Πώς να χρησιμοποιήσετε ένα κιβώτιο ταχυτήτων Cyclone

Συχνά, ένα κυκλικό κιβώτιο ταχυτήτων χρησιμοποιείται για να επιτευχθεί μεταφορά ροπής από έναν κινητήρα ή μια αντλία. Αυτός ο τύπος κιβωτίου ταχυτήτων είναι συχνά μια συνηθισμένη επιλογή, καθώς έχει μια σειρά από πλεονεκτήματα σε σχέση με ένα κανονικό κιβώτιο ταχυτήτων. Το κύριο πλεονέκτημά του είναι ότι είναι εύκολο στην κατασκευή, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να ενσωματωθεί σε μια ποικιλία εφαρμογών. Ωστόσο, εάν θέλετε να χρησιμοποιήσετε ένα κυκλικό κιβώτιο ταχυτήτων, υπάρχουν μερικά πράγματα που πρέπει να γνωρίζετε. Αυτά περιλαμβάνουν την αρχή λειτουργίας, τη δομή και τα δυναμικά και αδρανειακά φαινόμενα που το συνοδεύουν.

Δυναμικά και αδρανειακά φαινόμενα

Έχουν διεξαχθεί αρκετές μελέτες σχετικά με τις στατικές και δυναμικές ιδιότητες των κυκλοειδών γραναζιών. Η μελέτη αυτών των επιδράσεων είναι επωφελής για την υποβοήθηση του βέλτιστου σχεδιασμού των κυκλοειδών μειωτήρων ταχύτητας.
Σε αυτή την εργασία, οι δυναμικές και αδρανειακές επιδράσεις ενός διβάθμιου κυκλοειδούς μειωτήρα ταχύτητας έχουν διερευνηθεί χρησιμοποιώντας το πακέτο προγράμματος CZPT. Επιπλέον, έχει αναπτυχθεί ένα νέο μοντέλο για κυκλοειδείς μειωτήρες βασισμένο σε μη γραμμική δυναμική επαφής. Το νέο μοντέλο στοχεύει στην πρόβλεψη διαφόρων λειτουργικών συνθηκών.
Η κανονική δύναμη επαφής διέγερσης για τους κυκλοειδείς δίσκους του πρώτου και του δεύτερου σταδίου είναι πολύ παρόμοια. Ωστόσο, η συνολική παραμόρφωση στο σημείο επαφής είναι διαφορετική. Αυτό το φαινόμενο οφείλεται κυρίως στις δικές του ταλαντώσεις του συστήματος. Οι κυκλοειδείς δίσκοι του δεύτερου σταδίου περιστρέφονται γύρω από τον κύλινδρο του δακτυλιοειδούς γραναζιού με γωνία 180 μοιρών. Αυτή η γωνία συμβάλλει σημαντικά στα φορτία ροπής. Η συνολική δύναμη διέγερσης στους κυκλοειδείς δίσκους του πρώτου και του δεύτερου σταδίου είναι 1848 N και 2068,7 N, αντίστοιχα.
Για την ανάλυση της τάσης επαφής, διερευνήθηκαν διαφορετικά προφίλ γραναζιών. Η πυκνότητα του πλέγματος θεωρήθηκε ως σημαντικό κριτήριο σχεδιασμού. Διαπιστώθηκε ότι μια μεγαλύτερη οπή μειώνει την περιεκτικότητα σε υλικό του κυκλοειδούς δίσκου και οδηγεί σε περισσότερες τάσεις.
Επιπλέον, είναι δυνατό να μειωθούν οι δυνάμεις επαφής με πιο αποτελεσματικό τρόπο αλλάζοντας τις γεωμετρικές παραμέτρους. Αυτό μπορεί να γίνει με βελτίωση του πλέγματος κατά μήκος του πλάτους του δίσκου. Ο κυκλοειδής δίσκος έχει τη μεγαλύτερη επίδραση στα αποτελέσματα εξόδου.
Η απόδοση ενός κυκλοειδούς μειωτήρα αυξάνεται με την αύξηση του φορτίου. Η απόδοση ενός κυκλοειδούς μειωτήρα εξαρτάται επίσης από την εκκεντρότητα του άξονα εισόδου και της κυκλοειδούς πλάκας. Η καμπύλη απόδοσης για μικρά φορτία είναι γραμμική. Ωστόσο, για τα μεγαλύτερα φορτία, η καμπύλη απόδοσης γίνεται πιο μη γραμμική. Αυτό συμβαίνει επειδή η ακαμψία του κυκλοειδούς μειωτήρα αυξάνεται καθώς αυξάνεται το φορτίο.

Δομή

Παρά το γεγονός ότι μοιάζει με ένα περίπλοκο μηχανικό παζλ, η κατασκευή ενός κυκλοειδούς κιβωτίου ταχυτήτων είναι στην πραγματικότητα αρκετά απλή. Τα βασικά στοιχεία είναι η βάση, η πλάκα φορτίου και το ωστικό ρουλεμάν. Όλα αυτά τα στοιχεία συνεργάζονται για να δημιουργήσουν ένα σταθερό, συμπαγές κιβώτιο ταχυτήτων.
Η βάση είναι ένα κυκλικό τμήμα με αρκετές κυλινδρικές καρφίτσες γύρω από την εξωτερική της άκρη. Οι καρφίτσες είναι στερεωμένες σε έναν σταθερό δακτύλιο που τις συγκρατεί σε μια κυκλική διαδρομή. Ο δακτύλιος χρησιμεύει ως κύκλος αναφοράς. Το μέγεθος του κύκλου είναι περίπου 5 mm σε διάμετρο.
Η πλάκα φόρτωσης αποτελείται από μια σειρά από οπές βιδών με σπείρωμα. Αυτές είναι διατεταγμένες 15 mm μακριά από το κέντρο. Χρησιμοποιούνται για την αγκύρωση εξωτερικών δομών. Η πλάκα φόρτωσης πρέπει να περιστρέφεται γύρω από τους άξονες X και Y.
Το ωστικό ρουλεμάν τοποθετείται στην κορυφή της πλάκας φορτίου. Το ρουλεμάν έχει εσωτερική διάμετρο 35 mm και εξωτερική διάμετρο 52 mm. Χρησιμοποιείται για να επιτρέπει την περιστροφή γύρω από τον άξονα Z.
Ο κυκλοειδής δίσκος είναι το κεντρικό κομμάτι του κυκλοειδούς κιβωτίου ταχυτήτων. Ο δίσκος έχει οπές για τους πείρους που κινούν τον άξονα εξόδου. Οι οπές είναι μεγαλύτερες από αυτές που χρησιμοποιούνται στους πείρους κυλίνδρων εξόδου. Ο δίσκος έχει επίσης μειωμένη εκκεντρότητα.
Οι πείροι συνδέονται στον κυκλοειδή δίσκο με κυλινδρικούς πείρους. Οι πείροι είναι κατασκευασμένοι από υλικό που παρέχει μηχανική στήριξη για την κίνηση σε καταστάσεις υψηλής ροπής. Οι πείροι έχουν εξωτερική διάμετρο 9 mm. Ο δίσκος έχει διάφορους λοβούς και περιστρέφεται κατά έναν λοβό ανά περιστροφή του άξονα.
Το κυκλικό κιβώτιο ταχυτήτων διαθέτει επίσης ένα επάνω κάλυμμα που βοηθά στη συγκράτηση των εξαρτημάτων μεταξύ τους. Το κάλυμμα διαθέτει μια θήκη για εργαλεία. Το επάνω κάλυμμα διαθέτει επίσης σπειρώματα που βιδώνονται στο περίβλημα.

Αρχή λειτουργίας

Μεταξύ πολλών τύπων κιβωτίων ταχυτήτων, τα κυκλοειδή κιβώτια ταχυτήτων χρησιμοποιούνται σε βαριά μηχανήματα και ρομπότ πολλαπλών αξόνων. Είναι εξαιρετικά αποτελεσματικά, συμπαγή και ικανά για υψηλές σχέσεις μετάδοσης. Επιπλέον, έχουν ικανότητα υπερφόρτωσης.
Οι κυκλοειδείς δίσκοι κινούνται από έκκεντρους άξονες που περιστρέφονται γύρω από σταθερούς δακτυλιωτούς πείρους. Οι κυλινδρικοί πείροι του δίσκου του πείρου εμπλέκονται με οπές στον κυκλοειδή δίσκο. Αυτοί οι κυλινδρικοί πείροι κινούν τον δίσκο του πείρου και ο δίσκος του πείρου μεταφέρει την κίνηση στον άξονα εξόδου.
Σε αντίθεση με τα συμβατικά γραναζωτά συστήματα κίνησης, τα κυκλοειδή συστήματα κίνησης έχουν χαμηλή αντίστροφη κίνηση και υψηλή στρεπτική ακαμψία. Είναι ιδανικά για βαριά φορτία και όλες τις τεχνολογίες κίνησης. Η χαμηλότερη μάζα και ο συμπαγής σχεδιασμός του κυκλοειδούς δίσκου συμβάλλουν επίσης στην υψηλή απόδοση και την ακρίβεια τοποθέτησης.
Ο κυκλοειδής δίσκος παίζει κεντρικό ρόλο στην κινηματική του κιβωτίου ταχυτήτων. Περιστρέφεται γύρω από έναν σταθερό δακτύλιο σε κύκλο. Όταν ο δίσκος πιέζεται προς τον οδοντωτό τροχό, οι πείροι εμπλέκονται με τον δίσκο και οι πείροι κυλίνδρων περιστρέφονται γύρω από τους πείρους. Αυτή η περιστροφική κίνηση παράγει δόνηση, η οποία διαδίδεται μέσω των κινούμενων αξόνων.
Οι κυκλοειδείς δίσκοι συνήθως σχεδιάζονται με ένα κοντό κυκλοειδές, έτσι ώστε να ελαχιστοποιείται η εκκεντρότητα. Αυτό μειώνει τις δυνάμεις ανισορροπίας σε υψηλές ταχύτητες. Ιδανικά, ο αριθμός των λοβών στο κυκλοειδές είναι μικρότερος από τον αριθμό των περιβαλλόντων ακίδων. Αυτό μειώνει την ποσότητα της ερτζιανής τάσης επαφής.
Σε αντίθεση με τα πλανητικά γρανάζια, τα κυκλοειδή γρανάζια έχουν υψηλή ακρίβεια και είναι ικανά να αντέχουν σε κραδασμούς. Επίσης, παρουσιάζουν χαμηλή τριβή και λιγότερη φθορά στις πλευρές των δοντιών. Έχουν επίσης υψηλότερη απόδοση και ικανότητα φορτίου.
Τα κυκλοειδή γρανάζια είναι γενικά πιο δύσκολο να κατασκευαστούν από τα ενέλικτα γρανάζια. Τα κυκλοειδή γρανάζια δεν είναι κατάλληλα για τη στοίβαξη βαθμίδων γραναζιών. Απαιτούν εξαιρετική ακρίβεια για την κατασκευή τους. Ωστόσο, το μικρότερο μέγεθός τους και η χαμηλή τους αντίστροφη κίνηση, η υψηλή στρεπτική ακαμψία και οι χαμηλοί κραδασμοί τα καθιστούν ιδανικά για χρήση σε βαριά μηχανήματα.

Προφίλ δοντιού με ενέλιξη γραναζιού

Σχεδόν όλα τα γρανάζια κατασκευάζονται με προφίλ δοντιού ενέλιξης. Τα κυκλοειδή γρανάζια παράγονται επίσης με αυτό το προφίλ. Σε σύγκριση με τα ενέλικτα γρανάζια, τα κυκλοειδή γρανάζια είναι ισχυρότερα και μπορούν να μεταδώσουν περισσότερη ισχύ. Ωστόσο, μπορεί επίσης να είναι πιο δύσκολο να κατασκευαστούν. Αυτό τα καθιστά πιο ακριβά.
Το προφίλ του δοντιού του ενέλικτου γραναζιού είναι μια ομαλή καμπύλη. Προέρχεται από την ενέλικτη καμπύλη ενός κύκλου. Μια εφαπτομένη στον βασικό κύκλο είναι η κάθετος σε οποιοδήποτε σημείο ενός ενέλικτου.
Αυτή η καμπύλη έχει ιδιότητες που επιτρέπουν στα δόντια του ενέλικτου γραναζιού να μεταφέρουν κίνηση σε κάθετη κατεύθυνση. Είναι επίσης η διαδρομή που χαράσσεται από το άκρο της χορδής που ξετυλίγεται από έναν κύλινδρο.
Ένα προφίλ με ενέλιξη έχει το πλεονέκτημα ότι είναι εύκολο στην κατασκευή. Επιτρέπει επίσης την ομαλή εμπλοκή παρά την κακή ευθυγράμμιση της κεντρικής απόστασης. Αυτό το προφίλ προτιμάται επίσης έναντι ενός προφίλ κυκλοειδούς δοντιού, αλλά δεν είναι το καλύτερο από κάθε άποψη.
Τα δόντια των κυκλοειδών γραναζιών αποτελούνται επίσης από δύο καμπύλες. Σε αντίθεση με τα ενελικοειδή δόντια, τα δόντια των κυκλοειδών γραναζιών έχουν σταθερή ακτίνα. Τα κυκλοειδή γρανάζια είναι λιγότερο πιθανό να παράγουν θόρυβο. Αλλά είναι επίσης πιο ακριβά στην κατασκευή τους.
Τα ενέλικτα δόντια είναι πιο εύκολο να κατασκευαστούν επειδή έχουν μόνο μία καμπύλη. Τα κυκλοειδή γρανάζια μπορούν επίσης να κατασκευαστούν με κόφτη τύπου οδοντωτής ράγας. Αυτό τα καθιστά φθηνότερα στην κατασκευή. Ωστόσο, απαιτούν σχεδιασμό από ειδικούς. Μπορούν επίσης να κατασκευαστούν με διαμορφωτή γραναζιών που περιλαμβάνει κόφτη πινιόν.
Τα προφίλ δοντιών που ικανοποιούν τον νόμο της δράσης γραναζιού-δοντιού ονομάζονται μερικές φορές συζυγή προφίλ. Το προφίλ ενέλιξης είναι το πιο συνηθισμένο από αυτά. Επιτρέπει τη σταθερή μετάδοση ροπής.

Αντίδραση

Συνήθως, οι κυκλοειδείς κινητήρες παρέχουν υψηλό λόγο μετάδοσης χωρίς αντίστροφη κίνηση. Αυτό συμβαίνει επειδή ο κυκλοειδής δίσκος κινείται από έναν έκκεντρο άξονα. Κατά την περιστροφή, ο κυκλοειδής δίσκος περιστρέφεται γύρω από έναν σταθερό δακτύλιο. Αυτός ο δακτύλιος περιστρέφεται επίσης ανεξάρτητα από το κέντρο βάρους.
Ο κυκλοειδής δίσκος συνήθως κονταίνει για να μειωθεί η εκκεντρότητα. Αυτό βοηθά στην ελαχιστοποίηση των δυνάμεων ανισορροπίας που μπορεί να προκύψουν σε υψηλές ταχύτητες. Το κυκλοειδές προσφέρει επίσης μεγαλύτερη σχέση μετάδοσης από τα παραδοσιακά γρανάζια. Αυτό παρέχει καλύτερη ακρίβεια θέσης.
Οι κυκλοειδείς κινητήρες έχουν επίσης υψηλή στρεπτική ακαμψία. Αυτό παρέχει μεγαλύτερη στρεπτική ανθεκτικότητα και δυνατότητες κρουστικής φόρτισης. Αυτό είναι σημαντικό για διάφορους λόγους, όπως σε εφαρμογές βαρέως τύπου.
Οι κυκλοειδείς κινητήρες έχουν επίσης χαμηλότερη μάζα. Αυτά τα πλεονεκτήματα τους καθιστούν ιδανικούς για όλες τις τεχνολογίες κίνησης. Ο σχεδιασμός τους επιτρέπει επίσης μεγαλύτερη στρεπτική ακαμψία και διάρκεια ζωής. Αυτοί οι κινητήρες έχουν επίσης πολύ μικρότερο προφίλ.
Οι κυκλοειδείς κινητήρες χρησιμοποιούνται επίσης για τη μείωση της ταχύτητας. Λόγω της υψηλής στρεπτικής ακαμψίας του κυκλοειδούς, έχουν επίσης υψηλή ακρίβεια τοποθέτησης.
Οι κυκλοειδείς κινητήρες είναι κατάλληλοι για μια ποικιλία εφαρμογών, όπως ηλεκτροκινητήρες, γεννήτριες και κινητήρες αντλιών. Είναι επίσης εξαιρετικά ανθεκτικοί σε κραδασμούς, κάτι που είναι σημαντικό σε μια ποικιλία εφαρμογών. Αυτός ο σχεδιασμός είναι ιδανικός για εφαρμογές που απαιτούν μεγάλη σχέση μετάδοσης σε συμπαγή σχεδιασμό.
Οι κυκλοειδείς κινητήρες έχουν επίσης το πλεονέκτημα της ελαχιστοποίησης του διάκενου μεταξύ των συναρμολογούμενων εξαρτημάτων. Αυτό βοηθά στην εξάλειψη των παρεμβολών και διασφαλίζει μια θετική εφαρμογή. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό στα κιβώτια ταχυτήτων. Επιτρέπει επίσης τη χρήση ενός δυναμοκυψέλης και ενός ποτενσιόμετρου για τον προσδιορισμό της αντίστροφης κίνησης του κιβωτίου ταχυτήτων.

editor by CX 2023-04-13