Popis tovaru

Predaj čínskej planétovej cykloidnej prevodovky s redukciou rýchlosti JWB-X 

###

###

###

###

Ako vypočítať prevodový pomer pre cykloidnú prevodovku

Použitie cykloidnej prevodovky môže byť veľmi užitočné v širokej škále situácií. Pred jej implementáciou je však dôležité pochopiť, ako ju správne používať. Tento článok pojednáva o výhodách použitia cykloidnej prevodovky, o tom, ako vypočítať prevodový pomer a ako určiť vplyv dynamických a zotrvačných síl na prevodovku.

Dynamické a inerciálne účinky

Boli vykonané rôzne štúdie zamerané na štúdium dynamických a inerciálnych účinkov cykloidných prevodoviek. Tieto štúdie boli vykonané pomocou numerických, analytických a experimentálnych metód. V závislosti od povahy zaťaženia a jeho rozloženia pozdĺž ozubeného kolesa boli vyvinuté rôzne modely. Tieto modely používajú metódu konečných prvkov na určenie presných kontaktných napätí. Niektoré z týchto modelov boli vyvinuté na riešenie nelineárnej elasticity kontaktov.
Zotrvačná nerovnováha v cykloidnej prevodovke spôsobuje vibrácie a môže ovplyvniť účinnosť zariadenia. To môže zvýšiť mechanické straty a opotrebovanie. Účinnosť zariadenia závisí aj od krútiaceho momentu pôsobiaceho na cykloidný disk. Účinnosť zariadenia sa zvyšuje so zvyšujúcim sa zaťažením. Podobne aj nelineárna kontaktná dynamika je spojená so zvýšením účinnosti.
Bol vyvinutý nový model cykloidného reduktora na predpovedanie vplyvov niekoľkých prevádzkových podmienok. Model je založený na dynamike tuhého telesa a používa nelineárny koeficient tuhosti. Model bol validovaný numerickými a analytickými metódami. Model ponúka drastické zníženie výpočtových nákladov. Model umožňuje rýchlu analýzu niekoľkých prevádzkových podmienok.
Hlavným prínosom článku je skúmanie rozloženia zaťaženia na cykloidnom disku. Štúdium tohto aspektu je dôležité, pretože umožňuje analýzu rotujúcich častí a napätí. Taktiež poskytuje indikáciu, ktoré profily ozubených kolies sú najvhodnejšie na optimalizáciu prenosu krútiaceho momentu. Štúdia bola vykonaná s rôznymi cykloidnými prevodovkami a je užitočná pri určovaní výkonu rôznych typov cykloidných prevodoviek.
Na štúdium rozloženia zaťaženia na cykloidnom disku autori skúmali vzťah medzi kontaktnou silou, cykloidnými prevodovkami a rôznymi profilmi ozubených kolies. Zistili, že nelineárna kontaktná dynamika má veľký vplyv na účinnosť cykloidnej prevodovky. Cykloidná prevodovka je ideálnym riešením pre aplikácie, ktoré zahŕňajú vysoko dynamické servopohony. Môže sa použiť aj v obrábacích strojoch a potravinárskom priemysle.
Štúdia zistila, že existujú tri spoločné princípy konštrukcie cykloidných reduktorov. Sú to rozloženie kontaktnej sily, zníženie rýchlosti a trochoidný profil cykloidného disku. Trochoidný profil musí byť starostlivo definovaný, aby sa zabezpečilo správne spojenie rotujúcich častí. Trochoidný profil poskytuje indikáciu, ktoré profily ozubených kolies sú najlepšie na optimalizáciu prenosu krútiaceho momentu. Rozloženie kontaktnej sily je možné zlepšiť zjemnením siete pozdĺž šírky disku.
So zvyšujúcou sa vstupnou rýchlosťou sa zvyšuje aj účinnosť reduktora. Je to preto, že kontaktné sily sa neustále menia čo do veľkosti a orientácie. Cykloidný reduktor s rozdielom jedného zuba dokáže znížiť vstupnú rýchlosť až o 87:1 v jednom stupni. Dokáže tiež zvládať pohyby s vysokým počtom cyklov bez vôle.

Výpočet prevodového pomeru

Výpočet správneho prevodového pomeru pre cykloidnú prevodovku si vyžaduje dobré pochopenie toho, čo prevodovka je, ako aj produktu, na ktorý sa používa. Správny pomer sa vypočíta vydelením výstupných otáčok výstupného ozubeného kolesa vstupnými otáčkami vstupného ozubeného kolesa. Toto sa zvyčajne dosiahne pomocou stopiek. V niektorých prípadoch môže byť potrebný katalóg alebo špecifikácia produktu. Správny pomer je určený kombináciou faktorov, ako je napríklad veľkosť krútiaceho momentu pôsobiaceho na mechanizmus, ako aj veľkosť použitých ozubených kolies.
Cykloidné ozubené koleso je typ profilu zuba ozubeného kolesa, ktorý možno znázorniť pomocou drážkovania. Ozubené koleso s cykloidným profilom je tiež možné modelovať pomocou drážkovania na spojenie bodov voči začiatku súradnicového systému. To je dôležité pri návrhu a funkčnosti ozubeného kolesa.
V strojoch a zariadeniach sa používa mnoho rôznych ozubených kolies. Patria sem ozubené koleso v tvare rybej kosti, špirálové ozubené koleso a špirálové kužeľové ozubené koleso. Najlepšie prevodové pomery sa zvyčajne dosahujú s cykloidnou prevodovkou. Okrem zabezpečenia presnosti polohovania poskytuje cykloidná prevodovka vynikajúcu vôľu. Cykloidné ozubené kolesá majú vysoký stupeň mechanickej účinnosti, nízke trenie a minimálny moment zotrvačnosti.
Cykloidná prevodovka sa často označuje ako planétová prevodovka, hoci technicky ide o jednostupňovú prevodovku. Okrem ozubeného vence má prevodovka excentrické ložisko, ktoré poháňa cykloidný disk excentrickou rotáciou. Vďaka tomu je cykloidná prevodovka dobrou voľbou pre vysoké prevodové pomery v kompaktných konštrukciách.
Cykloidný kotúč je kľúčovým prvkom cykloidnej prevodovky. Cykloidný kotúč má n=9 lalokov a každý lalok kotúča sa posunie o jeden lalok pri každej otáčke hnacieho hriadeľa. Cykloidný kotúč je potom spojený so stacionárnym ozubeným veniecom. Laloky cykloidného kotúča pôsobia ako zuby na stacionárnom ozubenom venieci.
Existuje mnoho rôznych ozubených kolies, ktoré sa klasifikujú podľa profilu zubov ozubeného kolesa. Najbežnejšie ozubené kolesá sú evolventné a špirálové ozubené kolesá. Väčšina ozubených kolies na riadenie pohybu má čelné konštrukcie. Existuje však mnoho ďalších typov ozubených kolies, ktoré sa používajú v rôznych aplikáciách. Cykloidné ozubené koleso je jedným z najzložitejších ozubených kolies na návrh. Obrys cykloidného disku je možné znázorniť pomocou značiek alebo hladkých čiar, hoci postačí aj bodový graf.
Laloky cykloidného disku sa otáčajú na referenčnej rozstupovej kružnici čapov. Tieto čapy sa počas excentrického otáčania hnacieho hriadeľa otáčajú o 40 stupňov. Čapy sa otáčajú okolo disku, aby sa dosiahla stabilná rotácia výstupného hriadeľa.
Ďalšou zrejmou a možno aj dôležitejšou vlastnosťou cykloidného disku je „magický“ počet čapov. Ide o počet čapov, ktoré vyčnievajú z čelnej strany disku. Disk má otvory, ktoré sú väčšie ako čapy. To umožňuje čapom vyčnievať z disku a pripevniť sa k výstupnému hriadeľu.

Aplikácia

Či už konštruujete pohon robota alebo jednoducho hľadáte prevodovku na zníženie rýchlosti vášho vozidla, cykloidná prevodovka je skvelý spôsob, ako dosiahnuť vysoký redukčný pomer. Cykloidné prevodovky sú konštrukcie s nízkym trením, ľahkou konštrukciou a extrémne stabilným prevodom. Sú vhodné pre priemyselné roboty a možno ich použiť v mnohých aplikáciách vrátane polohovacích robotov.
Cykloidné prevodovky znižujú rýchlosť pomocou excentrického pohybu. Excentrický pohyb umožňuje celému vnútornému ozubenému kolesu otáčať sa kolísavým cykloidným pohybom, ktorý sa potom premieňa späť na kruhovú rotáciu. Tým sa eliminuje potreba stohovania ozubených stupňov. Cykloidné prevodovky majú tiež menšie trenie, vyššiu pevnosť a väčšiu odolnosť ako konvenčné prevodovky.
Cykloidná prevodovka sa používa aj v mnohých aplikáciách vrátane lodných pohonných systémov a pohonov robotov. Cykloidné prevodovky znižujú vibrácie pomocou ofsetového ozubeného kolesa na ich elimináciu.
Cykloidné ozubené kolesá majú nižšie trenie, vyššiu pevnosť a lepšiu torznú tuhosť ako evolventné ozubené kolesá. Majú tiež znížené Hertzovo kontaktné napätie, vďaka čomu sú lepšie ako evolventné ozubené kolesá na použitie s rázovými zaťaženiami. Majú tiež menšie rozmery a hmotnosť ako konvenčné prevodovky a majú vyšší redukčný pomer ako evolventné ozubené kolesá.
Cykloidné prevody sa zvyčajne používajú na zníženie rýchlosti motorov, ale ponúkajú aj množstvo ďalších výhod. Cykloidné prevodovky majú menšiu zastavanú plochu ako iné prevodovky, čo im umožňuje umiestniť sa do stiesnených priestorov. Majú tiež nízku vôľu, čo umožňuje presný pohyb. Cykloidné prevody majú vyššiu účinnosť, čo má za následok nižšie požiadavky na výkon a menšie opotrebenie.
Cykloidný kotúč je jednou z najdôležitejších súčastí prevodovky. Cykloidné kotúče sú zvyčajne navrhnuté s krátkym cykloidom, čo minimalizuje excentricitu kotúča. Sú tiež navrhnuté so skráteným bokom, čo vedie k lepšej pevnosti a menšej koncentrácii napätia. Cykloidné kotúče sú zvyčajne ozubené na stacionárnom ozubenom venci. Cykloid je navrhnutý tak, aby sa otáčal okolo stacionárnych ozubených koliesok, ktoré tlačia na kruhové otvory v kotúči. Cykloidné prevodovky zvyčajne používajú dva stupne radenia.
Cykloidné pohony sú ideálne pre aplikácie s vysokým zaťažením. Majú tiež vysokú torznú tuhosť, vďaka čomu sú vysoko odolné voči rázovému zaťaženiu. Cykloidné pohony tiež ponúkajú vysoký redukčný pomer, čo je možné dosiahnuť bez potreby veľkého vstupného hriadeľa. Sú tiež kompaktné a majú vysokú životnosť.
Výstupný hriadeľ cykloidnej prevodovky má vždy dva stupne posunutia, čo zabezpečuje, že vstupný a výstupný hriadeľ sa vždy otáčajú rôznou rýchlosťou. Výstupný hriadeľ by bol čapový kryt okolo hnacích kotúčov, čo by tiež umožňovalo jednoduchú údržbu.
Cykloidné prevodovky sú tiež veľmi kompaktné a ľahké, takže sú ideálne na použitie v priemyselných robotoch. Cykloidný reduktor je najstabilnejší reduktor s nízkymi vibráciami v priemyselných robotoch a má široký rozsah prevodového pomeru.

editor od czh 2023-01-21