Циклоидная коробка передач

Циклоидная коробка передач представляет собой разновидность механической передачи. Он используется для передачи энергии от одного механического устройства к другому. Шестерни, как правило, цилиндрической формы и имеют большое количество зубьев. Циклоидная форма достигается за счет создания зубчатого колеса, имеющего геометрические отношения. Зубчатое колесо изготавливается путем его механической обработки с использованием математической модели, включающей в себя параметры кинематики, расчет выходного момента, устранение подрезов кулачка и многое другое. Часть исследовательской работы посвящена расчету его эффективности и потерь мощности.

Итерационный процесс

В этой статье описывается итерационный процесс проектирования циклоидального редуктора. В этом методе механические параметры циклоидного диска и зубчатого венца оптимизируются для одной и той же точки контакта. Динамическое моделирование МКЭ было проведено для изучения профиля циклоидного диска в различные моменты времени в течение рабочего цикла. В этом исследовании также представлен метод оптимизации, который позволяет прогнозировать ударное движение циклоидного диска с внешними роликами.

Итерационный процесс в циклоидальных передачах был впервые реализован путем расчета колебаний люфта и крутящего момента циклоидальной коробки передач. Затем он был разработан и изготовлен в Радомском университете. Исследователи изменили люфт, вставив две пары циклоидальных дисков, один с профилем, смещенным от номинального, а другой с профилем, находящимся в середине допуска. Затем они изменили диаметр отверстий выходного штифта, чтобы учесть минусовой допуск.

Плотность сетки

Циклоидные редукторы очень универсальны и часто являются предпочтительным вариантом трансмиссии. Их большое передаточное отношение, высокая эффективность и компактный размер сделали их популярными во многих промышленных условиях. Эти зубчатые редукторы становятся все более популярными для точных передач, потому что геометрия циклоидальных шестерен позволяет им зацеплять половину зубьев одновременно. Этот эффект усреднения приводит к высокой точности и жесткости.

Разработка передачи с циклоидным штифтом требует дискретизации зубьев шестерни, а также кинематического и контактного анализа. Анализ углового контакта используется для определения контактного напряжения, а метод прогрессивного уплотнения сетки применяется для определения площади зацепления. Используя контактную теорию Герца, были получены максимальное контактное давление и средняя толщина пленки в различных точках и после контактной деформации.

Вибрации

В данной статье авторы анализируют проблему циклоидальных колебаний редуктора. Циклоидный редуктор имеет внутренние и внешние штифты. Внешние штифты больше всего влияют на колебания амплитуды и крутящего момента. Люфт — еще один фактор, влияющий на циклоидальные вибрации редуктора. Изменения диаметра отверстия выходного штифта и циклоидальных дисков являются одними из методов, вызывающих люфт. Результаты экспериментов были представлены в частотной и временной областях.

Циклоидная шестерня имеет особый принцип конструкции, который устраняет необходимость в зубьях шестерни на выходной ступени. Этот редуктор обеспечивает большую ударопрочность, чем традиционные редукторы. Некоторые варианты способны выдерживать кратковременное воздействие четырехкратного крутящего момента. Кроме того, плотность крутящего момента позволяет использовать передаточное число до 185:1 при разумной площади основания редуктора. Кроме того, циклоидальные передачи обладают высоким КПД.

Прочность

Циклоидные редукторы представляют собой универсальное решение для зубчатых передач. Они снижают скорость ввода на 87:1 или выше за один этап. Циклоидный редуктор Cyclo(r) CNH609-15 имеет передаточное число 15:1 и устанавливается на лапах. Однако его низкий коэффициент обжатия приводит к большим индуцированным напряжениям на циклоидальном диске. Это связано с тем, что содержание материала в диске уменьшается.

Профиль зуба циклоидальных передач основан на эвольвенте окружности. Эвольвента — это точка, которая катится по окружности, например, конец нити, развернутый из цилиндра. Циклоидные шестерни имеют одинаковую внешнюю окружность качения для всех зубьев шестерни. Таким образом, зуб циклоидальной шестерни прочнее своего аналога. Циклоидные зубчатые колеса имеют повышенную прочность в приложениях с низкой и средней скоростью, поскольку в них меньше зубьев, например, в часах. Кроме того, циклоидальные зубчатые колеса обладают отличной устойчивостью к ударным нагрузкам и жесткостью при кручении.

Выходной крутящий момент

Выходной крутящий момент циклоидального редуктора может значительно варьироваться из-за резонансных характеристик его компонентов. В данной статье анализируется влияние пульсаций крутящего момента на выходной вал циклоидального редуктора. Численное моделирование проводилось с помощью динамического программного обеспечения для работы с несколькими телами и сочетания жестких и гибких элементов. Результаты сравнивались с экспериментальными результатами, чтобы определить влияние различных параметров конструкции на пульсации крутящего момента. Также была введена динамическая модель для определения периодического изменения жесткости зубчатых колес и связанной с этим пульсации крутящего момента.

Существуют различные конструкции циклоидальных редукторов. Один тип циклоидального редуктора называется зубчатым венцом. Входной вал вращается эксцентрично вместе с зубчатым венцом. Циклоидный диск имеет лепестки, похожие на зубья неподвижного зубчатого венца. Выходной диск имеет роликовые штифты, выступающие сквозь диск. Затем выходной диск передает движение выходному валу.

Поделитесь с друзьями
ru_RURU