Kako koristiti ciklonski mjenjač

Često se cikloidni mjenjač koristi kako bi se postigao prijenos obrtnog momenta s motora ili pumpe. Ova vrsta mjenjača je često uobičajen izbor jer ima niz prednosti u odnosu na obični mjenjač. Njegova glavna prednost je što ga je lako napraviti, što znači da se može ugraditi u različite primjene. Međutim, ako želite koristiti cikloidni mjenjač, ​​postoji nekoliko stvari koje trebate znati. To uključuje princip rada, strukturu i dinamičke i inercijalne efekte koji dolaze s njim.

Dinamički i inercijalni efekti

Provedeno je nekoliko studija o statičkim i dinamičkim svojstvima cikloidnih zupčanika. Proučavanje ovih efekata korisno je u pomaganju optimalnog dizajna cikloidnih reduktora brzine.
U ovom radu, dinamički i inercijalni efekti dvostepenog cikloidnog reduktora brzine istraženi su korištenjem programskog paketa CZPT. Štaviše, razvijen je novi model za cikloidne reduktore zasnovan na nelinearnoj dinamici kontakta. Novi model ima za cilj predviđanje nekoliko operativnih uslova.
Normalna kontaktna sila pobude za cikloidne diskove prvog i drugog stepena je vrlo slična. Međutim, ukupna deformacija na tački kontakta je različita. Ovaj efekat je uglavnom zbog vlastitih oscilacija sistema. Cikloidni diskovi drugog stepena okreću se oko valjka zupčanog prstena pod uglom od 180 stepeni. Ovaj ugao značajno doprinosi opterećenjima momenta. Ukupna sila pobude na cikloidnim diskovima prvog i drugog stepena je 1848 N i 2068,7 N, respektivno.
Kako bi se analiziralo kontaktno naprezanje, istraženi su različiti profili zupčanika. Gustoća mreže smatrana je važnim kriterijem dizajna. Utvrđeno je da veći otvor smanjuje sadržaj materijala cikloidnog diska i rezultira većim naprezanjima.
Štaviše, moguće je smanjiti kontaktne sile na efikasniji način promjenom geometrijskih parametara. To se može postići profinjenošću mreže duž širine diska. Cikloidni disk ima najveći utjecaj na izlazne rezultate.
Efikasnost cikloidnog pogona raste s povećanjem opterećenja. Efikasnost cikloidnog reduktora također ovisi o ekscentričnosti ulaznog vratila i cikloidne ploče. Kriva efikasnosti za mala opterećenja je linearna. Međutim, za veća opterećenja, kriva efikasnosti postaje nelinearnija. To je zato što se krutost cikloidnog reduktora povećava s povećanjem opterećenja.

Struktura

Uprkos činjenici da izgleda kao komplikovana inženjerska slagalica, konstrukcija cikloidnog mjenjača je zapravo prilično jednostavna. Ključni elementi su baza, ploča za opterećenje i aksijalni ležaj. Svi ovi elementi rade zajedno kako bi stvorili stabilan, kompaktan mjenjač.
Baza je kružnog presjeka s nekoliko cilindričnih klinova oko vanjskog ruba. Klinovi su pričvršćeni na fiksni prsten koji ih drži u kružnoj putanji. Prsten služi kao referentni krug. Veličina kruga je približno 5 mm u promjeru.
Ploča za opterećenje je niz navojnih rupa za vijke. One su raspoređene 15 mm od centra. Koriste se za učvršćivanje vanjskih konstrukcija. Ploča za opterećenje mora se rotirati oko X i Y ose.
Aksijalni ležaj se postavlja na vrh ploče za opterećenje. Ležaj ima unutrašnji prečnik od 35 mm i vanjski prečnik od 52 mm. Koristi se za omogućavanje rotacije oko Z ose.
Cikloidni disk je središnji dio cikloidnog mjenjača. Disk ima rupe za klinove koji pokreću izlazno vratilo. Rupe su veće od onih koje se koriste u klinovima izlaznih valjka. Disk također ima smanjenu ekscentričnost.
Klinovi su pričvršćeni za cikloidni disk pomoću oklagija. Klinovi su napravljeni od materijala koji pruža mehaničku podršku pogonu tokom situacija visokog obrtnog momenta. Klinovi imaju vanjski promjer od 9 mm. Disk ima nekoliko režnjeva i rotira se za jedan režanj po okretu osovine.
Cikloidni mjenjač također ima gornji poklopac koji pomaže u održavanju komponenti na okupu. Poklopac ima džep za alate. Gornji poklopac također ima navoje koji se uvrću u kućište.

Princip rada

Među mnogim vrstama zupčastih prijenosnika, cikloidni prijenosnici se koriste u teškim mašinama i višeosnim robotima. Vrlo su efikasni, kompaktni i sposobni za visoke omjere. Osim toga, imaju i mogućnost preopterećenja.
Cikloidne diskove pokreću ekscentrična vratila koja se okreću oko fiksnih prstenastih klinova. Valjkasti klinovi klinastog diska ulaze u rupe u cikloidnom disku. Ovi valjkasti klinovi pokreću klinasti disk, a klinasti disk prenosi kretanje na izlazno vratilo.
Za razliku od konvencionalnih zupčastih pogona, cikloidni pogoni imaju mali zazor i visoku torzijsku krutost. Idealno su prilagođeni velikim opterećenjima i svim pogonskim tehnologijama. Manja masa i kompaktni dizajn cikloidnog diska također doprinose njegovoj visokoj efikasnosti i tačnosti pozicioniranja.
Cikloidni disk igra centralnu ulogu u kinematici mjenjača. Rotira oko fiksnog prstena u krug. Kada se disk pritisne uz zupčani prsten, klinovi se spajaju s diskom, a valjkasti klinovi se okreću oko klinova. Ovo rotaciono kretanje generira vibracije koje se prenose kroz pogonjena vratila.
Cikloidni diskovi su obično dizajnirani s kratkim cikloidom, tako da je ekscentricitet minimiziran. To smanjuje sile neravnoteže pri velikim brzinama. Idealno bi bilo da je broj režnjeva na cikloidi manji od broja okolnih klinova. To smanjuje količinu Hertzovog kontaktnog napona.
Za razliku od planetarnih zupčanika, cikloidni zupčanici imaju visoku tačnost i sposobni su da izdrže udarna opterećenja. Također imaju malo trenje i manje habanje na bočnim stranama zuba. Također imaju veću efikasnost i nosivost.
Cikloidne zupčanike je generalno teže proizvesti od evolventnih zupčanika. Cikloidni zupčanici nisu pogodni za slaganje stepeni zupčanika. Zahtijevaju izuzetnu tačnost u proizvodnji. Međutim, njihova manja veličina i mali zazor, visoka torzijska krutost i niske vibracije čine ih idealnim za upotrebu u teškim mašinama.

Evolventni profil zuba zupčanika

Gotovo svi zupčanici se proizvode s evolventnim profilom zuba. Cikloidni zupčanici se također proizvode s ovim profilom. U usporedbi s evolventnim zupčanicima, cikloidni zupčanici su jači i mogu prenositi veću snagu. Međutim, njihova proizvodnja može biti i teža. Zbog toga su skuplji.
Profil zuba evolventnog zupčanika je glatka krivulja. Izvedena je iz evolventne krivulje kruga. Tangenta na osnovni krug je normala u bilo kojoj tački evolvente.
Ova krivulja ima svojstva koja omogućavaju evolventnim zubima zupčanika da prenose kretanje u okomitom smjeru. To je ujedno i putanja koju prati kraj strune koja se odmotava iz cilindra.
Evolventni profil ima prednost što ga je lako proizvesti. Također omogućava glatko spajanje uprkos neusklađenosti središnjeg razmaka. Ovaj profil je također poželjniji u odnosu na cikloidni profil zuba, ali nije najbolji u svakom pogledu.
Zubi cikloidnog zupčanika su također napravljeni od dvije krivulje. Za razliku od evolventnih zuba, zubi cikloidnog zupčanika imaju konzistentan radijus. Cikloidni zupčanici rjeđe proizvode buku. Ali su i skuplji za proizvodnju.
Evolventni zubi se lakše proizvode jer imaju samo jednu krivinu. Cikloidni zupčanici se također mogu izraditi pomoću rezača za stalkastu površinu. To ih čini jeftinijima za proizvodnju. Međutim, zahtijevaju stručni dizajn. Mogu se proizvesti i pomoću alata za oblikovanje zupčanika koji uključuje rezač za zupčanike.
Profili zuba koji zadovoljavaju zakon djelovanja zupčanika i zuba ponekad se nazivaju konjugiranim profilima. Evolventni profil je najčešći od njih. Omogućava konstantan prijenos obrtnog momenta.

Negativna reakcija

Tipično, cikloidni pogoni pružaju visok prijenosni omjer bez zazora. To je zato što cikloidni disk pokreće ekscentrična osovina. Tokom rotacije, cikloidni disk rotira oko fiksnog prstena. Ovaj prsten se također rotira neovisno o težištu.
Cikloidni disk se obično skraćuje kako bi se smanjila ekscentričnost. Ovo pomaže u minimiziranju sila neravnoteže koje se mogu pojaviti pri velikim brzinama. Cikloidni disk također nudi veći prijenosni omjer od tradicionalnih zupčanika. Ovo pruža bolju tačnost pozicioniranja.
Cikloidni pogoni također imaju visoku torzijsku krutost. To pruža veću torzijsku otpornost i sposobnost podnošenja udarnih opterećenja. Ovo je važno iz više razloga, kao što je slučaj kod teških primjena.
Cikloidni pogoni također imaju manju masu. Ove prednosti ih čine idealnim za sve pogonske tehnologije. Dizajn također omogućava veću torzijsku krutost i vijek trajanja. Ovi pogoni također imaju mnogo manji profil.
Cikloidni pogoni se također koriste za smanjenje brzine. Zbog visoke torzijske krutosti cikloide, oni također imaju visoku tačnost pozicioniranja.
Cikloidni pogoni su pogodni za razne primjene, uključujući elektromotore, generatore i motore pumpi. Također su vrlo otporni na udarna opterećenja, što je važno u raznim primjenama. Ovaj dizajn je idealan za primjene koje zahtijevaju veliki prijenosni omjer u kompaktnom dizajnu.
Cikloidni pogoni također imaju prednost minimiziranja zazora između spojnih komponenti. To pomaže u eliminaciji interferencije i osiguravanju pozitivnog prianjanja. Ovo je posebno važno kod mjenjača. Također omogućava upotrebu mjerne ćelije i potenciometra za određivanje zazora mjenjača.

urednik CX 2023-11-13