摆线减速器设计指南
从选择减速比到解读强度校核，设计、打印并装配一台能承受真实负载的摆线减速器所需的一切。
摆线减速器如何工作
摆线减速器只用一级就能把高速输入变成低速大扭矩输出。电机带动偏心轮，偏心轮使带齿的摆线盘在一圈固定针销内摆动。由于摆线盘的齿数比针销少一个，电机每转一圈，摆线盘就反向滚过一个齿。
输出销穿过摆线盘上的孔，带出它的慢速转动。结果：减速比 = 针销数 − 1，并且输出方向与电机相反。21 个针销即为 20:1。
选择减速比、针销和偏心距
减速比决定针销数量。针销越多，针销分布圆就要越大，使相邻针销之间至少留 1 mm 间隙。
偏心距决定齿形。它必须小于针销分布圆半径除以针销数，否则摆线盘轮廓会自相交。建议取该极限的 60–90 %：太小齿形过浅、受载可能跳齿，太大齿形尖锐。针销过粗也会使齿形变尖；当针销接近根切极限时，Torque 会提醒你。
增大针销分布圆是提高扭矩最有效的方法：针销受力随半径增大而减小。
匹配你的电机
输出扭矩 ≈ 电机扭矩 × 减速比 × 效率。请使用电机在负载下的扭矩，而非保持扭矩。输出转速 = 电机转速 ÷ 减速比。
步进电机适合低速和大减速比。直流电机和无刷电机转速高，因此偏心轮上必须使用滚珠轴承：打印的滑动轴承在高速下会过热。强度校核会显示为偏心轮轴承不合格。
材料、打印与间隙
PETG 是不错的默认选择。尼龙和碳纤尼龙最耐磨、抗冲击；PLA 刚性好但脆，并且受热会变软。摆线盘、偏心轮和输出件请实心打印（100 % 填充或多圈外壁）：强度校核假设零件为实心。
打印间隙是运动件之间的缝隙。建议从 0.2 mm 开始。如果偏心轮装在轴上太紧或摆线盘卡住，就增加 0.05 mm；如果减速器旷量太大，就减小。先打印偏心轮是快速的配合测试。
轴承与五金件
钢制圆柱销（ISO 8734）便宜，而且远比打印销坚固：尽可能将其用作针销和输出销。在每个偏心轮上装一个深沟球轴承可大幅降低摩擦和磨损；端盖中的可选轴承用于支撑输出。
设计器中的物料清单列出了每个销、轴承和螺丝的规格和数量。
装配
- 先在电机轴上试装偏心轮。
- 将外壳固定到电机上；螺丝头位于沉孔中。
- 把针销压入外壳。
- 将偏心轮推到轴上并装好轴承。
- 放入摆线盘；若有两片，转动第二片直到啮合。
- 装入输出件，使其销穿过摆线盘的孔。
- 装上端盖，均匀拧紧装配螺丝。
- 薄涂润滑脂并用手转动：应顺滑无卡滞。
解读强度校核
根据你的电机扭矩，Torque 会估算针销与摆线盘之间的接触应力、针销和输出销的弯曲、偏心轮轴承的载荷，以及电机轴、轴连接和输出件的扭转。
每项校核都有一个安全系数：零件能承受当前载荷的倍数。绿色表示达到目标，黄色表示能承受但低于目标，红色表示很可能损坏。额定扭矩是最薄弱零件达到目标时的输出扭矩。这些是基于常用公式的设计估算；在依赖打印减速器之前务必实测。
导出到 CAD
STL 文件可直接切片。STEP 文件保留真实圆弧，可在 Fusion 360、SolidWorks、Onshape 或 FreeCAD 中打开进一步修改。Fusion 360 脚本会把整个装配重建为可编辑的零部件：在 Fusion 中打开“实用程序 › 脚本和附加模块”，添加脚本所在文件夹并点击“运行”。
完整套件包含全部文件，以及物料清单和写有这些步骤的 README。
复合齿轮系
复合齿轮系把多级直齿轮串联起来：小齿轮驱动大齿轮，大齿轮又与下一级小齿轮连为一体（双联齿轮）。各级减速比相乘：三级 3:1 得到 27:1。每个双联齿轮在固定的钢轴上转动。
Torque 为小齿轮自动进行变位，生成不根切的渐开线齿轮。打印间隙即为齿侧间隙。更大的模数和齿宽可传递更大扭矩；强度校核会指出最薄弱的一级。
行星减速器
一个行星级中间是太阳轮，周围在行星架上有三到六个行星轮，外面是带内齿的齿圈。电机驱动太阳轮，齿圈固定在壳体中，行星架缓慢转动：减速比为 1 + 齿圈齿数 / 太阳轮齿数，通常为 3:1 到 10:1。多级叠加时减速比相乘：两个 5:1 级在同一轴线上得到 25:1。
所有行星轮分担载荷，因此行星减速器紧凑而强壮。行星轮必须均匀分布，所以太阳轮 + 齿圈齿数必须能被行星轮数整除；Torque 会检查这一点，并在导出的装配体中把每个行星轮转到其啮合位置。每个行星轮在一根由行星架盘和挡圈两端支撑的销上转动，最好装一个小滚珠轴承。
分体齿圈：超大减速比
分体齿圈（Wolfrom）结构使用较长的行星轮，同时与两个齿圈啮合：一个固定齿圈和一个少几个齿的输出齿圈。行星架每转一圈，输出齿圈只转过齿数差，因此一级即可达到 50:1 到 1000:1：减速比 = (1 + 固定齿圈 / 太阳轮) / (1 − 固定齿圈 / 输出齿圈)。
输出齿圈经过变位，使两个齿圈能与同一组行星轮啮合。超大减速比的代价是效率：大量功率在两个齿圈之间循环，打印齿轮预计为 30–60 %。同时它也很难从输出端反向驱动，这在机器人关节或绞盘中往往正合适。
蜗轮蜗杆减速器
蜗杆就是电机轴上的一根螺杆。蜗杆每转一圈，蜗轮按每个头数前进一个齿，所以减速比 = 蜗轮齿数 / 头数，一级通常为 10:1 到 80:1，输出轴与电机成 90°。Torque 设计导程角相同的渐开线蜗杆和斜齿蜗轮：两者都作为扭转拉伸体平放打印，并能无干涉地啮合。
轮齿之间是滑动而不是滚动，所以效率比直齿轮低：单头约 30–45 %，四头可达 70–80 %。当导程角小于摩擦角时，传动可以自锁：负载无法反向带动电机，适合升降机和绞车。滑动会产生热量，因此 Torque 会校核壳体能否散掉这些热量。请给蜗杆充分润滑。
我该选哪种减速器？
需要在最小空间内获得最大扭矩、同轴输出并能承受冲击（如机器人关节）时，选摆线减速器。想要最简单的零件、1 到 4 级任意减速比、输出在电机旁边时，选复合齿轮系。需要 3:1 到 1000:1 的同轴减速比时，选行星减速器：多级叠加效率好，分体齿圈能在一个紧凑级中实现超大减速比。需要直角输出、一级安静地实现 10:1 到 80:1，并希望电机停止时负载能自行保持时，选蜗轮蜗杆减速器。