उत्पाद का विवरण

चीन निर्माता JWB-X सीक्वेंस प्लेनेटरी साइक्लोइडल पिनव्हील गियर वेलोसिटी रिड्यूसर गियरबॉक्स बिक्री के लिए उपलब्ध है। 

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साइक्लोइडल गियरबॉक्स के लिए ट्रांसमिशन अनुपात की गणना कैसे करें

साइक्लोइडल गियरबॉक्स का उपयोग कई तरह की स्थितियों में बहुत उपयोगी हो सकता है। हालांकि, इसे लागू करने से पहले इसका सही तरीके से उपयोग करना समझना महत्वपूर्ण है। यह लेख साइक्लोइडल गियरबॉक्स के उपयोग के लाभों, ट्रांसमिशन अनुपात की गणना करने के तरीके और गियरबॉक्स पर गतिशील और जड़त्वीय बलों के प्रभावों को निर्धारित करने के तरीके पर चर्चा करता है।

गतिशील और जड़त्वीय प्रभाव

साइक्लोइडल गियरबॉक्स के गतिशील और जड़त्वीय प्रभावों का अध्ययन करने के लिए कई अध्ययन किए गए हैं। ये अध्ययन संख्यात्मक, विश्लेषणात्मक और प्रायोगिक विधियों का उपयोग करके किए गए हैं। भार की प्रकृति और गियर के अनुदिश इसके वितरण के आधार पर, विभिन्न प्रकार के मॉडल विकसित किए गए हैं। ये मॉडल सटीक संपर्क तनावों को निर्धारित करने के लिए परिमित तत्व विधि का उपयोग करते हैं। इनमें से कुछ मॉडल संपर्कों की अरैखिक लोच को ध्यान में रखकर विकसित किए गए हैं।
साइक्लोइडल गियरबॉक्स में जड़त्वीय असंतुलन कंपन उत्पन्न करता है और उपकरण की कार्यक्षमता को प्रभावित कर सकता है। इससे यांत्रिक हानि बढ़ सकती है और टूट-फूट भी बढ़ सकती है। उपकरण की कार्यक्षमता साइक्लोइडल डिस्क पर लगाए गए टॉर्क पर भी निर्भर करती है। भार बढ़ने पर उपकरण की कार्यक्षमता बढ़ती है। इसी प्रकार, अरैखिक संपर्क गतिकी भी कार्यक्षमता में वृद्धि से संबंधित है।
विभिन्न परिचालन स्थितियों के प्रभावों का पूर्वानुमान लगाने के लिए साइक्लोइडल रिड्यूसर का एक नया मॉडल विकसित किया गया है। यह मॉडल कठोर पिंड गतिकी पर आधारित है और एक गैर-रेखीय कठोरता गुणांक का उपयोग करता है। इस मॉडल का सत्यापन संख्यात्मक और विश्लेषणात्मक विधियों द्वारा किया गया है। यह मॉडल गणना लागत में भारी कमी प्रदान करता है। यह मॉडल विभिन्न परिचालन स्थितियों के त्वरित विश्लेषण की अनुमति देता है।
इस शोधपत्र का मुख्य योगदान साइक्लोइडल डिस्क पर भार वितरण की जांच करना है। इस पहलू का अध्ययन महत्वपूर्ण है क्योंकि इससे घूर्णनशील भागों और तनावों का विश्लेषण संभव हो पाता है। साथ ही, इससे यह भी पता चलता है कि टॉर्क संचरण को अनुकूलित करने के लिए कौन से गियर प्रोफाइल सबसे उपयुक्त हैं। यह अध्ययन विभिन्न प्रकार के साइक्लोइडल गियरबॉक्सों पर किया गया है और विभिन्न प्रकार के साइक्लोइडल गियरबॉक्सों के प्रदर्शन को निर्धारित करने में उपयोगी है।
साइक्लोइडल डिस्क पर भार वितरण का अध्ययन करने के लिए, लेखकों ने संपर्क बल, साइक्लोइडल गियरबॉक्स और विभिन्न गियर प्रोफाइल के बीच संबंध की जांच की। उन्होंने पाया कि गैर-रेखीय संपर्क गतिकी साइक्लोइडल गियरबॉक्स की दक्षता पर बड़ा प्रभाव डालती है। साइक्लोइडल गियरबॉक्स उन अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श समाधान है जिनमें अत्यधिक गतिशील सर्वो शामिल होते हैं। इसका उपयोग मशीन टूल अनुप्रयोगों और खाद्य प्रसंस्करण उद्योगों में भी किया जा सकता है।
अध्ययन में पाया गया कि साइक्लोइडल रिड्यूसर के तीन सामान्य डिज़ाइन सिद्धांत हैं। ये हैं संपर्क बल वितरण, गति में कमी और साइक्लोइडल डिस्क का ट्रोकोइडल प्रोफाइल। घूर्णनशील भागों के सही मिलान को सुनिश्चित करने के लिए ट्रोकोइडल प्रोफाइल को सावधानीपूर्वक परिभाषित किया जाना चाहिए। ट्रोकोइडल प्रोफाइल से यह संकेत मिलता है कि टॉर्क संचरण को अनुकूलित करने के लिए कौन से गियर प्रोफाइल सबसे उपयुक्त हैं। डिस्क की चौड़ाई के साथ मेश को परिष्कृत करके संपर्क बल वितरण को बेहतर बनाया जा सकता है।
इनपुट गति बढ़ने पर रिड्यूसर की दक्षता भी बढ़ती है। इसका कारण यह है कि संपर्क बल परिमाण और दिशा में लगातार बदलते रहते हैं। एक दांत के अंतर वाला साइक्लोइडल रिड्यूसर एक ही चरण में इनपुट गति को 87:1 तक कम कर सकता है। इसमें बिना बैकलैश के उच्च-चक्र गति को संभालने की क्षमता भी है।

संचरण अनुपात गणना

साइक्लोइडल गियरबॉक्स के लिए सही ट्रांसमिशन अनुपात की गणना करने के लिए, गियरबॉक्स की अवधारणा और इसके उपयोग से संबंधित उत्पाद की अच्छी समझ होना आवश्यक है। सही अनुपात की गणना आउटपुट गियर की आउटपुट गति को इनपुट गियर की इनपुट गति से भाग देकर की जाती है। यह गणना आमतौर पर स्टॉपवॉच की सहायता से की जाती है। कुछ मामलों में, कैटलॉग या उत्पाद विनिर्देश की आवश्यकता हो सकती है। सही अनुपात कई कारकों के संयोजन से निर्धारित होता है, जैसे कि तंत्र पर लगाया गया टॉर्क और उसमें लगे गियर का आकार।
साइक्लोइडल गियर एक प्रकार का गियर टूथ प्रोफाइल है जिसे स्प्लाइन का उपयोग करके दर्शाया जा सकता है। स्प्लाइन का उपयोग करके निर्देशांक प्रणाली के आरंभिक बिंदुओं को जोड़कर साइक्लोइडल प्रोफाइल वाले गियर का मॉडल बनाना भी संभव है। यह गियर के डिजाइन और कार्यक्षमता में महत्वपूर्ण है।
मशीनों और उपकरणों में कई प्रकार के गियर उपयोग किए जाते हैं। इनमें हेरिंगबोन गियर, हेलिकल गियर और स्पाइरल बेवल गियर शामिल हैं। सबसे अच्छे ट्रांसमिशन अनुपात आमतौर पर साइक्लोइडल गियरबॉक्स से प्राप्त होते हैं। सटीक स्थिति सुनिश्चित करने के साथ-साथ, साइक्लोइडल गियरबॉक्स उत्कृष्ट बैकलैश प्रदान करता है। साइक्लोइडल गियर में उच्च स्तर की यांत्रिक दक्षता, कम घर्षण और न्यूनतम जड़त्व आघूर्ण होता है।
साइक्लोइडल गियरबॉक्स को अक्सर प्लेनेटरी गियरबॉक्स कहा जाता है, हालांकि तकनीकी रूप से यह एक सिंगल-स्टेज गियरबॉक्स है। रिंग गियर के अलावा, इस गियरबॉक्स में एक एक्सेंट्रिक बेयरिंग भी होती है जो साइक्लोइडल डिस्क को एक्सेंट्रिक रोटेशन में घुमाती है। इसी वजह से कॉम्पैक्ट डिज़ाइन में उच्च गियर अनुपात के लिए साइक्लोइडल गियरबॉक्स एक अच्छा विकल्प है।
साइक्लॉइड डिस्क, साइक्लॉइडल गियरबॉक्स का प्रमुख तत्व है। साइक्लॉइड डिस्क में n=9 लोब होते हैं, और ड्राइव शाफ्ट के प्रत्येक चक्कर के लिए डिस्क का प्रत्येक लोब एक लोब आगे बढ़ता है। साइक्लॉइड डिस्क को एक स्थिर रिंग गियर से जोड़ा जाता है। साइक्लॉइड डिस्क के लोब स्थिर रिंग गियर पर दांतों की तरह काम करते हैं।
गियर के दांतों की बनावट के आधार पर कई प्रकार के गियर वर्गीकृत किए जाते हैं। सबसे आम गियर इनवोल्यूट और हेलिकल गियर हैं। अधिकांश मोशन कंट्रोल गियर में स्पर डिज़ाइन शामिल होते हैं। हालांकि, कई अन्य प्रकार के गियर भी हैं जिनका उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है। साइक्लोइडल गियर डिज़ाइन करने के लिए सबसे जटिल गियरों में से एक है। साइक्लोइड डिस्क की रूपरेखा को मार्कर या चिकनी रेखाओं का उपयोग करके दर्शाया जा सकता है, हालांकि स्कैटर चार्ट का उपयोग भी किया जा सकता है।
साइक्लॉइड डिस्क के लोब पिनों के एक संदर्भ पिच वृत्त पर घूमते हैं। ड्राइव शाफ्ट के विलक्षण घूर्णन के दौरान ये पिन 40 डिग्री तक घूमते हैं। आउटपुट शाफ्ट के स्थिर घूर्णन को सुनिश्चित करने के लिए पिन डिस्क के चारों ओर घूमते हैं।
साइक्लॉइड डिस्क की एक और स्पष्ट, और संभवतः अधिक महत्वपूर्ण विशेषता, पिनों की 'जादुई' संख्या है। यह डिस्क की सतह से बाहर निकली हुई पिनों की संख्या है। डिस्क में पिनों से बड़े छेद होते हैं। इससे पिन डिस्क से बाहर निकलकर आउटपुट शाफ्ट से जुड़ पाती हैं।

आवेदन

चाहे आप रोबोट ड्राइव बना रहे हों या अपने वाहन की गति कम करने के लिए गियरबॉक्स की तलाश कर रहे हों, साइक्लोइडल गियरबॉक्स उच्च गति कमी अनुपात प्राप्त करने का एक शानदार तरीका है। साइक्लोइडल गियरबॉक्स कम घर्षण वाला, हल्का और बेहद स्थिर ट्रांसमिशन वाला गियरबॉक्स है। यह औद्योगिक रोबोटों के लिए उपयुक्त है और इसका उपयोग कई अनुप्रयोगों में किया जा सकता है, जिनमें पोजिशनिंग रोबोट भी शामिल हैं।
साइक्लोइडल गियरबॉक्स सनकी गति का उपयोग करके गति को कम करते हैं। सनकी गति के कारण आंतरिक गियर का पूरा हिस्सा डगमगाते हुए साइक्लोइडल गति में घूमता है, जिसे बाद में वृत्ताकार घूर्णन में वापस परिवर्तित किया जाता है। इससे गियर चरणों को एक के ऊपर एक लगाने की आवश्यकता समाप्त हो जाती है। साइक्लोइडल गियरबॉक्स में पारंपरिक गियरबॉक्स की तुलना में घर्षण कम, मजबूती अधिक और टिकाऊपन भी अधिक होता है।
साइक्लोइडल गियरबॉक्स का उपयोग समुद्री प्रणोदन प्रणालियों और रोबोट ड्राइव सहित कई अनुप्रयोगों में किया जाता है। साइक्लोइडल गियरबॉक्स कंपन को कम करने के लिए ऑफसेट गियरिंग का उपयोग करते हैं।
साइक्लोइडल गियर में इन्वोल्यूट गियर की तुलना में घर्षण कम, मजबूती अधिक और मरोड़ की कठोरता बेहतर होती है। इनमें हर्ट्ज़ियन संपर्क तनाव भी कम होता है, जिससे ये झटके वाले भार के लिए इन्वोल्यूट गियर से बेहतर होते हैं। पारंपरिक गियरबॉक्स की तुलना में इनका आकार और वजन भी कम होता है, और इन्वोल्यूट गियर की तुलना में इनका रिडक्शन अनुपात अधिक होता है।
साइक्लोइडल गियर का उपयोग आमतौर पर मोटरों की गति कम करने के लिए किया जाता है, लेकिन इनके कई अन्य फायदे भी हैं। अन्य गियरबॉक्स की तुलना में साइक्लोइडल गियरबॉक्स का आकार छोटा होता है, जिससे इन्हें सीमित स्थानों में भी लगाया जा सकता है। इनमें बैकलैश भी कम होता है, जिससे सटीक गति संभव होती है। साइक्लोइडल गियर की दक्षता अधिक होती है, जिसके परिणामस्वरूप कम बिजली की आवश्यकता होती है और घिसाव भी कम होता है।
साइक्लोइडल डिस्क गियरबॉक्स के सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक है। साइक्लोइडल डिस्क को सामान्यतः एक छोटे साइक्लोइड के साथ डिज़ाइन किया जाता है, जो डिस्क की विलक्षणता को कम करता है। इन्हें एक छोटे फ्लैंक के साथ भी डिज़ाइन किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप बेहतर मजबूती और कम तनाव सांद्रता होती है। साइक्लोइडल डिस्क आमतौर पर एक स्थिर रिंग गियर से जुड़ी होती है। साइक्लोइड को स्थिर रिंग पिन के चारों ओर घूमने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो डिस्क में गोलाकार छिद्रों पर दबाव डालते हैं। साइक्लोइडल गियरबॉक्स में आमतौर पर दो डिग्री का शिफ्ट होता है।
साइक्लोइडल ड्राइव भारी भार वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श हैं। इनमें उच्च मरोड़ कठोरता भी होती है, जो इन्हें झटकेदार भार के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी बनाती है। साइक्लोइडल ड्राइव उच्च अपचयन अनुपात भी प्रदान करते हैं, जिसे बड़े इनपुट शाफ्ट की आवश्यकता के बिना प्राप्त किया जा सकता है। ये आकार में भी छोटे होते हैं और इनका सेवा जीवन लंबा होता है।
साइक्लोइडल गियरबॉक्स के आउटपुट शाफ्ट में हमेशा दो डिग्री का शिफ्टिंग होता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि इनपुट और आउटपुट शाफ्ट हमेशा अलग-अलग गति से घूमते हैं। आउटपुट शाफ्ट ड्राइव डिस्क के चारों ओर एक पिन केसिंग होता है, जिससे रखरखाव भी आसान हो जाता है।
साइक्लोइडल गियरबॉक्स बहुत कॉम्पैक्ट और हल्के होते हैं, इसलिए ये औद्योगिक रोबोटों में उपयोग के लिए आदर्श हैं। साइक्लोइडल गियरबॉक्स रिड्यूसर औद्योगिक रोबोटों में सबसे स्थिर, कम कंपन वाला रिड्यूसर है, और इसमें ट्रांसमिशन अनुपात की एक विस्तृत श्रृंखला होती है।

संपादक: सीजेएच 2023-01-21