Cyclone Gearbox Vs Involute Gearbox

Kung mogamit ka man og cycloidal gearbox o involute gearbox para sa imong aplikasyon, adunay pipila ka mga butang nga angay nimong masayran. Kini nga artikulo magpasiugda sa pipila niini, lakip ang: cycloidal gearbox vs involute gearbox, gibug-aton, compressive force, katukma, ug torque density.

Kusog sa pag-compress

Daghang mga pagtuon ang gihimo aron analisahon ang mga static nga kinaiya sa mga gears. Niini nga artikulo, gisusi sa mga tagsulat ang istruktura ug kinematic nga mga prinsipyo sa usa ka cycloidal gearbox. Ang cycloidal gearbox usa ka gearbox nga naggamit ug eccentric bearing sulod sa usa ka nagtuyok nga frame. Wala kiniy komon nga pinion-gear pair, ug busa sulundon alang sa usa ka taas nga reduction ratio.
Ang katuyoan niini nga papel mao ang pag-imbestiga sa stress distribution sa usa ka cycloidal disc. Nagkalain-laing gear profiles ang gisusi aron tun-an ang load distribution ug dynamic effects.
Ang mga cycloidal gearbox kay makasinati og compression ug backlash, nga nagkinahanglan og hustong ratios para sa bearing rate ug sa TSA. Ang papel nagpunting usab sa kinematic principles sa reducer. Dugang pa, ang mga awtor naggamit og standard analysis techniques para sa shaft/gear ug sa cycloidal disc.
Ang mga awtor kaniadto nagtrabaho sa usa ka rigid body dynamic simulation sa usa ka cycloidal reducer. Ang pag-analisa migamit og trochoidal profile sa cycloidal disc periphery. Ang trochoidal profile makuha gikan sa usa ka manufacturing drawing ug gikonsiderar ang mga tolerance.
Ang densidad sa mesh sa cycloidal disc nakakuha sa eksaktong geometry sa mga parte. Naghatag kini og tukmang contact stresses.
Ang cycloidal disc gilangkoban sa siyam ka lobes, nga molihok sa usa ka lobe matag pagtuyok sa drive shaft. Apan, kon ang disc ituyok palibot sa mga pin, ang cycloidal disc dili molihok palibot sa sentro sa grabidad. Busa, ang cycloidal disc mopaambit sa torque load sa lima ka outer rollers.
Ang ubos nga reduction ratio sa usa ka cycloidal gearbox moresulta sa mas taas nga induced stress sa cycloidal disc. Kini tungod sa mas dako nga buho nga gidisenyo aron makunhuran ang materyal sa sulod sa disc.

Densidad sa metalikang kuwintas

Daghang klase sa magnetic gearbox ang gitun-an. Ang ubang magnetic gearbox adunay mas taas nga torque density kaysa sa uban, apan dili gihapon kini makakompetensya sa mga mechanical gearbox.
Usa ka bag-ong high torque density cycloidal magnetic gearbox gamit ang Halbach rotors ang naugmad ug gisulayan pa. Ang disenyo gi-validate pinaagi sa paghimo og CPCyMG prototype. Ang mga resulta nagpakita nga ang simulated slip torque ikatandi sa experimental slip torque. Ang peak torque nga nasukod kay p3 = 14 spatial harmonic, ug kini katumbas sa active region torque density nga 261.4 N*m/L.
Kini nga cycloidal gearbox adunay taas usab nga gear ratio. Nasulayan na kini aron makab-ot ang peak torque nga 147.8 Nm, nga labaw pa sa doble sa torque density sa tradisyonal nga cycloidal gearbox. Ang disenyo naglakip sa usa ka ferromagnetic back-support nga naghatag og mechanical fabrication support.
Kini nga cycloidal gearbox nagpakita usab kon giunsa nga ang usa ka gamay nga diametro makab-ot ang taas nga torque density. Gidisenyo kini nga adunay axial length nga 50mm. Ang radial deflection forces dili grabe niini nga gitas-on. Ang disenyo naggamit ug gamay nga air gap aron makunhuran ang radial deflection forces, apan dili lamang kini ang kapilian sa disenyo.
Ang trade-off nga disenyo adunay taas usab nga volumetric torque density. Kini adunay gamay nga air gap ug mas taas nga mass torque density. Posible kini nga himuon nga lig-on sa mekanikal nga paagi. Ang disenyo usa usab sa labing episyente sa klase niini.
Ang helical gearing design usa ka mas bag-ong teknolohiya nga nagdala og mas taas nga lebel sa katukma sa usa ka cycloidal gearbox. Gitugotan niini ang usa ka servomotor nga makadumala og bug-at nga karga sa taas nga cycle rates. Mapuslanon usab kini sa mga aplikasyon nga nanginahanglan og mas gagmay nga mga design envelope.

Timbang

Kon itandi sa mga planetary gearbox, ang gibug-aton sa mga cycloidal gearbox dili kaayo dako. Bisan pa, kini adunay pipila ka mga bentaha. Usa sa labing hinungdanon nga bahin mao ang ilang walay backlash nga operasyon, nga makatabang kanila sa paghatag og hapsay ug tukma nga paglihok.
Dugang pa, kini naghatag og taas nga efficiency, nga nagpasabot nga ang mga servo motor makadagan sa mas taas nga speed. Ang pinakamaayong bahin kay dili na kinahanglan nga kini ipatong-patong aron makab-ot ang taas nga ratio.
Laing bentaha sa mga cycloidal gearbox mao nga kini kasagaran mas barato kaysa sa mga planetary gearbox. Kini nagpasabot nga kini angay alang sa industriya sa paggama ug robotics. Kini angay usab alang sa mga heavy-duty nga robot nga nanginahanglan og lig-on nga gearbox.
Mas maayo usab ang ilang reduction ratio. Ang mga cycloidal gears makab-ot ang reduction ratios gikan sa 30:1 ngadto sa 300:1, nga usa ka dako nga kalamboan kon itandi sa mga planetary gears. Apan, pipila ra ka mga modelo ang anaa nga naghatag og ratio nga ubos sa 30:1.
Ang mga cycloidal gears nagtanyag usab og mas taas nga resistensya sa pagkaguba, nga nagpasabot nga kini molungtad og mas dugay kay sa mga planetary gears. Mas compact usab kini, nga makatabang kanila nga makab-ot ang taas nga ratios sa mas gamay nga espasyo. Ang disenyo sa mga cycloidal gears naghimo usab kanila nga dili kaayo daling maapektuhan sa backlash, nga usa sa mga nag-unang kakulangan sa mga planetary gearboxes.
Dugang pa, ang mga cycloidal gear makahatag usab og mas maayong katukma sa pagposisyon. Sa tinuud, kini usa sa mga nag-unang hinungdan sa pagpili sa mga cycloidal gear kaysa mga planetary gear. Kini tungod kay ang cycloid disc nagtuyok sa palibot sa usa ka bearing nga independente sa input shaft.
Kon itandi sa mga planetary gearbox, ang mga cycloidal gear mas mubo usab. Kini nagpasabot nga kini ang naghatag sa pinakamaayong katukma sa pagposisyon. Mas gaan usab kini og 50%, nga nagpasabot nga mas gamay ang ilang diametro.

Katukma

Daghang mga eksperto ang nagtuon sa cycloidal gearbox sa mga precision reducer. Ang ilang panukiduki nag-una nga nagpunting sa modelo sa matematika ug ang pamaagi alang sa pagtimbang-timbang sa katukma sa mga cycloidal gears.
Ang tradisyonal nga disenyo sa pag-usab sa mga cycloidal gears kasagaran gihimo pinaagi sa pagtakda sa lain-laing mga parametro sa machining ug sentro nga posisyon sa grinding wheel. Apan kini adunay pipila ka mga disbentaha tungod sa dili lig-on nga katukma sa meshing ug dili makontrol nga porma sa kurba sa profile sa ngipon.
Niini nga pagtuon, usa ka bag-ong pamaagi sa pag-usab sa disenyo sa mga cycloidal gears ang gisugyot. Kini nga pamaagi gibase sa pagkalkulo sa meshing backlash ug pressure angle distribution. Kini epektibo nga makakontrol sa transmission accuracy sa cycloid-pin gear. Makasiguro usab kini sa maayong meshing characteristics.
Ang gisugyot nga pamaagi magamit sa paghimo og rotary vector reducers. Magamit usab kini sa precision reducer para sa mga robot.
Ang modelo sa matematika para sa mga cycloidal gear mahimong matukod gamit ang anggulo sa presyur nga a isip dependent variable. Posible nga makalkulo ang distribusyon sa anggulo sa presyur ug ang anggulo sa presyur sa profile. Mahimo usab kini ipahayag isip DL=f(a). Mahimo kini gamiton sa disenyo sa mga precision reducers.
Gikonsiderar usab sa pagtuon ang root clearance, ang backlash sa mga ngipon sa gear ug ang anggulo sa profile. Kini nga mga hinungdan adunay direktang epekto sa performance sa transmission sa cycloidal gear. Gipakita usab niini ang mas taas nga motion accuracy ug ang mas gamay nga backlash. Ang giusab nga profile mahimo usab nga magpakita sa mas gamay nga transmission error.
Dugang pa, ang gisugyot nga pamaagi gibase usab sa pagkalkulo sa nawala nga paglihok. Gitino niini ang anggulo sa mga kontak sa unang ngipon. Kini nga anggulo usa ka importante nga butang nga makaapekto sa kalidad sa pagbag-o. Ang sayop sa transmission pagkahuman sa ikaduhang pamaagi sa cycloid mao ang labing gamay.
Sa katapusan, gipakita ang usa ka case study sa CZPT RV-35N gear pair aron pamatud-an ang gisugyot nga pamaagi.

Mga involute gears batok sa cycloidal gears

Kon itandi sa mga involute gears, ang mga cycloidal gears adunay mas ubos nga kasaba, gamay nga friction, ug mas dugay nga molungtad. Apan, mas mahal kini. Ang mga cycloidal gears mahimong mas lisod himoon. Mahimong dili kini angay alang sa pipila ka mga aplikasyon, lakip ang mga space manipulator ug robotic joints.
Ang labing komon nga gear profile mao ang involute curve sa usa ka lingin. Kini nga kurba naporma sa tumoy sa usa ka hinanduraw nga hugot nga pisi nga natangtang gikan sa lingin.
Laing kurba mao ang epicycloid curve. Kini nga kurba naporma pinaagi sa punto nga hugot nga gilakip sa lingin nga nagligid ibabaw sa laing lingin. Kini nga kurba lisod himoon ug mas mahal himoon kaysa sa involute curve.
Ang cycloid curve sa usa ka lingin usa usab ka ehemplo sa multi-cursor. Kini nga kurba gihimo sa locus sa punto sa sirkumperensiya sa lingin.
Ang cycloid curve parehas og diametro sa involute curve, apan tangentially curved kini subay sa diametro sa lingin. Kini nga kurba giklasipikar usab nga ordinaryo. Kini adunay daghang uban pang mga gimbuhaton. Ang pamaagi sa FE gigamit sa pag-analisar sa strain state sa mga cycloidal speed reducers.
Daghan pang ubang mga kurba, apan ang involute curve mao ang labing kaylap nga gigamit nga gear profile. Ang involute curve sa usa ka lingin usa ka spiral curve nga gisubay sa endpoint sa usa ka hinanduraw nga tautstring.
Ang mga involute gears susama kaayo sa usa ka set sa mga bloke sa Lego. Lingaw kaayo kini dulaon. Daghan usab kini og mga bentaha. Pananglitan, mas maayo kini nga modumala sa mga center sift kaysa sa mga cycloidal gears. Mas sayon ​​usab kini himoon, busa mas barato ang gasto sa mga involute teeth. Apan, kini karaan na.
Mas lisod usab himoon ang mga cycloidal gears kaysa sa mga involute gears. Kini adunay convex nga nawong, nga moresulta sa mas daghang pagkaguba. Mas simple usab ang ilang porma kaysa sa mga involute gears. Mas gamay usab ang ilang mga ngipon. Gigamit kini sa mga rotary motion, sama sa mga rotor sa mga screw compressor.

editor ni CX 2023-05-31