Pagpalambo sa usa ka Modelo sa Matematika sa usa ka Cyclone Gearbox

Kon itandi sa mga planetary gearbox, ang mga cycloidal gearbox kanunay nga giisip nga sulundon nga kapilian alang sa lainlaing mga aplikasyon. Kini adunay mga compact nga disenyo nga kasagaran ubos ang friction ug taas nga reduction ratios.

Ubos nga friction

Usa ka hagit ang paghimo og mathematical model sa usa ka cycloidal gearbox. Nakaya sa modelo nga ipakita ang mga epekto sa lain-laing geometric parameters sa contact stresses. Nakaya niini nga i-modelo ang stiction sa tanang quadrants. Nakaya niini nga ipakita ang klaro nga correlation tali sa mga resulta gikan sa simulation ug sa mga sukod sa tinuod nga kalibutan.
Ang modelo gibase sa usa ka bag-ong pamaagi nga nagtugot sa pagmodelo sa stiction sa tanang quadrant sa usa ka gearbox. Makapakita usab kini og dili-zero nga kuryente sa paghunong. Inubanan sa usa ka maayong simulation algorithm, ang modelo magamit aron mapaayo ang dinamikong pamatasan sa usa ka kontroladong sistema.
Ang cycloidal gearbox usa ka compact actuator nga gigamit para sa industrial automation. Kini nga klase sa gearbox naghatag og taas nga gear ratios, ubos nga wear, ug maayong torsional stiffness. Dugang pa, kini adunay maayong shock load capacity.
Ang modelo gibase sa mga cycloidal disc nga mo-engage sa mga pin sa usa ka stationary ring gear. Ang resulta nga friction function mahitabo kung ang rotor magsugod sa pagtuyok. Mahitabo usab kini kung ang rotor mobaliskad sa pagtuyok niini. Ang modelo adunay duha ka kurba, usa para sa motor ug usa para sa generator mode.
Ang trochoidal profile sa periphery sa cycloidal disc gikinahanglan para sa hustong pagkapares sa nagtuyok nga mga parte. Dugang pa, ang profile kinahanglan nga tukma nga matino. Kini magtugot sa parehas nga pag-apod-apod sa mga pwersa sa kontak.
Gigamit ang modelo aron itandi ang relatibong performance sa usa ka cycloidal gearbox ug sa usa ka involute gearbox. Kini nga pagtandi nagpakita nga ang cycloidal gearbox makasugakod sa mas daghang karga kaysa sa involute gearbox. Mas molungtad usab kini og dugay. Makahimo usab kini og taas nga gear ratios sa gamay nga espasyo.
Ang modelo nga gigamit nakakuha sa eksaktong heometriya sa mga piyesa. Mahimo usab kini nga magtugot sa mas maayong pag-analisar sa mga stress.

Kompakto

Dili sama sa helical gearing, ang compact cycloidal gearboxes makahatag og mas taas nga reduction ratios. Mas compact kini ug dili kaayo bug-at. Dugang pa, mas maayo ang positioning accuracy niini.
Ang mga cycloid drive naghatag og taas nga torque ug kapasidad sa pagkarga. Kini usab episyente ug lig-on kaayo. Kini sulundon alang sa mga aplikasyon nga adunay bug-at nga mga karga o shock load. Kini usab adunay ubos nga backlash ug taas nga torsional stiffness. Ang mga cycloid gearbox anaa sa lain-laing mga disenyo.
Ang mga cycloid disc gi-mount sa usa ka eccentric input shaft, nga nagpadagan niini palibot sa usa ka stationary ring gear. Ang ring gear gilangkoban sa daghang mga pin, ug ang cycloidal disc naglihok sa usa ka lobe alang sa matag pagtuyok sa input shaft. Ang output shaft adunay mga roller pin, nga nagtuyok palibot sa mga lungag sa cycloidal disc.
Ang mga cycloid drive haom kaayo para sa bug-at nga mga karga ug shock load. Kini adunay taas nga torsional stiffness ug taas nga reduction ratios, nga naghimo niini nga episyente kaayo. Ang mga cycloid gearbox adunay ubos nga backlash ug taas nga torque ug compact kaayo.
Ang mga cycloid gearbox gigamit alang sa lainlaing mga aplikasyon, lakip ang mga sistema sa propulsyon sa dagat, mga sentro sa machining CNC, teknolohiya sa medisina, ug mga robot sa manipulasyon. Kini labi ka mapuslanon sa mga aplikasyon nga adunay kritikal nga katukma sa pagposisyon, sama sa mga sistema sa pagposisyon sa operasyon. Ang mga cycloid gearbox adunay ubos kaayo nga pagkawala sa hysteresis ug ubos nga backlash sa dugay nga panahon sa paggamit.
Ang mga cycloid disc kasagarang gidisenyo nga adunay mas gamay nga cycloid diameter aron maminusan ang mga unbalance forces sa taas nga speed. Ang mga cycloid drive adunay usab gamay nga backlash, taas nga reduction ratio, ug maayo kaayo nga positioning accuracy. Ang mga cycloid gearbox adunay usab taas nga service life, kon itandi sa ubang gear drives. Ang mga cycloid drive lig-on kaayo, ug nagtanyag og mas taas nga reduction ratios kaysa helical gear drives.
Ang mga cycloid gearbox barato ug dali ra i-print. Ang mga CZPT gearbox anaa sa lain-laing gidak-on ug makahimo og taas nga torque sa output axis.

Taas nga ratio sa pagkunhod

Lakip sa mga klase sa gearbox nga magamit, ang high reduction ratio cycloidal gearbox usa ka sikat nga kapilian sa natad sa automation. Kini nga gearbox gigamit sa mga aplikasyon nga nanginahanglan tukma nga output ug taas nga kahusayan.
Ang mga cycloid gear makahatag og taas nga torque ug maayo ang pagpadala niini. Kini adunay gamay nga friction ug gamay nga backlash. Kini kaylap nga gigamit sa mga robotic joint. Bisan pa, nanginahanglan kini og espesyal nga mga himan aron mahimo. Ang uban gani gi-3D print.
Ang usa ka cycloidal gearbox kasagaran usa ka tulo ka ang-ang nga istruktura nga naglakip sa usa ka input hub, usa ka output hub, ug duha ka cycloidal gears nga nagtuyok sa usag usa. Ang input hub nag-mount sa mga movable pin ug roller, samtang ang output hub nag-mount sa usa ka stationary ring gear.
Ang input shaft gipadagan sa usa ka eccentric bearing. Ang disc dayon iduso batok sa ring gear, nga maoy hinungdan sa pagtuyok niini palibot sa bearing. Samtang nagtuyok ang disc, ang mga pin sa ring gear ang nagpadagan sa mga pin sa output shaft.
Ang input shaft motuyok og labing taas nga siyam ka rebolusyon, samtang ang output shaft motuyok og tulo ka rebolusyon. Kini nagpasabot nga ang input shaft kinahanglan nga motuyok og sobra sa onse ka milyon ka beses sa dili pa makatuyok ang output shaft. Ang output shaft motuyok usab sa atbang nga direksyon sa input shaft.
Sa usa ka two-stage differential cycloidal speed reducer, ang input shaft naggamit ug crank shaft design. Ang crank shaft nagkonektar sa una ug ikaduha nga cycloidal gears ug nagpaandar niini sa samang higayon.
Ang unang yugto mao ang usa ka cycloidal disc, nga usa ka gear tooth profile. Kini adunay n=7 ka lobes sa sirkumperensiya niini. Ang matag lobe molihok libot sa usa ka reference pitch circle sa mga pin. Ang disc dayon moabante sa 360deg nga mga lakang.
Ang ikaduhang yugto mao ang cycloidal disc, nailhan usab nga "grinder gear". Ang mga ngipon sa gawas nga gear mas gamay kaysa sa mga ngipon sa sulod nga gear. Kini nagtugot sa gear nga ma-geardown base sa gidaghanon sa mga ngipon.

Kinematika

Nagkalain-laing mga eskolar ang nagtuon sa kinematics sa cycloidal gearbox. Nakaugmad sila og nagkalain-laing mga pamaagi aron mausab ang profile sa ngipon sa cycloidal gears. Ang uban niini nga mga pamaagi naglakip sa pag-usab sa porma sa cycloidal disc, ug pag-usab sa posisyon sa sentro sa grinding wheel.
Kini nga papel naghulagway sa usa ka bag-ong pamaagi sa pag-usab sa profile sa cycloid gear. Gibase kini sa usa ka modelo sa matematika ug naglakip sa daghang hinungdanon nga mga parameter sama sa anggulo sa presyur, backlash, ug root clearance. Ang pagtuon nagtanyag usa ka bag-ong paagi alang sa pag-usab sa disenyo sa mga cycloid gear sa mga precision reducers para sa mga robot.
Ang anggulo sa presyur sa profile sa ngipon usa ka anggulo sa intersegment tali sa normal nga direksyon ug sa direksyon sa tulin sa usa ka meshing point. Ang distribusyon sa anggulo sa presyur importante sa pagtino sa performance sa force transmission sa mga ngipon sa gear sa meshing. Ang trend sa distribusyon makuha pinaagi sa pagkalkulo sa equation (5).
Ang modelo sa matematika para sa pag-usab sa profile sa ngipon makuha pinaagi sa pag-establisar sa relasyon tali sa distribusyon sa anggulo sa presyur ug sa function sa pag-usab. Ang dependent variable mao ang modification DL ug ang independent variable mao ang anggulo sa presyur nga a.
Ang posisyon sa reference point A usa ka dakong konsiderasyon sa disenyo sa pag-usab. Giseguro niini nga ang performance sa force transmission sa meshing segment kay labing maayo. Gitino kini sa pinakagamay nga profile pressure angle. Ang posisyon nagdepende usab sa klase sa gear nga giusab. Naimpluwensyahan usab kini sa tooth backlash.
Ang modelo sa matematika nga nagdumala sa distribusyon sa anggulo sa presyur gihimo gamit ang DL=f(a). Kini usa ka piecewise function nga nagtino sa distribusyon sa anggulo sa presyur sa profile sa ngipon. Mahimo usab kini ipahayag isip DL=ph.
Ang anggulo sa presyur sa ngipon usa usab ka anggulo tali sa komon nga normal nga direksyon sa meshing point ug sa direksyon sa tulin sa pagtuyok sa cycloid gear.

Mga gearbox sa planeta batok sa mga gearbox sa cycloidal

Kasagaran, adunay duha ka klase sa gearbox nga gigamit para sa mga aplikasyon sa pagkontrol sa paglihok: cycloidal gearbox ug planetary gearbox. Ang mga cycloid gearbox gigamit para sa high-frequency nga mga paglihok, samtang ang mga planetary gearbox angay para sa mga aplikasyon nga ubos ang tulin. Pareho silang tukma ug tukma nga mga gearbox nga makahimo sa pagdumala sa bug-at nga mga karga sa taas nga cycle rates. Apan sila adunay lain-laing mga bentaha ug disbentaha. Busa, ang mga inhenyero kinahanglan nga motino kung unsang klase sa gearbox ang labing angay para sa ilang aplikasyon.
Ang mga cycloid gearbox kasagarang gigamit sa industrial automation. Naghatag kini og maayo kaayong performance nga adunay ratio nga ubos sa 10:1. Nagtanyag kini og mas compact nga disenyo, mas taas nga torque density ug mas dako nga overload protection. Nagkinahanglan usab kini og gamay nga espasyo ug mas barato kay sa mga planetary gearbox.
Sa laing bahin, ang mga planetary gearbox gaan ug nagtanyag og mas taas nga torque density. Makahimo usab kini sa pagdumala sa mas taas nga ratios. Mas taas ang ilang kinabuhi ug mas tukma ug lig-on. Makita kini sa lainlaing mga estilo, lakip ang square-framed, round-framed ug double-frame nga mga disenyo. Nagtanyag kini og halapad nga mga kapabilidad sa torque ug speed ug gigamit alang sa daghang mga aplikasyon.
Ang mga cycloid gearbox mahimong himoon gamit ang lain-laing klase sa cycloidal cams, lakip ang single o compound cycloidal cams. Ang mga cycloid cam mga cylindrical elements nga adunay mga cam followers nga nagtuyok sa usa ka eccentric nga paagi. Ang mga cam followers molihok sama sa mga ngipon sa internal gear. Ang mga cycloid cam usa ka yano nga konsepto, apan kini adunay daghang mga bentaha. Kini adunay gamay nga backlash sa taas nga mga yugto sa panahon, nga nagtugot sa mas tukma nga pagposisyon. Kini usab adunay internal compressive stresses ug usa ka overlap factor taliwala sa mga rolling elements.
Ang mga planetary gearbox gihulagway sa tulo ka batakang elemento sa pagpadala sa puwersa: ring gear, sun gear, ug planet gear. Kasagaran kini mga two-stage gearbox. Ang sun gear gilakip sa input shaft, nga sa baylo gilakip sa servomotor. Ang ring gear nagpatuyok sa sun gear ug ang planet gear nagpatuyok sa output shaft.

editor by CX 2023-05-06