Le basi di un cambio Cyclone

Oltre ad essere compatti, i riduttori di velocità cicloidali offrono anche un gioco ridotto e rapporti di riduzione elevati. Grazie alle dimensioni ridotte, sono ideali per applicazioni in cui lo spazio è limitato.

Profilo del dente dell'ingranaggio a evolvente

Quasi tutti gli ingranaggi utilizzano un profilo del dente a evolvente. Questo profilo presenta una singola curva, il che significa che i denti dell'ingranaggio non devono essere allineati con precisione tra loro. Questo profilo è liscio e può essere realizzato facilmente.
Gli ingranaggi cicloidali presentano una combinazione di curve epicicloidali e ipocicloidali. Questo li rende più resistenti dei denti degli ingranaggi a evolvente. Tuttavia, la loro produzione può risultare più costosa. Hanno inoltre rapporti di riduzione maggiori e trasmettono più potenza rispetto agli ingranaggi a evolvente. Gli ingranaggi cicloidali si trovano, ad esempio, negli orologi.
Nella progettazione di un ingranaggio, è necessario considerare diversi fattori. Alcuni di questi includono il numero di denti, l'angolo dei denti e il tipo di lubrificazione. Un dente dell'ingranaggio non perfettamente allineato può causare errori di trasmissione, rumore e vibrazioni.
Il profilo del dente di un ingranaggio a evolvente è generalmente considerato il migliore. Per questo motivo, viene utilizzato in un'ampia varietà di ingranaggi. Alcune delle applicazioni più comuni per questo profilo sono gli ingranaggi di trasmissione di potenza. Tuttavia, questo profilo non è il migliore per ogni applicazione.
Gli ingranaggi cicloidali richiedono processi di produzione più complessi rispetto agli ingranaggi a evolvente. Ciò può comportare un costo maggiore per dente. Gli ingranaggi cicloidali sono utilizzati in applicazioni a bassa rumorosità.
Gli ingranaggi cicloidali trasmettono anche più potenza rispetto agli ingranaggi a evolvente. Ciò può causare problemi se i raggi cambiano tangenzialmente. Tuttavia, la loro forma è più semplice rispetto a quella degli ingranaggi a evolvente. Gli ingranaggi a evolvente possono gestire meglio i cambi di direzione centrali.
Gli ingranaggi cicloidali sono meno soggetti a errori di trasmissione. La loro superficie convessa li rende più resistenti rispetto agli ingranaggi a evolvente. Inoltre, presentano un rapporto di riduzione maggiore rispetto agli ingranaggi a evolvente. I denti cicloidali non interferiscono con i denti accoppiati. Tuttavia, hanno un numero di denti inferiore rispetto agli ingranaggi a evolvente.

Rotazione all'interno del cerchio primitivo di riferimento dei perni

Sia che un riduttore cicloidale sia progettato per applicazioni statiche o rotanti, è necessario rispettare la legge fondamentale degli ingranaggi: il rapporto tra le velocità angolari deve essere costante. Ciò richiede che la rotazione all'interno del cerchio primitivo di riferimento dei perni sia costante. Questo risultato si ottiene tramite una serie di denti cicloidali, che agiscono come minuscole leve per trasmettere il movimento.
Un disco cicloidale ha N lobi che ruotano di tre lobi per ogni giro attorno a N perni. Il numero di lobi su un disco cicloidale è un fattore significativo nel determinare il rapporto di trasmissione.
Un disco cicloidale è azionato da un albero di ingresso eccentrico montato su un cuscinetto eccentrico all'interno di un albero di uscita. Quando l'albero di ingresso ruota, il disco cicloidale si muove attorno ai perni del disco a perni.
Il perno di azionamento ruota con un angolo di 40 gradi mentre il disco cicloidale ruota all'interno del cerchio primitivo di riferimento dei perni. La rotazione del perno di azionamento rallenta il movimento di uscita. Ciò significa che l'albero di uscita compirà solo tre giri con l'albero di ingresso, anziché nove.
Il numero di denti su un disco cicloidale deve essere piccolo rispetto al numero di perni circostanti. Il disco deve inoltre essere costruito con un raggio eccentrico. Questo determinerà la dimensione del foro necessario affinché il perno si inserisca tra i perni.
Quando l'albero di ingresso viene ruotato, il disco cicloidale ruota all'interno del cerchio primitivo di riferimento dei perni a rulli. Questo trasmette il movimento all'albero di uscita. L'albero di uscita è supportato da due cuscinetti all'interno di un alloggiamento. Questa configurazione garantisce bassa usura e rigidità torsionale.

rapporto di trasmissione

Scegliere il rapporto di trasmissione corretto per un riduttore cicloidale non è sempre facile. Potrebbe essere necessario conoscere le dimensioni del riduttore prima di poter fare una scelta consapevole. Potrebbe anche essere utile consultare il catalogo prodotti per avere indicazioni. Ad esempio, i riduttori CZPT hanno alcuni rapporti di trasmissione particolari.
Il riduttore cicloidale è un dispositivo di trasmissione di coppia compatto e ad alta velocità che inverte la direzione del movimento angolare dell'albero secondario. È costituito da una camma eccentrica posizionata all'interno di un disco cicloidale. Dei rullini sull'albero secondario si inseriscono in fori corrispondenti nel disco cicloidale. In questo modo, i rullini scorrono attorno ai fori, in risposta al movimento oscillatorio. Il disco cicloidale è anche in grado di ingranare con i denti interni di una corona dentata.
I riduttori cicloidali trovano impiego in un'ampia varietà di applicazioni, tra cui l'automazione industriale, la robotica e le trasmissioni di potenza su imbarcazioni e gru. Sono particolarmente adatti per applicazioni gravose con carichi elevati. Richiedono processi di produzione specializzati e sono spesso utilizzati in apparecchiature che necessitano di precisione e alta efficienza.
Il riduttore cicloidale ha una struttura relativamente semplice, ma richiede l'utilizzo di alcuni utensili speciali. I riduttori cicloidali sono utilizzati anche per trasmettere coppia, il che spiega la loro grande diffusione nell'automazione. L'impiego di un riduttore cicloidale rappresenta un'ottima scelta per applicazioni che richiedono maggiore efficienza e un gioco ridotto. È inoltre una soluzione ideale in contesti in cui le dimensioni sono un fattore critico. I riduttori cicloidali sono perfetti anche per applicazioni che richiedono velocità e coppia elevate.
Il rapporto di trasmissione di un cambio cicloidale è probabilmente la funzione più importante di un cambio. È necessario conoscere le dimensioni del proprio cambio e il tipo di ingranaggi che contiene per poter fare la scelta giusta.

Riduzione delle vibrazioni

Considerata la dinamica particolare di un riduttore cicloidale, sono necessarie misure di riduzione delle vibrazioni per garantire un funzionamento regolare. Tali misure possono anche contribuire all'individuazione di guasti.
Un riduttore cicloidale è un riduttore dotato di un cuscinetto eccentrico che fa ruotare il centro degli ingranaggi. Il carico di coppia viene distribuito contemporaneamente a cinque rulli esterni. Trova applicazione in molti settori. È un componente relativamente economico, ma un suo guasto può avere ripercussioni economiche significative.
Un tipico riduttore di ingresso/uscita è costituito da una corona dentata e due manovelle montate sull'albero di ingresso. La corona dentata ruota quando ruota l'albero di ingresso. Sull'albero di uscita sono presenti due cuscinetti.
La corona dentata è una delle principali fonti di rumore perché non è bilanciata. Anche l'ingranaggio cicloidale produce rumore quando ingrana con la corona dentata. Questo rumore è generato dalla risonanza strutturale. Sono stati condotti diversi studi per risolvere questo problema.
Tuttavia, non esiste molta documentazione sul monitoraggio delle condizioni dei riduttori cicloidali. In questo articolo, presenteremo le moderne tecniche per la diagnostica delle vibrazioni.
Un riduttore cicloidale con un rapporto di riduzione ridotto presenta maggiori sollecitazioni indotte nel disco cicloidale. In questo caso, la dimensione del foro di uscita è maggiore e viene asportato più materiale dal disco cicloidale. Questo aumento delle sollecitazioni sul disco comporta maggiori ampiezze di vibrazione.
La distribuzione del carico lungo la larghezza dell'ingranaggio è un criterio di progettazione importante. L'utilizzo di diversi profili degli ingranaggi può contribuire a ottimizzare la trasmissione della coppia. È inoltre possibile studiare le sollecitazioni di contatto del disco cicloidale.
Per determinare l'ampiezza del rumore, la frequenza di ingranamento viene moltiplicata per la velocità di rotazione dell'albero. Se i giri al minuto sono relativamente stabili, la frequenza può essere utilizzata come misura dell'entità del rumore. Tuttavia, questo metodo è accurato solo in prossimità del guasto.

Confronto con i riduttori epicicloidali

Esistono diverse differenze tra i riduttori cicloidali e i riduttori epicicloidali. Queste differenze riguardano la geometria degli ingranaggi e i processi di produzione. Tra queste, si annoverano:
– L'albero di uscita di un riduttore cicloidale ha una coppia maggiore rispetto all'albero di ingresso. La velocità di rotazione dell'albero di uscita è inferiore a quella dell'albero di ingresso.
– Il disco dell'ingranaggio cicloidale ruota a velocità variabile, mentre l'ingranaggio epicicloidale ha una velocità fissa. Di conseguenza, la precisione di trasmissione del disco cicloidale e della flangia di uscita è inferiore a quella degli ingranaggi epicicloidali.
– Il riduttore cicloidale ha una superficie di presa maggiore rispetto al riduttore epicicloidale. Questo rappresenta un vantaggio del riduttore cicloidale, in quanto gli consente di gestire carichi maggiori.
– Il profilo cicloidale ha un impatto significativo sulla qualità dell'ingranamento di contatto tra le superfici dentarie. La larghezza delle ellissi di contatto aumenta di 90%. Ciò è dovuto all'eliminazione dei sottosquadri dei lobi. In questo modo, la forza di contatto sul disco cicloidale si riduce significativamente.
– La trasmissione cicloidale presenta un gioco ridotto e un'elevata rigidità torsionale. Ciò consente una maggiore stabilità contro i carichi d'urto. La trasmissione cicloidale ha inoltre un design compatto, ideale per applicazioni con elevati rapporti di trasmissione.
– Il mozzo di uscita del riduttore cicloidale è dotato di perni e rulli mobili. Questi componenti sono fissati alla corona dentata nel riduttore esterno. L'albero di uscita viene azionato anche dal portaplanetari. Il mozzo di uscita del sistema cicloidale è composto da due parti: la corona dentata e la flangia di uscita.
– L'albero di ingresso di un riduttore cicloidale è collegato a un servomotore. L'albero di ingresso è un elemento cilindrico fissato al portaplanetari.

editor by CX 2023-05-11