Τα βασικά ενός κιβωτίου ταχυτήτων Cyclone

Εκτός του ότι είναι συμπαγείς, οι κυκλοειδείς μειωτήρες ταχύτητας προσφέρουν επίσης χαμηλή οπισθοδρόμηση και υψηλές σχέσεις. Λόγω του μικρού μεγέθους της μονάδας δίσκου, είναι ιδανικοί για εφαρμογές όπου ο χώρος αποτελεί πρόβλημα.

Προφίλ δοντιού με ενέλιξη γραναζιού

Σχεδόν όλα τα γρανάζια χρησιμοποιούν ένα προφίλ δοντιού με ενέλιξη. Αυτό το προφίλ έχει μία μόνο καμπύλη, πράγμα που σημαίνει ότι τα δόντια του γραναζιού δεν χρειάζεται να είναι ευθυγραμμισμένα στενά μεταξύ τους. Αυτό το προφίλ είναι λείο και μπορεί να κατασκευαστεί εύκολα.
Τα κυκλοειδή γρανάζια έχουν έναν συνδυασμό επικυκλοειδών και υποκυκλοειδών καμπυλών. Αυτό τα καθιστά ισχυρότερα από τα δόντια των ενέλικτων γραναζιών. Ωστόσο, η κατασκευή τους μπορεί να είναι πιο ακριβή. Έχουν επίσης μεγαλύτερους λόγους μείωσης. Μεταδίδουν περισσότερη ισχύ από τα ενέλικτα γρανάζια. Τα κυκλοειδή γρανάζια μπορούν να βρεθούν σε ρολόγια.
Κατά το σχεδιασμό ενός γραναζιού, πρέπει να λάβετε υπόψη διάφορους παράγοντες. Μερικοί από αυτούς περιλαμβάνουν τον αριθμό των δοντιών, τη γωνία των δοντιών και τον τύπο λίπανσης. Το να έχετε ένα δόντι γραναζιού που δεν είναι τέλεια ευθυγραμμισμένο μπορεί να οδηγήσει σε σφάλμα μετάδοσης, θόρυβο και κραδασμούς.
Το προφίλ των δοντιών ενός ενέλικτου γραναζιού θεωρείται συνήθως το καλύτερο. Εξαιτίας αυτού, χρησιμοποιείται σε μια μεγάλη ποικιλία γραναζιών. Μερικές από τις πιο συνηθισμένες εφαρμογές για αυτό το προφίλ είναι τα γρανάζια μετάδοσης ισχύος. Ωστόσο, αυτό το προφίλ δεν είναι το καλύτερο για κάθε εφαρμογή.
Τα κυκλοειδή γρανάζια απαιτούν πιο σύνθετες διαδικασίες κατασκευής από τα ενέλικτα δόντια γραναζιών. Αυτό μπορεί να προκαλέσει μεγαλύτερο κόστος δοντιών. Τα κυκλοειδή γρανάζια χρησιμοποιούνται για λιγότερο θορυβώδεις εφαρμογές.
Τα κυκλοειδή γρανάζια μεταδίδουν επίσης περισσότερη ισχύ από τα ενελισσόμενα γρανάζια. Αυτό μπορεί να προκαλέσει προβλήματα εάν οι ακτίνες αλλάξουν εφαπτομενικά. Ωστόσο, το σχήμα είναι πιο απλό από τα ενελισσόμενα γρανάζια. Τα ενελισσόμενα γρανάζια μπορούν να χειριστούν καλύτερα τα κεντρικά κόσκινα.
Τα κυκλοειδή γρανάζια είναι λιγότερο ευάλωτα σε σφάλματα μετάδοσης. Τα κυκλοειδή γρανάζια έχουν κυρτή επιφάνεια, γεγονός που τα καθιστά πιο ανθεκτικά από τα εξελιγμένα δόντια. Τα κυκλοειδή γρανάζια έχουν επίσης μεγαλύτερο λόγο μείωσης από τα εξελιγμένα γρανάζια. Τα κυκλοειδή δόντια δεν παρεμβαίνουν στα δόντια που συνδυάζονται. Ωστόσο, έχουν μικρότερο αριθμό δοντιών από τα εξελιγμένα δόντια.

Περιστροφή στο εσωτερικό του κύκλου αναφοράς βήματος των ακίδων

Είτε ένα κυκλοειδές κιβώτιο ταχυτήτων έχει σχεδιαστεί για σταθερές είτε για περιστρεφόμενες εφαρμογές, πρέπει να τηρείται ο θεμελιώδης νόμος των γραναζιών: Η αναλογία των γωνιακών ταχυτήτων πρέπει να είναι σταθερή. Αυτό απαιτεί η περιστροφή στο εσωτερικό του κύκλου αναφοράς βήματος των πείρων να είναι σταθερή. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω μιας σειράς κυκλοειδών δοντιών, τα οποία λειτουργούν σαν μικροσκοπικοί μοχλοί για τη μετάδοση κίνησης.
Ένας κυκλοειδής δίσκος έχει N λοβούς οι οποίοι περιστρέφονται κατά τρεις λοβούς ανά περιστροφή γύρω από N ακίδες. Ο αριθμός των λοβών σε έναν κυκλοειδή δίσκο είναι ένας σημαντικός παράγοντας στον προσδιορισμό του λόγου μετάδοσης.
Ένας κυκλοειδής δίσκος κινείται από έναν έκκεντρο άξονα εισόδου ο οποίος είναι τοποθετημένος σε ένα έκκεντρο έδρανο μέσα σε έναν άξονα εξόδου. Καθώς ο άξονας εισόδου περιστρέφεται, ο κυκλοειδής δίσκος κινείται γύρω από τους πείρους του δίσκου του πείρου.
Ο πείρος κίνησης περιστρέφεται υπό γωνία 40 μοιρών, ενώ ο κυκλοειδής δίσκος περιστρέφεται στο εσωτερικό του κύκλου βήματος αναφοράς των πείρων. Καθώς περιστρέφεται ο πείρος κίνησης, επιβραδύνει την κίνηση εξόδου. Αυτό σημαίνει ότι ο άξονας εξόδου θα ολοκληρώσει μόνο τρεις περιστροφές με τον άξονα εισόδου, σε αντίθεση με εννέα περιστροφές με τον άξονα εισόδου.
Ο αριθμός των δοντιών σε έναν κυκλοειδή δίσκο πρέπει να είναι μικρός σε σύγκριση με τον αριθμό των περιβαλλόντων πείρων. Ο δίσκος πρέπει επίσης να είναι κατασκευασμένος με έκκεντρη ακτίνα. Αυτό θα καθορίσει το μέγεθος της οπής που θα απαιτείται για να χωρέσει ο πείρος ανάμεσα στους πείρους.
Όταν περιστρέφεται ο άξονας εισόδου, ο κυκλοειδής δίσκος θα περιστραφεί στο εσωτερικό του κύκλου βήματος αναφοράς των ακίδων κυλίνδρων. Αυτό στη συνέχεια θα μεταδώσει κίνηση στον άξονα εξόδου. Ο άξονας εξόδου υποστηρίζεται από δύο ρουλεμάν σε ένα περίβλημα εξόδου. Αυτός ο σχεδιασμός έχει χαμηλή φθορά και στρεπτική ακαμψία.

Σχέση μετάδοσης

Η επιλογή της σωστής σχέσης μετάδοσης ενός κυκλικού κιβωτίου ταχυτήτων δεν είναι πάντα εύκολη. Ίσως χρειαστεί να γνωρίζετε το μέγεθος του κιβωτίου ταχυτήτων σας προτού κάνετε μια εμπεριστατωμένη επιλογή. Μπορεί επίσης να χρειαστεί να ανατρέξετε στον κατάλογο προϊόντων για καθοδήγηση. Για παράδειγμα, τα κιβώτια ταχυτήτων CZPT έχουν ορισμένες μοναδικές σχέσεις μετάδοσης.
Ένας κυκλικός μειωτήρας ταχυτήτων είναι μια συμπαγής και υψηλής ταχύτητας διάταξη μετάδοσης ροπής που αντιστρέφει την κατεύθυνση της γωνιακής κίνησης του άξονα ακόλουθου. Αποτελείται από ένα έκκεντρο έκκεντρο τοποθετημένο μέσα σε έναν κυκλικό δίσκο. Οι κύλινδροι με ακίδες στον άξονα ακόλουθο εφαρμόζουν στις αντίστοιχες οπές του κυκλικού δίσκου. Κατά τη διαδικασία, οι ακίδες ολισθαίνουν γύρω από τις οπές, σε απόκριση στην κίνηση ταλάντωσης. Ο κυκλικός δίσκος είναι επίσης ικανός να εμπλέκει τα εσωτερικά δόντια ενός περιβλήματος δακτυλιοειδούς γραναζιού.
Ένας κυκλοειδής μειωτήρας ταχυτήτων μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μια ευρεία ποικιλία εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένου του βιομηχανικού αυτοματισμού, της ρομποτικής και των μεταδόσεων ισχύος σε σκάφη και γερανούς. Ένας κυκλοειδής μειωτήρας ταχυτήτων είναι ιδανικός για εφαρμογές βαρέως τύπου με μεγάλα ωφέλιμα φορτία. Απαιτεί εξειδικευμένες διαδικασίες κατασκευής και συχνά χρησιμοποιείται σε εξοπλισμό με ακριβή απόδοση και υψηλή απόδοση.
Ο κυκλοειδής μειωτήρας ταχυτήτων έχει σχετικά απλή δομή, αλλά απαιτεί κάποια ειδικά εργαλεία. Οι κυκλοειδείς μειωτήρες ταχυτήτων χρησιμοποιούνται επίσης για τη μετάδοση ροπής, γεγονός που αποτελεί έναν από τους λόγους για τους οποίους είναι τόσο δημοφιλείς στον αυτοματισμό. Η χρήση ενός κυκλοειδούς μειωτήρα ταχυτήτων είναι μια καλή επιλογή για εφαρμογές που απαιτούν υψηλότερη απόδοση και χαμηλότερη αντίστροφη κίνηση. Είναι επίσης μια καλή επιλογή για εφαρμογές όπου το μέγεθος αποτελεί πρόβλημα. Τα κυκλοειδείς γρανάζια είναι επίσης μια καλή επιλογή για εφαρμογές όπου απαιτείται υψηλή ταχύτητα και υψηλή ροπή.
Η σχέση μετάδοσης ενός κυκλικού κιβωτίου ταχυτήτων είναι ίσως η πιο σημαντική λειτουργία ενός κιβωτίου ταχυτήτων. Πρέπει να γνωρίζετε το μέγεθος του κιβωτίου ταχυτήτων σας και τον τύπο των γραναζιών που περιέχει για να κάνετε τη σωστή επιλογή.

Μείωση κραδασμών

Λαμβάνοντας υπόψη τη μοναδική δυναμική ενός κυκλοειδούς κιβωτίου ταχυτήτων, απαιτούνται μέτρα μείωσης των κραδασμών για την ομαλή λειτουργία. Αυτά τα μέτρα μπορούν επίσης να βοηθήσουν στην ανίχνευση βλαβών.
Ένα κυκλοειδές κιβώτιο ταχυτήτων είναι ένα κιβώτιο ταχυτήτων με ένα έκκεντρο ρουλεμάν που περιστρέφει το κέντρο των γραναζιών. Μοιράζεται το φορτίο ροπής με πέντε εξωτερικούς κυλίνδρους ανά πάσα στιγμή. Μπορεί να εφαρμοστεί σε πολλές εφαρμογές. Είναι ένα σχετικά φθηνό περιουσιακό στοιχείο. Ωστόσο, εάν αποτύχει, μπορεί να έχει σημαντικές οικονομικές επιπτώσεις.
Ένα τυπικό κιβώτιο ταχυτήτων εισόδου/εξόδου αποτελείται από μια πλάκα δακτυλίου και δύο στρόφαλους τοποθετημένους στον άξονα εισόδου. Η πλάκα δακτυλίου περιστρέφεται όταν περιστρέφεται ο άξονας εισόδου. Υπάρχουν δύο ρουλεμάν στον άξονα εξόδου.
Η πλάκα δακτυλίου αποτελεί σημαντική πηγή θορύβου επειδή δεν είναι ισορροπημένη. Το κυκλοειδές γρανάζι παράγει επίσης θόρυβο όταν εμπλέκεται με την πλάκα δακτυλίου. Αυτός ο θόρυβος παράγεται από δομικό συντονισμό. Έχουν διεξαχθεί αρκετές μελέτες για την επίλυση αυτού του προβλήματος.
Ωστόσο, δεν υπάρχει πολλή τεκμηριωμένη εργασία σχετικά με την παρακολούθηση της κατάστασης των κυκλικών κιβωτίων ταχυτήτων. Σε αυτό το άρθρο, θα εισαγάγουμε σύγχρονες τεχνικές για τη διάγνωση κραδασμών.
Ένα κυκλοειδές κιβώτιο ταχυτήτων με μειωμένο λόγο μείωσης έχει υψηλότερες επαγόμενες τάσεις στον κυκλοειδή δίσκο. Σε αυτήν την περίπτωση, το μέγεθος της οπής εξόδου είναι μεγαλύτερο και αφαιρείται περισσότερο υλικό από τον κυκλοειδή δίσκο. Αυτή η αύξηση στις τάσεις του δίσκου οδηγεί σε υψηλότερα πλάτη ταλάντωσης.
Η κατανομή φορτίου κατά μήκος του πλάτους του γραναζιού είναι ένα σημαντικό κριτήριο σχεδιασμού. Η χρήση διαφορετικών προφίλ γραναζιών μπορεί να βοηθήσει στη βελτιστοποίηση της μετάδοσης της ροπής. Μπορεί επίσης να διερευνηθεί η τάση επαφής του κυκλοειδούς δίσκου.
Για να προσδιοριστεί το πλάτος του θορύβου, η συχνότητα του πλέγματος του γραναζιού πολλαπλασιάζεται με τον ρυθμό περιστροφής του άξονα. Εάν οι στροφές ανά λεπτό είναι σχετικά σταθερές, η συχνότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μέτρο μεγέθους. Ωστόσο, αυτό είναι ακριβές μόνο σε σημείο σχεδόν αστοχίας.

Σύγκριση με πλανητικά κιβώτια ταχυτήτων

Υπάρχουν αρκετές διαφορές μεταξύ των κυκλικών κιβωτίων ταχυτήτων και των πλανητικών κιβωτίων ταχυτήτων. Αυτές σχετίζονται με τη γεωμετρία των γραναζιών και τις διαδικασίες κατασκευής. Μεταξύ αυτών, υπάρχουν:
– Ο άξονας εξόδου ενός κυκλοειδούς κιβωτίου ταχυτήτων έχει μεγαλύτερη ροπή από τον άξονα εισόδου. Η ταχύτητα περιστροφής του άξονα εξόδου είναι χαμηλότερη από αυτήν του άξονα εισόδου.
– Ο κυκλοειδής δίσκος περιστρέφεται με μεταβλητή ταχύτητα, ενώ ο πλανητικός δίσκος έχει σταθερή ταχύτητα. Συνεπώς, η ακρίβεια μετάδοσης του κυκλοειδούς δίσκου και της φλάντζας εξόδου είναι χαμηλότερη από αυτή των πλανητικών γραναζιών.
– Το κυκλοειδές κιβώτιο ταχυτήτων έχει μεγαλύτερη περιοχή λαβής από το πλανητικό γρανάζι. Αυτό είναι ένα πλεονέκτημα του κυκλοειδούς κιβωτίου ταχυτήτων, καθώς μπορεί να χειριστεί μεγαλύτερα φορτία.
– Το κυκλοειδές προφίλ έχει σημαντικό αντίκτυπο στην ποιότητα της επαφής μεταξύ των επιφανειών των δοντιών. Το πλάτος των ελλείψεων επαφής αυξάνεται κατά 90%. Αυτό οφείλεται στην εξάλειψη των υποκοπών των λοβών. Με αυτόν τον τρόπο, η δύναμη επαφής στον κυκλοειδή δίσκο μειώνεται σημαντικά.
– Η κυκλοειδής κίνηση έχει χαμηλότερη αντίστροφη κίνηση και υψηλή στρεπτική ακαμψία. Αυτό επιτρέπει σε μια κυκλοειδή κίνηση να είναι πιο σταθερή έναντι κραδασμών. Η κυκλοειδής κίνηση έχει επίσης συμπαγή σχεδιασμό, ο οποίος είναι ιδανικός για εφαρμογές με μεγάλες σχέσεις μετάδοσης.
– Η πλήμνη εξόδου του κυκλοειδούς κιβωτίου ταχυτήτων διαθέτει κινητούς πείρους και κυλίνδρους. Αυτά τα εξαρτήματα είναι προσαρτημένα στον δακτύλιο οδοντωτού τροχού στο εξωτερικό κιβώτιο ταχυτήτων. Ο άξονας εξόδου περιστρέφεται επίσης από τον φορέα πλανητών. Η πλήμνη εξόδου του κυκλοειδούς συστήματος αποτελείται από δύο μέρη: τον δακτύλιο οδοντωτού τροχού και τη φλάντζα εξόδου.
– Ο άξονας εισόδου ενός κυκλοειδούς κιβωτίου ταχυτήτων συνδέεται με έναν σερβοκινητήρα. Ο άξονας εισόδου είναι ένα κυλινδρικό στοιχείο που είναι στερεωμένο στον φορέα πλανήτη.

συντάκτης από τον CX 2023-05-18