков. Как по циклоидальному профилю дисков, так и по выходным отверстиям дисков. Таким образом, поскольку диски PLA деформировались, они значительно снизили точность привода. 

На планетарном редукторе особого износа и деформаций я не заметил.

Вероятно, есть какие-то очень небольшие деформации или износ, возможно износ швов, пузыри, которые появляются при их 3D-печати. Таким образом, когда швы изнашиваются, люфт увеличивается.

Возможно, если мы напечатаем шестерни с еще меньшими допусками или сделаем их более плотными вначале, даже ценой некоторой потери эффективности, но после первоначального износа они приобретут нужную эффективность и точность. 

Что касается ременной передачи, то мы можем заметить, что имеется износ с обратной стороны ремня, там, где подшипник натяжителя толкает ремень.

Эту проблему можно легко решить, используя подходящее натяжное колесо диаметром 10 мм. Кроме того, мы всегда можем усилить натяжение ремней даже после некоторого использования, чтобы повысить точность. С двумя другими приводами мы ничего не можем сделать для повышения точности. Мы не можем добавить к ним материала или ничего не можем натянуть.

Итак, учитывая все это, ременная передача оказалась лучшей.

И не только это, он также превосходит два других диска по весу, стоимости и простоте изготовления.

Другие сравнения

Общий вес ременного привода, включая шаговый двигатель, составлял около 550 г, планетарного редуктора — около 600 г, а циклоидального привода — около 710 г. Конечно, вес очень важен, если мы будем использовать эти приводы в качестве суставов робота.

По размерам циклоидальный привод, безусловно, самый компактный, а планетарный редуктор и ременная передача где-то похожи, но немного другой конфигурации. 

С другой стороны, циклоидальная передача является самой сложной или трудной в сборке, за ней следуют планетарный редуктор и ременная передача, как самые простые в сборке. Это связано с тем, что ременная передача на самом деле состоит из наименьшего количества компонентов, кроме деталей, напечатанных на 3D-принтере.

Это также напрямую влияет на стоимость строительства привода. Этот циклоидальный привод, который я создаю для этого видео, содержит большинство компонентов, кроме деталей 3D-принтера, штифтов, втулок и подшипников, его сборка стоит около 28 долларов (не включая детали, напечатанные на 3D-принтере). Затем у нас есть планетарный редуктор, который стоит около 23 долларов, и, наконец, ременные передачи, которые стоят всего 1/4 или 1/3 этой суммы, или около 7,5 долларов.

Заключение

Итак, каков мой окончательный вердикт. Что лучше:напечатанный на 3D-принтере циклоидальный привод, планетарный редуктор или ременная передача?

Что ж, я бы определенно избегал циклоидального привода, поскольку единственная категория, которая была лучше других приводов, - это размер или компактность. 

С другой стороны, планетарная коробка передач и ременная передача показали очень схожие характеристики, но если я должен выбрать победителя из всех проведенных мной тестов, то это должен быть ременный привод. Он показал лучшие результаты во всех категориях:точность, эффективность и долговечность, а также его было проще и дешевле построить.

Однако я не оставлю этот тест здесь, а на самом деле я проведу дальнейшие тестовые сравнения между планетарной коробкой передач и ременной передачей в реальных сценариях или построю две роботизированные руки, одну с планетарными редукторами, а другую с ременными передачами, и тогда мы посмотрим, как они будут работать в реальной ситуации.