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Um modelo matem\u00e1tico de uma caixa de engrenagens cicloide<\/h2>\n
Ter uma caixa de c\u00e2mbio com rotor cicloidal \u00e9 um projeto ideal para um carro ou qualquer outro ve\u00edculo, pois o design cicloidal pode reduzir a amplitude da vibra\u00e7\u00e3o, um componente fundamental para o desempenho do ve\u00edculo. Utilizar uma caixa de c\u00e2mbio cicloidal tamb\u00e9m \u00e9 uma \u00f3tima maneira de reduzir o atrito entre as engrenagens, o que ajuda a diminuir o ru\u00eddo e o desgaste. Al\u00e9m disso, uma caixa de c\u00e2mbio cicloidal \u00e9 um projeto muito eficiente para ve\u00edculos que precisam operar sob altas cargas, pois oferece grande robustez contra impactos.![\"caixa](\"https:\/\/img.hzpt.com\/img\/cycloidalgearbox\/t-cycloidalgearbox-4.webp\" "\\"\\"")
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Princ\u00edpios b\u00e1sicos de projeto<\/h2>\n
As caixas de engrenagens cicloidais s\u00e3o utilizadas em aplica\u00e7\u00f5es de engrenagens de precis\u00e3o. Os acionamentos cicloidais s\u00e3o compactos e robustos, oferecendo menor folga, maior rigidez torsional e uma vida \u00fatil mais longa. Tamb\u00e9m s\u00e3o adequados para aplica\u00e7\u00f5es que envolvem cargas pesadas.
As transmiss\u00f5es cicloidais s\u00e3o compactas e oferecem rela\u00e7\u00f5es de redu\u00e7\u00e3o muito elevadas. S\u00e3o tamb\u00e9m muito robustas e capazes de suportar cargas de impacto. As transmiss\u00f5es cicloidais s\u00e3o ideais para uma ampla gama de tecnologias de transmiss\u00e3o. As engrenagens cicloidais possuem excelente rigidez torsional e podem proporcionar uma rela\u00e7\u00e3o de transmiss\u00e3o de 300:1. Podem ainda ser utilizadas em aplica\u00e7\u00f5es onde o empilhamento de m\u00faltiplos est\u00e1gios de engrenagem n\u00e3o \u00e9 desej\u00e1vel.
Para alcan\u00e7ar uma alta rela\u00e7\u00e3o de redu\u00e7\u00e3o, as engrenagens cicloidais devem ser fabricadas com extrema precis\u00e3o. As engrenagens cicloidais possuem um perfil de dente curvo que elimina as for\u00e7as de cisalhamento em qualquer ponto de contato. Isso proporciona um encaixe perfeito para o disco da engrenagem. Esse perfil pode ser fornecido em uma bucha externa separada ou como um inserto interno para o perfil da engrenagem.
Os acionamentos cicloidais s\u00e3o usados \u200b\u200bem sistemas de propuls\u00e3o mar\u00edtima, onde a placa de carga gira em torno dos eixos X e Y. A placa \u00e9 fixada por um furo roscado localizado a 15 mm do centro.
Em uma caixa de engrenagens cicloidal, utiliza-se um corpo de suporte secund\u00e1rio para apoiar a placa de carga. Esse corpo de suporte secund\u00e1rio \u00e9 composto por um corpo de montagem e um disco de suporte secund\u00e1rio.<\/p>\n
Baixo atrito<\/h2>\n
Diversos estudos foram conduzidos para compreender os problemas est\u00e1ticos de engrenagens. Neste artigo, discutimos um modelo matem\u00e1tico de uma caixa de engrenagens cicloidal de baixo atrito. Este modelo foi projetado para calcular v\u00e1rios par\u00e2metros que afetam o desempenho da caixa de engrenagens durante a produ\u00e7\u00e3o.
O modelo baseia-se numa nova abordagem que inclui o efeito de ades\u00e3o est\u00e1tica e a caracter\u00edstica de fric\u00e7\u00e3o n\u00e3o linear. Estes par\u00e2metros n\u00e3o s\u00e3o abrangidos pela regra pr\u00e1tica convencional.
O efeito de atrito est\u00e1tico est\u00e1 presente quando a dire\u00e7\u00e3o da velocidade \u00e9 alterada. Durante esse per\u00edodo, o torque de entrada precisa prevalecer sobre o efeito de atrito est\u00e1tico para gerar movimento. O modelo tamb\u00e9m nos permite calcular a magnitude do efeito de atrito est\u00e1tico e sua velocidade de desprendimento.
O mais importante \u00e9 que o modelo pode ser usado para melhorar o comportamento din\u00e2mico de um sistema controlado. Nesse sentido, o modelo apresenta um alto grau de precis\u00e3o. O modelo \u00e9 testado em v\u00e1rios quadrantes da caixa de engrenagens para encontrar a velocidade ideal de desprendimento por atrito est\u00e1tico. Os resultados da simula\u00e7\u00e3o do modelo mostram que ele \u00e9 eficaz na previs\u00e3o da efici\u00eancia de uma caixa de engrenagens cicloidal de baixo atrito.
Al\u00e9m do modelo de atrito est\u00e1tico, tamb\u00e9m estudamos a efici\u00eancia de um redutor cicloidal de baixo atrito. A rela\u00e7\u00e3o de redu\u00e7\u00e3o dessa caixa de engrenagens foi estimada pela f\u00f3rmula. Constatou-se que a rela\u00e7\u00e3o tende a menos infinito quando o torque do motor se aproxima de zero Nm.<\/p>\n
Compactar<\/h2>\n
Ao contr\u00e1rio das engrenagens planet\u00e1rias convencionais, as caixas de engrenagens cicloidais s\u00e3o compactas, possuem baixo atrito e folga praticamente nula. Elas tamb\u00e9m oferecem altas rela\u00e7\u00f5es de redu\u00e7\u00e3o, alta capacidade de carga e alta efici\u00eancia. Essas caracter\u00edsticas as tornam uma op\u00e7\u00e3o vi\u00e1vel para uma variedade de aplica\u00e7\u00f5es.
Os discos cicloidais s\u00e3o acionados por um eixo de entrada exc\u00eantrico. Este, por sua vez, \u00e9 acionado por uma engrenagem anular estacion\u00e1ria. A engrenagem anular gira o disco cicloidal a uma velocidade maior. O eixo de entrada gira nove vezes para completar uma rota\u00e7\u00e3o completa. A engrenagem anular \u00e9 projetada para corrigir o desequil\u00edbrio din\u00e2mico.
Os redutores cicloidais CZPT s\u00e3o projetados para opera\u00e7\u00e3o precisa e est\u00e1vel. Esses redutores s\u00e3o robustos e capazes de lidar com grandes transloca\u00e7\u00f5es. Oferecem tamb\u00e9m alta prote\u00e7\u00e3o contra sobrecarga e s\u00e3o adequados para terapia por ondas de choque. Os redutores CZPT s\u00e3o ideais para aplica\u00e7\u00f5es que exigem alta precis\u00e3o de posicionamento. Al\u00e9m disso, apresentam baixos custos de montagem e projeto, e s\u00e3o projetados para longa vida \u00fatil e baixa perda por histerese.
Os redutores cicloidais CZPT s\u00e3o utilizados em diversas aplica\u00e7\u00f5es industriais, incluindo centros de usinagem CNC, posicionadores e manipuladores rob\u00f3ticos. Eles oferecem um design exclusivo que suporta altas for\u00e7as no eixo de sa\u00edda e s\u00e3o especialmente adequados para grandes transloca\u00e7\u00f5es. Esses redutores s\u00e3o altamente eficientes, reduzindo custos, e est\u00e3o dispon\u00edveis em diversos tamanhos. S\u00e3o ideais para aplica\u00e7\u00f5es que exigem precis\u00e3o milim\u00e9trica.<\/p>\n
Altos \u00edndices de redu\u00e7\u00e3o<\/h2>\n
Em compara\u00e7\u00e3o com outras caixas de engrenagens, as caixas de engrenagens cicloidais oferecem altas rela\u00e7\u00f5es de redu\u00e7\u00e3o e pequena folga. Elas tamb\u00e9m s\u00e3o menos dispendiosas. As caixas de engrenagens cicloidais podem ser utilizadas em uma variedade de ind\u00fastrias. S\u00e3o adequadas para aplica\u00e7\u00f5es rob\u00f3ticas. Al\u00e9m disso, possuem alta efici\u00eancia e capacidade de carga.
Uma caixa de engrenagens cicloidal funciona girando um disco cicloidal. Este disco cont\u00e9m furos maiores que os pinos do eixo de sa\u00edda. Quando o disco gira, os pinos de sa\u00edda se movem nos furos, gerando uma rota\u00e7\u00e3o constante do eixo de sa\u00edda. Este tipo de caixa de engrenagens n\u00e3o requer est\u00e1gios de empilhamento.
As caixas de engrenagens cicloidais costumam ser mais curtas do que as caixas de engrenagens planet\u00e1rias. Al\u00e9m disso, s\u00e3o mais robustas e podem transmitir torques mais elevados.
As caixas de engrenagens cicloidais possuem uma came exc\u00eantrica que aciona o disco cicloidal. O disco cicloidal avan\u00e7a em etapas de 360\u00b0\/piv\u00f4\/rolo. Ele tamb\u00e9m gira em um padr\u00e3o exc\u00eantrico. Engata com a carca\u00e7a da engrenagem anular. Al\u00e9m disso, engata nos dentes internos da carca\u00e7a da engrenagem anular.
O n\u00famero de l\u00f3bulos no disco cicloidal n\u00e3o \u00e9 suficiente para gerar uma boa taxa de transmiss\u00e3o. Na verdade, o n\u00famero de l\u00f3bulos deve ser menor que o n\u00famero de pinos que circundam o disco cicloidal.
O disco cicloidal \u00e9 girado por uma came exc\u00eantrica que se estende a partir do eixo de base. A came tamb\u00e9m gira dentro do disco cicloidal. O movimento exc\u00eantrico da came ajuda o disco cicloidal a girar em torno dos pinos da caixa da engrenagem anular.![\"caixa](\"https:\/\/img.hzpt.com\/img\/cycloidalgearbox\/c-cycloidalgearbox-4.webp\" "\\"\\"")
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Reduzir a amplitude da vibra\u00e7\u00e3o<\/h2>\n
Diversas abordagens para reduzir a amplitude da vibra\u00e7\u00e3o em uma caixa de engrenagens cicloidal foram estudadas. Essas abordagens s\u00e3o baseadas na an\u00e1lise cinem\u00e1tica da caixa de engrenagens.
Uma caixa de engrenagens cicloidal \u00e9 composta por rolamentos, engrenagens e um rolamento exc\u00eantrico que aciona um disco cicloidal. Essa caixa de engrenagens possui uma alta rela\u00e7\u00e3o de redu\u00e7\u00e3o, obtida por meio de uma s\u00e9rie de pinos no eixo de sa\u00edda que acionam o eixo de sa\u00edda \u00e0 medida que o disco gira.
A bancada de testes utilizada nos estudos possui quatro sensores. Cada sensor adquire sinais com diferentes t\u00e9cnicas de processamento de sinal. Al\u00e9m disso, h\u00e1 um tac\u00f4metro que registra as varia\u00e7\u00f5es na velocidade de rota\u00e7\u00e3o na entrada.
O estudo cinem\u00e1tico da caixa de engrenagens do rob\u00f4 foi realizado para compreender a frequ\u00eancia das vibra\u00e7\u00f5es e determinar se a caixa de engrenagens apresenta alguma falha. Constatou-se que a caixa de engrenagens opera corretamente quando a amplitude das vibra\u00e7\u00f5es em x e y \u00e9 baixa. No entanto, quando a amplitude \u00e9 alta, isso indica um componente com defeito.
A an\u00e1lise de frequ\u00eancia dos sinais de vibra\u00e7\u00e3o \u00e9 realizada tanto para condi\u00e7\u00f5es cicloestacion\u00e1rias quanto n\u00e3o cicloestacion\u00e1rias. As frequ\u00eancias selecionadas s\u00e3o aquelas que aparecem em ambos os tipos de condi\u00e7\u00f5es.<\/p>\n
Resistente a impactos<\/h2>\n
Em compara\u00e7\u00e3o com as caixas de engrenagens tradicionais, as caixas de engrenagens cicloidais apresentam vantagens significativas em rela\u00e7\u00e3o a cargas de choque. Essas vantagens incluem alta capacidade de suportar cargas de choque, alta efici\u00eancia, custo reduzido, menor peso, menor atrito e melhor precis\u00e3o de posicionamento.
As engrenagens cicloidais podem ser usadas para substituir as engrenagens planet\u00e1rias tradicionais em aplica\u00e7\u00f5es onde a in\u00e9rcia \u00e9 importante, como no transporte de cargas pesadas. Elas possuem um design mais leve e podem ser fabricadas em um tamanho mais compacto, o que ajuda a reduzir custos e despesas de instala\u00e7\u00e3o. As engrenagens cicloidais tamb\u00e9m s\u00e3o capazes de fornecer rela\u00e7\u00f5es de transmiss\u00e3o de at\u00e9 300:1 em um tamanho reduzido.
As engrenagens cicloidais tamb\u00e9m s\u00e3o adequadas para aplica\u00e7\u00f5es onde uma longa vida \u00fatil \u00e9 essencial. Seu anel de fixa\u00e7\u00e3o radial reduz a in\u00e9rcia em at\u00e9 39%. As engrenagens cicloidais possuem uma rigidez torsional cinco vezes maior que a das engrenagens planet\u00e1rias convencionais.
As caixas de engrenagens cicloidais podem proporcionar melhorias significativas em betoneiras. Seu design altamente eficiente permite importantes inova\u00e7\u00f5es. S\u00e3o ideais tamb\u00e9m para aplica\u00e7\u00f5es servo, m\u00e1quinas-ferramenta e tecnologia m\u00e9dica. Apresentam conex\u00f5es de parafuso f\u00e1ceis de usar, prote\u00e7\u00e3o eficaz contra corros\u00e3o e manuseio eficiente.
As engrenagens cicloidais s\u00e3o especialmente \u00fateis em aplica\u00e7\u00f5es que exigem alta precis\u00e3o de posicionamento. Por exemplo, no controle de grandes antenas parab\u00f3licas, \u00e9 necess\u00e1ria uma alta capacidade de suportar impactos para manter a precis\u00e3o. As engrenagens cicloidais podem suportar impactos de at\u00e9 500% do seu torque nominal.![\"caixa](\"https:\/\/img.hzpt.com\/img\/cycloidalgearbox\/b-cycloidalgearbox-4.webp\" "\\"\\"")
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Efeitos inerciais<\/h2>\n
Diversos estudos foram conduzidos para investigar os problemas est\u00e1ticos de engrenagens. No entanto, ainda h\u00e1 necessidade de um modelo adequado para investigar o comportamento din\u00e2mico de um sistema controlado. Para isso, foi desenvolvido um modelo matem\u00e1tico de uma caixa de engrenagens cicloidal. O modelo apresentado \u00e9 um modelo simples que pode ser usado como base para um modelo mec\u00e2nico mais complexo.
O modelo matem\u00e1tico baseia-se na constru\u00e7\u00e3o mec\u00e2nica da caixa de engrenagens cicloidal e possui uma caracter\u00edstica de atrito n\u00e3o linear. O modelo \u00e9 capaz de reproduzir os picos de corrente e as interrup\u00e7\u00f5es em repouso. Ele tamb\u00e9m considera o efeito de atrito est\u00e1tico. No entanto, n\u00e3o abrange a folga ou a rigidez torsional.
Este modelo \u00e9 usado para calcular a corrente de gera\u00e7\u00e3o de torque e a in\u00e9rcia do motor. Esses valores s\u00e3o ent\u00e3o comparados com as medi\u00e7\u00f5es do sistema real. Os resultados mostram que os resultados da simula\u00e7\u00e3o s\u00e3o muito pr\u00f3ximos das medi\u00e7\u00f5es do sistema real.
Diversos par\u00e2metros s\u00e3o considerados no modelo para melhorar seu comportamento din\u00e2mico. Esses par\u00e2metros s\u00e3o calculados a partir da an\u00e1lise do sistema de acionamento harm\u00f4nico. S\u00e3o eles: corrente geradora de torque, in\u00e9rcia e for\u00e7as de contato das partes rotativas.
O modelo possui um alto n\u00edvel de precis\u00e3o e pode ser usado para controle de motores. Ele tamb\u00e9m \u00e9 capaz de reproduzir o comportamento din\u00e2mico de um sistema controlado.
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editor by czh 2023-01-14<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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