Syklonivaihteiston perusteet

Kompaktin kokonsa lisäksi sykloidiset nopeudenalennusvaihteet tarjoavat myös pienen välyksen ja korkeat välityssuhteet. Pienen kokonsa ansiosta ne sopivat ihanteellisesti sovelluksiin, joissa tila on ongelma.

Evolventtivaihteen hammasprofiili

Lähes kaikissa hammaspyörissä käytetään evolventtista hammasprofiilia. Tässä profiilissa on yksi kaarevuus, mikä tarkoittaa, että hammaspyörien hampaiden ei tarvitse olla tiiviisti linjassa toistensa kanssa. Tämä profiili on sileä ja helposti valmistettava.
Sykloidivaihteilla on yhdistelmä episykloidi- ja hyposykloidikäyriä. Tämä tekee niistä vahvempia kuin evolventtivaihteiden hampaat. Niiden valmistus voi kuitenkin olla kalliimpaa. Niillä on myös suuremmat alennussuhteet. Ne välittävät enemmän tehoa kuin evolventtivaihteet. Sykloidivaihteita löytyy esimerkiksi kelloista.
Vaihdetta suunniteltaessa on otettava huomioon useita tekijöitä. Näihin kuuluvat muun muassa hampaiden lukumäärä, hammaskulma ja voitelutyyppi. Jos hammaspyörän hampaat eivät ole täysin linjassa, ne voivat aiheuttaa vaihteistovirheitä, melua ja tärinää.
Evolventtipyörän hammasprofiilia pidetään yleensä parhaana. Tästä syystä sitä käytetään monenlaisissa vaihteissa. Yleisimpiä tämän profiilin sovelluksia ovat voimansiirtovaihteet. Tämä profiili ei kuitenkaan ole paras jokaiseen sovellukseen.
Sykloidivaihteiden valmistusprosessit ovat monimutkaisempia kuin evolventtivaihteiden. Tämä voi johtaa suurempiin hammaskustannuksiin. Sykloidivaihteita käytetään vähemmän meluisissa sovelluksissa.
Sykloidivaihteet myös välittävät enemmän tehoa kuin evolventtivaihteet. Tämä voi aiheuttaa ongelmia, jos säteet muuttuvat tangentiaalisesti. Muoto on kuitenkin yksinkertaisempi kuin evolventtivaihteilla. Evolventtivaihteet kestävät paremmin keskipisteiden vaihteluita.
Sykloidivaihteet ovat vähemmän alttiita siirtovirheille. Sykloidivaihteilla on kupera pinta, mikä tekee niistä vahvempia kuin evolventtihampaat. Sykloidivaihteilla on myös suurempi alennussuhde kuin evolventtivaihteilla. Sykloidihampaat eivät häiritse vastakkaisia ​​hampaita. Niissä on kuitenkin vähemmän hampaita kuin evolventtihampaissa.

Kierto tappien referenssijakoympyrän sisäpuolella

Olipa sykloidivaihteisto suunniteltu kiinteään tai pyörivään käyttöön, on noudatettava vaihteiston peruslakia: Kulmanopeuksien suhteen on oltava vakio. Tämä edellyttää, että tappien referenssijakoympyrän sisäpuolella pyöriminen on vakio. Tämä saavutetaan sarjan sykloidihampaita avulla, jotka toimivat kuin pienet vivut liikkeen välittämiseksi.
Sykloidisessa levyssä on N lohkoa, jotka pyörivät kolme lohkoa kierrosta kohden N tapin ympäri. Lihojen lukumäärä sykloidilevyssä on merkittävä tekijä välityssuhteen määrittämisessä.
Sykloidista kiekkoa pyörittää epäkeskinen tuloakseli, joka on kiinnitetty epäkeskiseen laakeriin lähtöakselin sisällä. Kun tuloakseli pyörii, sykloidilevy liikkuu tapin kiekon tappien ympäri.
Käyttötappi pyörii 40 asteen kulmassa, kun taas sykloidilevy pyörii tappien muodostaman vertailujakoympyrän sisäpuolella. Käyttötapin pyöriessä se hidastaa lähtöliikettä. Tämä tarkoittaa, että lähtöakseli tekee vain kolme kierrosta tuloakselin kanssa, toisin kuin yhdeksän kierrosta tuloakselin kanssa.
Sykloidisen kiekon hampaiden lukumäärän on oltava pieni verrattuna ympäröivien tappien lukumäärään. Kiekon on myös oltava epäkeskinen säteeltään. Tämä määrää reiän koon, joka tarvitaan, jotta tapin mahtuu tappien väliin.
Kun tuloakselia käännetään, sykloidilevy pyörii rullan tappien muodostaman vertailujakoympyrän sisäpuolella. Tämä välittää sitten liikkeen lähtöakselille. Lähtöakselia tukee kaksi laakeria lähtökotelossa. Tällä rakenteella on alhainen kuluminen ja vääntöjäykkyys.

Vaihteistosuhde

Sykloidivaihteiston oikean välityssuhteen valitseminen ei ole aina helppoa. Sinun on ehkä tiedettävä vaihdelaatikkosi koko ennen kuin voit tehdä tietoon perustuvan valinnan. Saatat myös joutua katsomaan ohjeita tuoteluettelosta. Esimerkiksi CZPT-vaihteistoissa on joitakin ainutlaatuisia välityssuhteita.
Sykloidinen alennusvaihde on kompakti ja nopea vääntömomentin siirtolaite, joka kääntää seuraaja-akselin kulmaliikkeen suunnan. Se koostuu sykloidilevyn sisällä olevasta epäkeskisestä nokasta. Seuraaja-akselin tapin rullat sopivat sykloidilevyn vastaaviin reikiin. Prosessin aikana tapit liukuvat reikien ympäri vastauksena heilumisliikkeeseen. Sykloidinen levy pystyy myös kytkeytymään kehäpyöräkotelon sisähampaisiin.
Sykloidista alennusvaihdetta voidaan käyttää monenlaisissa sovelluksissa, kuten teollisuusautomaatiossa, robotiikassa sekä veneiden ja nostureiden voimansiirrossa. Sykloidinen alennusvaihde sopii ihanteellisesti raskaisiin sovelluksiin, joissa on suuria hyötykuormia. Ne vaativat erikoistuneita valmistusprosesseja, ja niitä käytetään usein laitteissa, joilla on tarkka teho ja korkea hyötysuhde.
Sykloidinen alennusvaihteisto on rakenteeltaan suhteellisen yksinkertainen, mutta se vaatii joitakin erikoistyökaluja. Sykloidisia alennusvaihteita käytetään myös vääntömomentin siirtämiseen, mikä on yksi syy niiden suosioon automaatiossa. Sykloidisen alennusvaihteen käyttö on hyvä valinta sovelluksiin, jotka vaativat suurempaa hyötysuhdetta ja pienempää välystä. Se on myös hyvä valinta sovelluksiin, joissa koko on tärkeä tekijä. Sykloidivaihteet ovat myös hyvä valinta sovelluksiin, joissa vaaditaan suurta nopeutta ja suurta vääntömomenttia.
Sykloidisen vaihteiston välityssuhde on luultavasti vaihteiston tärkein toiminto. Sinun on tiedettävä vaihteistosi koko ja sen sisältämät vaihteet voidaksesi tehdä oikean valinnan.

Tärinänvaimennus

Sykloidivaihteiston ainutlaatuisen dynamiikan vuoksi tärinänvaimennustoimenpiteitä tarvitaan sujuvan toiminnan varmistamiseksi. Nämä toimenpiteet voivat myös auttaa vikojen havaitsemisessa.
Sykloidinen vaihteisto on vaihteisto, jossa on epäkeskolaakeri, joka pyörittää hammaspyörien keskustaa. Se jakaa vääntömomentin viiden ulomman rullan kanssa millä tahansa hetkellä. Sitä voidaan soveltaa monissa sovelluksissa. Se on suhteellisen edullinen hyödyke. Jos se kuitenkin pettää, sillä voi olla merkittäviä taloudellisia vaikutuksia.
Tyypillinen tulo-/lähtövaihteisto koostuu rengaslevystä ja kahdesta kampiakselista, jotka on asennettu tuloakselille. Rengaslevy pyörii, kun tuloakseli pyörii. Toisioakselilla on kaksi laakeria.
Rengaslevy on merkittävä melunlähde, koska se ei ole tasapainossa. Myös sykloidihammaspyörä tuottaa melua, kun se koskettaa rengaslevyä. Tämä melu syntyy rakenteellisesta resonanssista. Tämän ongelman ratkaisemiseksi on tehty useita tutkimuksia.
Sykloidisten vaihteistojen kunnonvalvonnasta ei kuitenkaan ole paljon dokumentoitua työtä. Tässä artikkelissa esittelemme nykyaikaisia ​​värähtelydiagnostiikan tekniikoita.
Sykloidisessa vaihteistossa, jossa on pienennetty alennussuhde, sykloidilevyyn indusoituvat jännitykset ovat suuremmat. Tässä tapauksessa ulostuloreiän koko on suurempi ja sykloidilevystä poistetaan enemmän materiaalia. Tämä levyjännitysten kasvu johtaa suurempiin värähtelyamplitudeihin.
Kuorman jakautuminen hammaspyörän leveyssuunnassa on tärkeä suunnittelukriteeri. Erilaisten hammaspyöräprofiilien käyttö voi auttaa optimoimaan vääntömomentin siirtoa. Myös sykloidilevyn kosketusjännitystä voidaan tutkia.
Melun amplitudin määrittämiseksi hammaspyöräkytkennän taajuus kerrotaan akselin pyörimisnopeudella. Jos kierrosluku on suhteellisen vakaa, taajuutta voidaan käyttää suuruuden mittana. Tämä on kuitenkin tarkkaa vain lähellä vikaantumista.

Vertailu planeettavaihteistoihin

Sykloidivaihteistojen ja planeettavaihteistojen välillä on useita eroja. Ne liittyvät vaihteen geometriaan ja valmistusprosesseihin. Näitä ovat muun muassa:
– Sykloidivaihteiston lähtöakselilla on suurempi vääntömomentti kuin tuloakselilla. Lähtöakselin pyörimisnopeus on pienempi kuin tuloakselin.
– Sykloidipyörän kiekko pyörii muuttuvalla nopeudella, kun taas planeettapyörällä on kiinteä nopeus. Tämän seurauksena sykloidipyörän ja ulostulolaipan siirtotarkkuus on pienempi kuin planeettapyörästöillä.
– Sykloidivaihteistolla on suurempi tartuntapinta-ala kuin planeettavaihteistolla. Tämä on sykloidivaihteiston etu, koska se pystyy käsittelemään suurempia kuormia.
– Sykloidiprofiililla on merkittävä vaikutus hammaspintojen välisen kontaktihelmityksen laatuun. Kontaktiellipsien leveys kasvaa 90%:llä. Tämä on seurausta lohkon alileikkausten poistamisesta. Tällä tavoin sykloidilevyyn kohdistuva kosketusvoima pienenee merkittävästi.
– Sykloidikäytössä on pienempi välys ja suuri vääntöjäykkyys. Tämä tekee sykloidikäytöstä vakaamman iskukuormia vastaan. Sykloidikäytössä on myös kompakti rakenne, joka sopii ihanteellisesti sovelluksiin, joissa on suuret välityssuhteet.
– Sykloidivaihteiston ulostulonavassa on liikkuvat tapit ja rullat. Nämä komponentit on kiinnitetty ulomman vaihteiston kehäpyörään. Myös ulostuloakselia pyörittää planeettapyörän kannatin. Sykloidijärjestelmän ulostulonapa koostuu kahdesta osasta: kehäpyörästä ja ulostulolaipasta.
– Sykloidivaihteiston tuloakseli on kytketty servomoottoriin. Tuloakseli on sylinterimäinen elementti, joka on kiinnitetty planeettapyörän kannattimeen.

editor by CX 2023-04-26