Zykloidgetriebe

Das Zykloidgetriebe ist eine Art mechanisches Getriebe. Es wird verwendet, um Energie von einem mechanischen Gerät zu einem anderen zu übertragen. Die Zahnräder sind im Allgemeinen zylindrisch geformt und haben eine große Anzahl von Zähnen. Die Zykloidenform wird erreicht, indem ein Zahnrad erzeugt wird, das geometrische Beziehungen aufweist. Das Zahnrad wird durch maschinelle Bearbeitung unter Verwendung eines mathematischen Modells hergestellt, das Kinematikparameter, Berechnung des Abtriebsmoments, Eliminierung von Nockenunterschneidungen und mehr umfasst. Ein Teil der Forschungsarbeit widmet sich der Berechnung des Wirkungsgrades und der Verlustleistung.

Iterativer Prozess

Dieser Artikel beschreibt den iterativen Prozess bei der Konstruktion von Zykloidgetriebe. Bei diesem Verfahren werden die mechanischen Parameter für eine Zykloidenscheibe und eine Hohlradrolle für den gleichen Kontaktpunkt optimiert. Es wurde eine dynamische FEA-Simulation durchgeführt, um das Zykloidenscheibenprofil zu verschiedenen Zeitpunkten während eines Betriebszyklus zu untersuchen. Diese Studie stellte auch eine Optimierungsmethode vor, die in der Lage ist, die Aufprallbewegung der Zykloidenscheibe mit den äußeren Rollen vorherzusagen.

Der iterative Prozess in Zykloidengetrieben wurde erstmals implementiert, indem das Spiel und die Drehmomentschwankungen eines Zykloidengetriebes berechnet wurden. Dann wurde es an der Radom University entworfen und hergestellt. Die Forscher änderten das Spiel, indem sie zwei Paare von Zykloidenscheiben einsetzten, eines mit einem Profil, das vom Nennwert versetzt war, und das andere mit einem Profil, das sich in der Mitte der Toleranz befand. Dann modifizierten sie den Durchmesser der Ausgangsstiftlöcher, um der Minustoleranz Rechnung zu tragen.

Maschendichte

Zykloidgetriebe sind sehr vielseitig und werden oft als bevorzugte Übertragungsoption verwendet. Ihr großes Übersetzungsverhältnis, ihr hoher Wirkungsgrad und ihre kompakte Größe haben sie in vielen industriellen Umgebungen beliebt gemacht. Diese Untersetzungsgetriebe erfreuen sich immer größerer Beliebtheit bei der Präzisionsübertragung, da die Geometrie der Zykloidenräder es ihnen ermöglicht, die Hälfte der Zähne gleichzeitig zu kämmen. Dieser Mittelungseffekt führt zu hoher Präzision und Steifigkeit.

Die Entwicklung eines Zykloiden-Stiftradgetriebes erfordert eine Diskretisierung der Verzahnung sowie kinematische und Kontaktanalysen. Die Winkelkontaktanalyse wird verwendet, um die Kontaktspannung zu lösen, und ein progressives Netzverdichtungsverfahren wird verwendet, um den Eingriffsbereich zu bestimmen. Unter Verwendung der Hertz-Kontakttheorie wurden der maximale Kontaktdruck und die durchschnittliche Filmdicke an verschiedenen Punkten und nach Kontaktverformung erhalten.

Vibrationen

In diesem Artikel analysieren die Autoren das Problem der Zykloidengetriebeschwingungen. Das Zykloidgetriebe hat Innen- und Außenstifte. Die externen Pins haben den größten Einfluss auf die Amplituden- und Drehmomentschwankung. Das Spiel ist ein weiterer Faktor, der die Schwingungen des Zykloidengetriebes beeinflusst. Änderungen des Durchmessers des Ausgangsstiftlochs und der Zykloidenscheiben sind einige der Methoden, die ein Spiel verursachen. Die Ergebnisse der Experimente wurden im Frequenz- und Zeitbereich präsentiert.

Das Zykloidengetriebe hat ein spezielles Konstruktionsprinzip, das eine Verzahnung in der Abtriebsstufe überflüssig macht. Dieser Reduzierer bietet eine größere Stoßfestigkeit als herkömmliche Reduzierer. Einige Variationen sind in der Lage, einer vorübergehenden Belastung zu widerstehen, um das Drehmoment zu vervierfachen. Darüber hinaus ermöglicht die Drehmomentdichte Übersetzungen von bis zu 185:1 in einem vernünftigen Getriebe-Footprint. Darüber hinaus sind Zykloidgetriebe hocheffizient.

Stärke

Zykloidgetriebe sind eine vielseitige Verzahnungslösung. Sie reduzieren die Eingangsgeschwindigkeit in einer Stufe um 87:1 oder höher. Cyclo(r) CNH609-15 Zykloidgetriebe hat ein Übersetzungsverhältnis von 15:1 und ist fußmontiert. Sein niedriges Untersetzungsverhältnis führt jedoch zu größeren induzierten Spannungen auf der Zykloidenscheibe. Dies liegt daran, dass der Materialgehalt der Scheibe reduziert wird.

Das Zahnprofil von Zykloidenrädern basiert auf der Evolvente eines Kreises. Eine Evolvente ist ein Punkt, der auf dem Umfang eines Kreises abrollt, wie z. B. das Ende einer Schnur, die von einem Zylinder abgewickelt wird. Zykloidengetriebe haben für alle Verzahnungen den gleichen äußeren Wälzkreis. Ein Zykloidenzahn ist somit stärker als sein Gegenstück. Zykloidengetriebe haben eine erhöhte Festigkeit bei Anwendungen mit niedriger bis mittlerer Geschwindigkeit, da weniger Zähne vorhanden sind, z. B. in Uhren. Darüber hinaus weisen Zykloidgetriebe eine hervorragende Stoßbelastbarkeit und Torsionssteifigkeit auf.

Ausgangsdrehmoment

Das Ausgangsdrehmoment eines Zykloidgetriebes kann aufgrund der Resonanzeigenschaften seiner Komponenten erheblich variieren. Dieser Artikel analysiert die Auswirkung der Drehmomentwelligkeit auf die Abtriebswelle eines Zykloidgetriebes. Numerische Simulationen wurden mit Hilfe von Mehrkörperdynamiksoftware und einer Mischung aus starren und flexiblen Elementen durchgeführt. Die Ergebnisse wurden mit experimentellen Ergebnissen verglichen, um den Einfluss der verschiedenen Konstruktionsparameter auf die Drehmomentwelligkeit zu identifizieren. Außerdem wurde ein dynamisches Modell eingeführt, um die periodische Änderung der Steifigkeit der Zahnräder und die damit verbundene Drehmomentwelligkeit zu bestimmen.

Zykloidgetriebe gibt es in verschiedenen Ausführungen. Eine Art von Zykloidgetriebe wird Hohlrad genannt. Die Eingangswelle dreht sich exzentrisch mit dem Hohlrad. Die Zykloidenscheibe hat Nasen, die den Zähnen eines stationären Zahnkranzes ähneln. Die Ausgangsscheibe hat Rollenstifte, die durch die Scheibe ragen. Die Abtriebsscheibe überträgt dann die Bewegung auf die Abtriebswelle.

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