Cara Menggunakan Gearbox Cyclone

Seringkali, gearbox sikloidal digunakan untuk mencapai transfer torsi dari motor atau pompa. Jenis gearbox ini sering menjadi pilihan umum karena memiliki sejumlah keunggulan dibandingkan gearbox biasa. Keunggulan utamanya adalah mudah dibuat, yang berarti dapat diintegrasikan ke dalam berbagai aplikasi. Namun, jika Anda ingin menggunakan gearbox sikloidal, ada beberapa hal yang perlu Anda ketahui. Ini termasuk prinsip kerja, struktur, dan efek dinamis serta inersia yang menyertainya.

Efek dinamis dan inersia

Beberapa penelitian telah dilakukan mengenai sifat statis dan dinamis dari roda gigi sikloidal. Studi tentang efek-efek ini bermanfaat dalam membantu desain optimal dari peredam kecepatan sikloidal.
Dalam makalah ini, efek dinamis dan inersia dari peredam kecepatan sikloidal dua tahap telah diselidiki menggunakan paket program CZPT. Selain itu, model baru untuk peredam sikloidal berdasarkan dinamika kontak non-linier telah dikembangkan. Model baru ini bertujuan untuk memprediksi beberapa kondisi operasional.
Gaya kontak eksitasi normal untuk cakram sikloid tahap pertama dan kedua sangat mirip. Namun, deformasi total pada titik kontak berbeda. Efek ini terutama disebabkan oleh osilasi sistem itu sendiri. Cakram sikloid tahap kedua berputar mengelilingi rol roda gigi cincin dengan sudut 180 derajat. Sudut ini merupakan kontributor signifikan terhadap beban torsi. Gaya eksitasi total pada cakram sikloid tahap pertama dan kedua masing-masing adalah 1848 N dan 2068,7 N.
Untuk menganalisis tegangan kontak, berbagai profil roda gigi diteliti. Kepadatan jala dianggap sebagai kriteria desain yang penting. Ditemukan bahwa lubang yang lebih besar mengurangi kandungan material cakram sikloidal dan menghasilkan lebih banyak tegangan.
Selain itu, gaya kontak dapat dikurangi dengan cara yang lebih efisien dengan mengubah parameter geometris. Hal ini dapat dilakukan dengan penyempurnaan mesh di sepanjang lebar cakram. Cakram sikloidal memiliki pengaruh terbesar pada hasil keluaran.
Efisiensi penggerak sikloidal meningkat seiring dengan peningkatan beban. Efisiensi reduktor sikloidal juga bergantung pada eksentrisitas poros masukan dan pelat sikloidal. Kurva efisiensi untuk beban kecil bersifat linier. Namun, untuk beban yang lebih besar, kurva efisiensi menjadi lebih non-linier. Hal ini karena kekakuan reduktor sikloid meningkat seiring dengan peningkatan beban.

Struktur

Meskipun terlihat seperti teka-teki teknik yang rumit, konstruksi gearbox sikloidal sebenarnya cukup sederhana. Elemen-elemen kuncinya adalah alas, pelat beban, dan bantalan dorong. Semua elemen ini bekerja bersama untuk menciptakan gearbox yang stabil dan kompak.
Bagian dasarnya berbentuk lingkaran dengan beberapa pin silindris di sekeliling tepi luarnya. Pin-pin tersebut terpasang pada cincin tetap yang menahannya dalam jalur melingkar. Cincin tersebut berfungsi sebagai lingkaran referensi. Ukuran lingkaran tersebut kira-kira berdiameter 5 mm.
Pelat beban terdiri dari serangkaian lubang sekrup berulir. Lubang-lubang ini berjarak 15 mm dari pusat. Lubang-lubang ini digunakan untuk menahan struktur eksternal. Pelat beban harus diputar di sekitar sumbu X dan Y.
Bantalan dorong ditempatkan di atas pelat beban. Bantalan ini memiliki diameter dalam 35 mm dan diameter luar 52 mm. Bantalan ini digunakan untuk memungkinkan rotasi di sekitar sumbu Z.
Cakram sikloidal adalah bagian inti dari gearbox sikloidal. Cakram ini memiliki lubang untuk pin yang menggerakkan poros keluaran. Lubang-lubang tersebut lebih besar daripada yang digunakan pada pin rol keluaran. Cakram ini juga memiliki eksentrisitas yang lebih rendah.
Pin-pin tersebut terpasang pada cakram sikloidal menggunakan pin penggulung. Pin-pin tersebut terbuat dari material yang memberikan dukungan mekanis untuk penggerak selama situasi torsi tinggi. Pin-pin tersebut memiliki diameter luar 9 mm. Cakram tersebut memiliki sejumlah lobus dan diputar satu lobus per putaran poros.
Gearbox sikloidal juga memiliki penutup atas yang membantu menjaga agar komponen tetap menyatu. Penutup tersebut memiliki kantong untuk menyimpan perkakas. Penutup atas juga memiliki ulir yang dipasang ke casing.

Prinsip pengoperasian

Di antara berbagai jenis transmisi roda gigi, gearbox sikloidal digunakan pada mesin berat dan robot multi-sumbu. Gearbox ini sangat efektif, kompak, dan mampu menghasilkan rasio tinggi. Selain itu, gearbox ini juga memiliki kemampuan menahan beban berlebih.
Cakram sikloid digerakkan oleh poros eksentrik yang berputar mengelilingi pin cincin tetap. Pin rol pada cakram pin terhubung dengan lubang pada cakram sikloid. Pin rol ini menggerakkan cakram pin dan cakram pin mentransfer gerakan ke poros keluaran.
Berbeda dengan penggerak roda gigi konvensional, penggerak sikloidal memiliki celah balik yang rendah dan kekakuan torsi yang tinggi. Penggerak ini sangat cocok untuk beban berat dan semua teknologi penggerak. Massa yang lebih rendah dan desain yang ringkas dari cakram sikloidal juga berkontribusi pada efisiensi dan akurasi pemosisiannya yang tinggi.
Cakram sikloidal memainkan peran sentral dalam kinematika gearbox. Cakram ini berputar mengelilingi cincin tetap dalam lingkaran. Ketika cakram ditekan ke roda gigi cincin, pin-pin terhubung dengan cakram dan pin rol berputar mengelilingi pin-pin tersebut. Gerakan berputar ini menghasilkan getaran, yang merambat melalui poros penggerak.
Cakram sikloid biasanya dirancang dengan sikloid yang pendek, sehingga eksentrisitas diminimalkan. Hal ini mengurangi gaya ketidakseimbangan pada kecepatan tinggi. Idealnya, jumlah lobus pada sikloid lebih kecil daripada jumlah pin di sekitarnya. Ini mengurangi jumlah tegangan kontak Hertzian.
Berbeda dengan roda gigi planet, roda gigi sikloidal memiliki akurasi tinggi dan mampu menahan beban kejut. Selain itu, roda gigi ini memiliki gesekan rendah dan keausan yang lebih sedikit pada sisi gigi. Roda gigi ini juga memiliki efisiensi dan kapasitas beban yang lebih tinggi.
Roda gigi sikloid umumnya lebih sulit diproduksi daripada roda gigi involut. Roda gigi sikloid tidak cocok untuk susunan roda gigi bertingkat. Pembuatannya membutuhkan ketelitian yang sangat tinggi. Namun, ukurannya yang lebih kecil dan celah balik yang rendah, kekakuan torsi yang tinggi, serta getaran yang rendah menjadikannya ideal untuk digunakan pada mesin berat.

Profil gigi roda gigi involut

Hampir semua roda gigi diproduksi dengan profil gigi roda gigi involut. Roda gigi sikloid juga diproduksi dengan profil ini. Dibandingkan dengan roda gigi involut, roda gigi sikloid lebih kuat dan dapat mentransmisikan daya lebih besar. Namun, pembuatannya juga bisa lebih sulit. Hal ini membuat harganya lebih mahal.
Profil gigi roda gigi involut adalah kurva halus. Bentuknya diturunkan dari kurva involut sebuah lingkaran. Garis singgung pada lingkaran dasar adalah garis normal di setiap titik pada involut.
Kurva ini memiliki sifat-sifat yang memungkinkan gigi roda gigi involut untuk mentransfer gerakan dalam arah tegak lurus. Kurva ini juga merupakan jalur yang dilalui oleh ujung tali yang terlepas dari silinder.
Profil involut memiliki keunggulan karena mudah diproduksi. Profil ini juga memungkinkan persambungan yang mulus meskipun terjadi ketidaksejajaran jarak pusat. Profil ini juga lebih disukai daripada profil gigi sikloid, tetapi bukan yang terbaik dalam segala hal.
Gigi roda gigi sikloid juga terbuat dari dua lengkungan. Tidak seperti gigi involut, gigi roda gigi sikloid memiliki radius yang konsisten. Roda gigi sikloid cenderung kurang menghasilkan kebisingan. Namun, roda gigi ini juga lebih mahal untuk diproduksi.
Gigi involut lebih mudah diproduksi karena hanya memiliki satu lengkungan. Gigi sikloid juga dapat dibuat dengan pemotong tipe rak. Hal ini membuat biaya produksinya lebih murah. Namun, pembuatannya membutuhkan desain ahli. Gigi sikloid juga dapat diproduksi dengan pembentuk gigi yang mencakup pemotong pinion.
Profil gigi yang memenuhi hukum aksi gigi roda gigi kadang-kadang disebut profil konjugat. Profil involut adalah yang paling umum di antaranya. Profil ini memungkinkan transmisi torsi konstan.

Reaksi

Pada umumnya, penggerak sikloidal memberikan rasio transmisi yang tinggi tanpa celah. Hal ini karena cakram sikloid digerakkan oleh poros eksentrik. Selama rotasi, cakram sikloid berputar mengelilingi cincin tetap. Cincin ini juga berputar secara independen dari pusat gravitasi.
Cakram sikloid biasanya dipersingkat untuk mengurangi eksentrisitas. Hal ini membantu meminimalkan gaya ketidakseimbangan yang mungkin terjadi pada kecepatan tinggi. Sikloid juga menawarkan rasio roda gigi yang lebih besar daripada roda gigi tradisional. Ini memberikan akurasi posisi yang lebih baik.
Penggerak sikloid juga memiliki kekakuan torsi yang tinggi. Hal ini memberikan ketahanan torsi dan kemampuan beban kejut yang lebih besar. Ini penting karena beberapa alasan, seperti dalam aplikasi tugas berat.
Penggerak sikloid juga memiliki massa yang lebih rendah. Manfaat ini menjadikannya sangat cocok untuk semua teknologi penggerak. Desainnya juga memungkinkan kekakuan torsi dan masa pakai yang lebih tinggi. Penggerak ini juga memiliki profil yang jauh lebih kecil.
Penggerak sikloid juga digunakan untuk mengurangi kecepatan. Karena kekakuan torsi sikloid yang tinggi, penggerak ini juga memiliki akurasi pemosisian yang tinggi.
Penggerak sikloid sangat cocok untuk berbagai aplikasi, termasuk motor listrik, generator, dan motor pompa. Penggerak ini juga sangat tahan terhadap beban kejut, yang penting dalam berbagai aplikasi. Desain ini ideal untuk aplikasi yang membutuhkan rasio transmisi besar dalam desain yang ringkas.
Penggerak sikloid juga memiliki keunggulan dalam meminimalkan celah antara komponen yang saling berpasangan. Hal ini membantu menghilangkan interferensi dan memastikan pemasangan yang tepat. Ini sangat penting dalam gearbox. Selain itu, penggerak sikloid memungkinkan penggunaan sel beban dan potensiometer untuk menentukan celah (backlash) pada gearbox.

Diedit oleh CX 2023-11-13