Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong các ngành công nghiệp kỹ thuật cao như chế tạo robot, hàng không vũ trụ, thiết bị y tế chính xác và gia công cơ khí CNC, cơ cấu truyền động đóng vai trò quyết định đến độ chính xác vị trí và hiệu suất làm việc của toàn bộ hệ thống. Các bộ truyền động bánh răng truyền thống thường gặp hạn chế về kích thước cồng kềnh, tỷ số truyền trên một cấp không cao và luôn tồn tại khe hở ăn khớp (độ rơ), gây ảnh hưởng tiêu cực đến độ chính xác điều khiển. Bộ truyền động sóng biến dạng (Harmonic Drive - HD hay Strain Wave Gear - SWG), do nhà phát minh C. Walton Musser sáng chế năm 1955, sử dụng nguyên lý biến dạng đàn hồi của kim loại thay vì truyền động qua các cơ cấu cứng thông thường, mang lại tỷ số truyền lớn trong kích thước nhỏ gọn và loại bỏ độ rơ.

Tại Việt Nam, việc nghiên cứu, tính toán lý thuyết và làm chủ công nghệ thiết kế, chế tạo hộp giảm tốc Harmonic vẫn là một thách thức kỹ thuật do yêu cầu khắt khe về độ chính xác gia công, tính toán độ bền mỏi phức tạp của vành răng mỏng biến dạng và kết cấu ổ bi tạo sóng đặc thù. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn đó, đề tài "Nghiên cứu, tính toán, thiết kế, chế tạo mô hình hộp giảm tốc Harmonic" được thực hiện tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh nhằm giải quyết quy trình tính toán thiết kế và chế tạo mô hình thực nghiệm hoàn chỉnh.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định gồm 4 nhiệm vụ cụ thể:

  1. Nghiên cứu nguyên lý hoạt động, cấu trúc động học và phương pháp truyền động của hộp giảm tốc Harmonic.
  2. Tính toán, lựa chọn động cơ đầu vào và thiết kế hình học, kiểm nghiệm độ bền cho trục, các bánh răng và chi tiết liên quan đáp ứng thông số đầu vào.
  3. Sử dụng các phần mềm chuyên ngành (Autodesk Inventor Professional, PTC Creo) để xây dựng mô hình 3D, mô phỏng lắp ráp và sử dụng AutoCAD để lập bộ bản vẽ kỹ thuật gia công 2D.
  4. Gia công, chế tạo và lắp ráp hoàn thiện mẫu thử nghiệm mô hình; tiến hành chạy thử và đo kiểm các thông số kỹ thuật thực tế để đánh giá sai số và độ ổn định.

Thông số và yêu cầu kỹ thuật ban đầu của đề tài:

  • Tỷ số truyền: $u = 50$ (tỷ số giảm tốc $1/50$).
  • Đường kính trục đầu vào: $\varnothing 8\text{ mm}$.
  • Chế độ làm việc: Môi trường làm việc liên tục $24\text{ giờ/ngày}$, $7\text{ ngày/tuần}$, tổng thời gian làm việc danh định $t = 2\text{ năm}$ ($16.128\text{ giờ}$).
  • Nguồn động lực đầu vào: Động cơ bước 2 pha.

Đối tượng nghiên cứu là kết cấu cơ khí của hộp giảm tốc Harmonic (bao gồm bộ tạo sóng, vành bánh răng sóng, vành bánh răng cứng), nguyên lý biến dạng điều hòa và quy trình gia công, đo kiểm mô hình. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào việc tính toán sức bền, thiết kế hình học bánh răng sóng dạng cốc, thay thế ổ bi elip đặc chủng bằng cụm ổ bi thông thường và chế tạo mẫu thử nghiệm bằng công nghệ in 3D vật liệu polymer kỹ thuật để kiểm chứng động học tại xưởng cơ khí Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM (niên khóa 2019–2023, nghiệm thu tháng 03/2024).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình tính toán

Nghiên cứu dựa trên các nền tảng lý thuyết cơ học và chi tiết máy:

  • Nguyên lý truyền động sóng biến dạng (Strain Wave Gearing): Cơ cấu gồm ba khâu cơ bản: Bộ tạo sóng (Wave Generator - WG) có biên dạng elip đóng vai trò khâu dẫn; Vòng bánh răng sóng (Flexspline - FS) dạng cốc thành mỏng, đàn hồi có răng ngoài; Vòng bánh răng cứng (Circular Spline - CS) có răng trong cố định. Sự chênh lệch số răng giữa CS và FS ($\Delta Z = Z_{CS} - Z_{FS} = 2$) tạo ra tỷ số truyền lớn theo công thức $i = -Z_{FS} / (Z_{CS} - Z_{FS})$.
  • Lý thuyết dao động điều hòa: Biến dạng của vành răng sóng được mô tả theo hàm số lượng giác sin/cosin tuần hoàn theo góc quay của bộ tạo sóng elip.
  • Mô hình tính toán ứng suất tương đương: Tác giả xem xét hộp giảm tốc Harmonic tương đương với hệ truyền động hành tinh loại A có hai bánh răng vệ tinh để áp dụng các công thức giải tích tính toán ứng suất tiếp xúc ($\sigma_H$), ứng suất uốn ($\sigma_F$) và kiểm nghiệm tải trọng theo tiêu chuẩn tính toán sức bền chi tiết máy.

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Thu thập, phân tích tài liệu chuyên khảo quốc tế về Strain Wave Gearing, các sáng chế gốc của Musser và giáo trình Chi tiết máy nhằm xây dựng công thức xác định biên dạng răng, góc ăn khớp và độ dịch chỉnh tâm.
  • Phương pháp tính toán giải tích kết hợp mô phỏng CAD: Tính toán kích thước hình học răng ($m = 1,25\text{ mm}$, $Z_{FS} = 100$, $Z_{CS} = 102$); thiết kế mô hình khối 3D trên PTC Creo Parametric và Autodesk Inventor; kiểm tra xung đột động học và xuất bản vẽ chế tạo 2D bằng AutoCAD.
  • Phương pháp thực nghiệm chế tạo và đo kiểm: Sử dụng công nghệ in 3D FDM với nhựa PETG để chế tạo mẫu thử; lắp ráp cụm động cơ bước 57HS7630A4 cùng mạch điều khiển vi bước; thực hiện đo đạc số vòng quay thực tế, đo mô-men xoắn đầu ra và kiểm tra độ rơ cơ học.

Nguồn dữ liệu

Dữ liệu nghiên cứu bao gồm: thông số cơ tính thép hợp kim SCR435 tra cứu từ sổ tay vật liệu cơ khí; thông số cơ tính nhựa PETG từ nhà sản xuất; bảng tra hệ số tải trọng và ứng suất cho phép trong tiêu chuẩn tính toán truyền động bánh răng; số liệu đo đạc thực nghiệm từ các thiết bị đo tốc độ vòng quay và mô-men xoắn tại phòng thực hành.

Thiết kế và triển khai

Hộp giảm tốc Harmonic trong đồ án được phát triển theo cấu trúc hệ thống cơ - điện hoàn chỉnh gồm các cụm chức năng chính:

Cụm kết cấu Phương án thiết kế Đặc tính kỹ thuật
Bánh răng sóng (FS) Dạng cốc trụ thành mỏng (cup-type), răng ngoài Số răng $Z_D = 100$, mô-đun $m = 1,25\text{ mm}$, đường kính vòng chia $D_E = 125\text{ mm}$
Bánh răng cứng (CS) Dạng vòng cố định (circular ring), răng trong Số răng $Z_E = 102$, mô-đun $m = 1,25\text{ mm}$, đường kính vòng chia $D_R = 127,5\text{ mm}$
Bộ tạo sóng (WG) Trục đĩa dẫn hướng kết hợp 8 ổ bi con lăn mini Bố trí đối xứng tạo biên dạng ép elip có độ lệch tâm $d = 2,5\text{ mm}$
Nguồn động lực Động cơ bước 2 pha mã hiệu 57HS7630A4 Size 57, mô-men cực đại $1,8\text{ Nm}$, dòng điện $3\text{ A}$, trục $\varnothing 8\text{ mm}$, góc bước $1,8^\circ$
Điều khiển Mạch điều khiển động cơ bước chuyên dụng Nhận xung điều khiển vi bước từ bộ phát xung để điều chỉnh tốc độ và chiều quay
Vật liệu chế tạo mẫu Nhựa nhiệt dẻo kỹ thuật PETG Độ bền uốn và độ dẻo cao, cho phép vành răng biến dạng đàn hồi chu kỳ khi in 3D

Quy trình triển khai chế tạo và lắp ráp được thực hiện theo 5 bước:

  1. Lắp ráp cụm bộ tạo sóng gồm trục đĩa, các chốt định vị và 8 ổ bi con lăn.
  2. Lắp ráp bánh răng sóng FS liên kết với trục đầu ra (output shaft).
  3. Định vị bánh răng cứng CS vào thân vỏ hộp giảm tốc.
  4. Lắp ráp cụm nắp đáy, cố định mặt bích gá động cơ bước và căn chỉnh độ đồng tâm giữa trục động cơ ($\varnothing 8\text{ mm}$) với bộ tạo sóng.
  5. Ghép nối toàn bộ hệ thống vào vỏ hộp giảm tốc, cố định bu-lông và kết nối mạch điều khiển.

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

Chương này trình bày lý do chọn đề tài, nêu bật vai trò của bộ truyền động Harmonic trong các cơ cấu chính xác cao của ngành robot, hàng không vũ trụ và y tế. Tác giả phân tích tính cấp thiết của việc tự chủ thiết kế bộ giảm tốc tỷ số truyền lớn ($1/30$ đến $1/320$, thậm chí $1/1000$), kích thước giảm $1/3$ và khối lượng giảm $1/2$ so với các bộ giảm tốc thông thường. Đồng thời, chương 1 xác định rõ mục tiêu, đối tượng, phương pháp và phạm vi nghiên cứu của đề tài.

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

Chương 2 tổng hợp lịch sử phát triển của hộp giảm tốc Harmonic từ phát minh năm 1955 của C. Walton Musser đến sự thương mại hóa bởi USM Corporation và Harmonic Drive Systems (Nhật Bản). Tác giả phân tích chi tiết cấu tạo gồm ba cụm cơ bản (Bộ tạo sóng - WG, Bánh răng sóng - FS, Bánh răng cứng - CS) và nguyên lý ăn khớp lệch 2 răng ở hai vùng đối xứng $180^\circ$. Chương này cũng tổng kết các ưu điểm chính (độ chính xác cao, không có độ rơ, mô-men xoắn lớn, vận hành êm) cùng các nhược điểm (tuổi thọ mỏi giới hạn do biến dạng chu kỳ, chi phí gia công cao, độ nhạy với tải trọng va đập).

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Chương này hệ thống hóa các định nghĩa và phân loại hộp giảm tốc theo cấp truyền (1 cấp, 2 cấp, 3 cấp) và theo kết cấu (trục vít, hành tinh, bánh răng trục thẳng, cyclo, harmonic). Tác giả phân tích ba biến thể hình học của hộp giảm tốc Harmonic: dạng cốc, dạng mũ chóp và dạng bánh kép. Nội dung cốt lõi của chương là xây dựng bảng quan hệ hướng quay và công thức tính tỷ số truyền cho từng trường hợp cố định các khâu:

Khâu dẫn đầu vào Khâu bị dẫn đầu ra Khâu cố định Công thức tỷ số truyền ($i$)
Bộ tạo sóng (WG) Bánh răng sóng (FS) Bánh răng cứng (CS) $i = -1/R$ (quay ngược chiều)
Bộ tạo sóng (WG) Bánh răng cứng (CS) Bánh răng sóng (FS) $i = 1/(R+1)$ (quay cùng chiều)
Bánh răng sóng (FS) Bánh răng cứng (CS) Bộ tạo sóng (WG) $i = 1/(R+1)$ (quay cùng chiều)

(Trong đó $R = Z_{FS} / (Z_{CS} - Z_{FS})$ là tỷ lệ giảm sóng; trường hợp đồ án lựa chọn là khâu dẫn WG, khâu ra FS, khâu cố định CS với $R = 50$).

CHƯƠNG 4: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

Tác giả đề xuất phương án thiết kế khắc phục các rào cản công nghệ chế tạo thực tế:

  • Tăng mô-đun răng ($m = 1,25\text{ mm}$) để kích thước hình học đủ lớn, thuận tiện cho việc chế tạo mẫu in 3D, quan sát chuyển động ăn khớp và đo đạc thực nghiệm.
  • Thay thế vòng bi mỏng elip chuyên dụng bằng cụm 8 vòng bi tròn tiêu chuẩn đặt dọc theo biên dạng elip của đĩa tạo sóng.
  • Chọn phương án kết cấu trục vào - trục ra đồng trục dạng đặc.
  • Khảo sát đặc tính động cơ bước và lựa chọn động cơ bước 2 pha 57HS7630A4 (size 57, $1,8\text{ Nm}$, dòng $3\text{ A}$, trục $\varnothing 8\text{ mm}$) làm nguồn dẫn động đầu vào.

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

Chương này thực hiện toàn bộ các phép tính toán động học, hình học và kiểm nghiệm độ bền:

  • Thông số hình học cơ bản:
    • Mô-đun: $m = 1,25\text{ mm}$.
    • Bánh răng cứng (CS): $Z_E = 102$ răng, đường kính chia $D_R = \frac{102 \times \pi \times 1,25}{\pi} = 127,5\text{ mm}$, chiều dày vành răng $b_{wR} = 22\text{ mm}$.
    • Bánh răng sóng (FS): $Z_D = 100$ răng, đường kính chia $D_E = \frac{100 \times \pi \times 1,25}{\pi} = 125\text{ mm}$.
    • Độ lệch biến dạng hướng tâm: $d = D_R - D_E = 127,5 - 125 = 2,5\text{ mm}$.
    • Góc ăn khớp: Bánh răng cứng $\varphi_E = 28,61^\circ$; bánh răng sóng được tính toán theo góc ăn khớp hiệu chỉnh lớn hơn.
  • Tính toán cơ tính và kiểm nghiệm sức bền:
    • Lựa chọn vật liệu tính toán lý thuyết: Thép hợp kim SCR435 qua xử lý nhiệt luyện tạo tổ chức austenite và biến tính bainite ($\sigma_b = 900\text{ MPa}$, $\sigma_c = 800\text{ MPa}$, độ cứng $241\text{ HB}$, $E = 205\text{ GPa}$).
    • Xác định số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở và ứng suất tương đương trong thời gian làm việc $2\text{ năm}$ ($16.128\text{ giờ}$ ở tốc độ đầu ra $2\text{ vòng/phút}$).
    • Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc cho phép $[\sigma_H]$ và ứng suất uốn cho phép $[\sigma_F]$, bảo đảm an toàn chống quá tải cho bộ truyền bánh răng hành tinh tương đương loại A.

CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO VÀ ĐO KIỂM MẪU THỬ

Chương 6 trình bày quá trình thực nghiệm:

  • Lựa chọn nhựa PETG cho công nghệ in 3D FDM để chế tạo các chi tiết: bánh răng sóng dạng cốc, bánh răng cứng dạng vành răng, thân hộp giảm tốc, bích nắp và đĩa tạo sóng.
  • Xây dựng mô hình 3D trên Creo và quy trình lắp ráp hoàn chỉnh cụm bộ tạo sóng, cụm bánh răng sóng - trục output, thân và đáy hộp giảm tốc.
  • Thiết lập sơ đồ mạch điều khiển động cơ bước và triển khai 3 nội dung đo kiểm:
    1. Kiểm tra số vòng quay: Động cơ quay 50 vòng thì trục ra quay đúng 1 vòng, xác thực tỷ số truyền đạt chính xác $1/50$.
    2. Đo kiểm mô-men xoắn đầu ra: Hệ thống truyền tải mô-men ổn định từ nguồn dẫn động $1,8\text{ Nm}$.
    3. Đo độ rơ: Kiểm tra khe hở đảo chiều và mức độ tiếp xúc bề mặt răng.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính đạt được

  1. Thiết kế hoàn chỉnh: Xây dựng đầy đủ bộ thông số hình học, giải thuật tính toán động học và hồ sơ bản vẽ kỹ thuật 3D/2D cho hộp giảm tốc Harmonic tỷ số truyền $1/50$.
  2. Chế tạo mẫu thử nghiệm: Chế tạo thành công mô hình thực nghiệm bằng vật liệu polymer PETG với cơ cấu bộ tạo sóng 8 con lăn, vận hành đồng bộ cùng động cơ bước 57HS7630A4.
  3. Dữ liệu thực nghiệm:
Thông số kiểm tra Giá trị tính toán thiết kế Giá trị đo kiểm thực nghiệm Đánh giá
Tỷ số truyền ($u$) 50 (giảm tốc 1/50) $50:1$ ($50\text{ vòng vào} / 1\text{ vòng ra}$) Đạt $100%$ yêu cầu
Đường kính trục vào $\varnothing 8\text{ mm}$ $\varnothing 8\text{ mm}$ (trục động cơ bước 57) Lắp ghép chính xác
Mô-men đầu vào $1,8\text{ Nm}$ (động cơ 57HS7630A4) $1,8\text{ Nm}$ Đạt công suất thiết kế
Độ lệch tâm elip ($d$) $2,5\text{ mm}$ $2,5\text{ mm}$ (ép qua 8 ổ bi) Ăn khớp đúng 2 vùng đối xứng
Số răng $Z_{FS} / Z_{CS}$ $100 / 102$ $100 / 102$ Đúng nguyên lý $\Delta Z = 2$

Giải pháp kỹ thuật đề xuất

  • Đề xuất phương án thay thế vòng bi mỏng elip chuyên dụng (vốn đắt tiền và khó gia công) bằng cụm 8 vòng bi tiêu chuẩn phân bố dọc theo biên dạng elip, tạo giải pháp chế tạo mô hình khả thi trong điều kiện xưởng thực hành đại học.
  • Ứng dụng quy trình in 3D nhựa PETG để kiểm chứng nhanh tính chính xác của biên dạng ăn khớp răng sóng trước khi đầu tư phôi kim loại và khuôn đúc phức tạp.

Đóng góp so với các nghiên cứu trước

  • Tác giả đã hệ thống hóa phương pháp tính toán sức bền cho bộ truyền sóng dựa trên mô hình tương đương với hộp giảm tốc hành tinh loại A hai bánh vệ tinh, giúp đơn giản hóa quy trình tính toán cho sinh viên ngành cơ khí.
  • Hoàn thiện trọn vẹn từ khâu tính toán giải tích, mô phỏng CAD, xuất bản vẽ kỹ thuật đến chế tạo phần cứng, lắp ráp và đo kiểm thực tế.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế được ghi nhận

  • Mô hình thử nghiệm được chế tạo bằng công nghệ in 3D nhựa nhiệt dẻo PETG nên khả năng chịu tải cao và độ bền mỏi lâu dài chưa thể tương đương với thiết kế lý thuyết bằng thép SCR435 (vốn được tính toán cho chế độ làm việc liên tục 2 năm).
  • Việc sử dụng 8 vòng bi tròn tiêu chuẩn rời rạc thay thế cho ổ bi mỏng elip liên tục khiến biên dạng tiếp xúc không hoàn toàn trơn tru, làm tăng độ ồn và giảm độ êm dịu khi vận hành so với sản phẩm công nghiệp tiêu chuẩn.
  • Mô-đun răng được chọn tương đối lớn ($m = 1,25\text{ mm}$) nhằm mục đích thuận tiện cho gia công thử nghiệm và quan sát, dẫn đến kích thước tổng thể của mô hình chưa đạt độ nhỏ gọn tối đa của dòng Harmonic Drive thương mại.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Ứng dụng công nghệ gia công cơ khí chính xác (phay CNC nhiều trục, tiện cứng, cắt dây EDM) để chế tạo bánh răng sóng và bánh răng cứng bằng phôi thép hợp kim SCR435 đã qua xử lý nhiệt luyện tạo tổ chức austenite/bainite.
  • Nghiên cứu chế tạo hoặc nhập khẩu vòng bi mỏng chuyên dụng biên dạng elip để triệt tiêu hoàn toàn khe hở tiếp xúc, giảm ma sát và tăng độ êm dịu khi vận hành.
  • Bổ sung hệ thống cảm biến quang học (encoder) có độ phân giải cao tại trục vào và trục ra để đo đạc chính xác góc lệch pha, phản ứng động học và độ rơ góc micro-radian.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo kỹ thuật hữu ích cho:

  • Sinh viên và học viên chuyên ngành: Công nghệ Chế tạo máy, Cơ điện tử, Kỹ thuật Robot và Kỹ thuật Cơ khí trong các môn học Chi tiết máy, Đồ án Thiết kế máy, Thiết kế hệ thống cơ điện tử và Robot công nghiệp.
  • Kỹ sư thiết kế cơ cấu chính xác: Tham khảo phương pháp tính toán động học hộp giảm tốc tỷ số truyền lớn không khe hở và giải pháp tạo mẫu nhanh (rapid prototyping) để thử nghiệm các cơ cấu truyền động phi tiêu chuẩn.
  • Phần giá trị tra cứu cao nhất: Chương 5 (toàn bộ chuỗi công thức xác định đường kính chia, độ dịch tâm $d$, góc ăn khớp $\varphi$ và kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc/uốn) và Chương 6 (sơ đồ mạch điều khiển động cơ bước kết hợp phương pháp đo kiểm tỷ số truyền).

Câu hỏi thường gặp

1. Tỷ số truyền của hộp giảm tốc trong đồ án được xác định bằng bao nhiêu và dựa trên số răng nào?
Tỷ số truyền đạt được là $u = 50$ ($i = -1/50$). Giá trị này được tạo ra bởi sự chênh lệch 2 răng giữa vành bánh răng sóng Flexspline ($Z_D = 100\text{ răng}$) và vành bánh răng cứng Circular Spline ($Z_E = 102\text{ răng}$) theo công thức $R = Z_D / (Z_E - Z_D) = 100 / 2 = 50$.

2. Vì sao nhóm tác giả không sử dụng ổ bi mỏng elip tiêu chuẩn mà thay bằng cụm 8 ổ bi nhỏ?
Do ổ bi mỏng có vòng trong/vòng ngoài biến dạng elip chuyên dụng là chi tiết cơ khí rất khó gia công và có chi phí rất cao, nhóm tác giả đã đề xuất giải pháp kỹ thuật thay thế bằng 8 ổ bi thông thường có kích thước nhỏ đặt dọc theo biên dạng elip trên đĩa dẫn hướng nhằm hạ giá thành và phù hợp với điều kiện chế tạo thử nghiệm mô hình.

3. Vật liệu nào được lựa chọn trong tính toán lý thuyết và phương pháp nhiệt luyện yêu cầu là gì?
Vật liệu tính toán lý thuyết là thép hợp kim SCR435 ($\sigma_b = 900\text{ MPa}$, $\sigma_c = 800\text{ MPa}$, độ cứng $241\text{ HB}$, $E = 205\text{ GPa}$). Quy trình nhiệt luyện yêu cầu nung nóng để kim loại đạt pha austenite nhằm loại bỏ ứng suất dư bề mặt, sau đó làm nguội nhanh để chuyển pha chính sang cấu trúc bainite, đảm bảo độ dẻo uốn và độ bền mỏi cho vành răng sóng.

4. Động cơ đầu vào được sử dụng trong hệ thống có thông số kỹ thuật như thế nào?
Hệ thống sử dụng động cơ bước 2 pha mã hiệu 57HS7630A4 (size 57), mô-men xoắn tối đa $1,8\text{ Nm}$, dòng điện định mức $3\text{ A}$, kích thước trục ra $\varnothing 8\text{ mm}$, góc bước $1,8^\circ$, gồm 4 dây đầu vào.

5. Mẫu thử nghiệm thực tế được chế tạo bằng vật liệu gì và kết quả đo kiểm ra sao?
Mẫu thử nghiệm được in 3D bằng nhựa nhiệt dẻo kỹ thuật PETG trên cơ sở mô hình thiết kế từ phần mềm PTC Creo và Autodesk Inventor. Kết quả đo kiểm thực tế xác nhận trục động cơ quay 50 vòng thì trục đầu ra quay đúng 1 vòng, bảo đảm chính xác tỷ số truyền $1/50$ và truyền tải mô-men ổn định.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu, tính toán, thiết kế, chế tạo mô hình hộp giảm tốc Harmonic" đã hoàn thành toàn diện các mục tiêu đặt ra thông qua việc hệ thống hóa cơ sở lý thuyết truyền động sóng biến dạng và xây dựng quy trình tính toán động học, độ bền chi tiết máy. Bằng việc đề xuất giải pháp cụm 8 con lăn tạo sóng và ứng dụng công nghệ in 3D nhựa PETG, nhóm tác giả đã chế tạo thành công mô hình thực nghiệm đáp ứng chính xác tỷ số truyền $1/50$ cùng nguồn động lực động cơ bước 57HS7630A4. Kết quả nghiên cứu cung cấp tài liệu tham khảo hoàn chỉnh về mặt tính toán giải tích và phương pháp tạo mẫu nhanh cho các cơ cấu truyền động chính xác cao trong ngành cơ khí chế tạo máy.