Како се користи циклонски мењач

Често се користи циклоидни мењач како би се постигао пренос обртног момента са мотора или пумпе. Ова врста мењача је често уобичајен избор јер има низ предности у односу на обичан мењач. Његова главна предност је што је једноставан за израду, што значи да се може уградити у разне примене. Међутим, ако желите да користите циклоидни мењач, постоји неколико ствари које треба да знате. То укључује принцип рада, структуру и динамичке и инерцијалне ефекте који долазе са њим.

Динамички и инерцијални ефекти

Спроведено је неколико студија о статичким и динамичким својствима циклоидних зупчаника. Проучавање ових ефеката је корисно у помагању оптималног пројектовања циклоидних редуктора брзине.
У овом раду, динамички и инерцијални ефекти двостепеног циклоидног редуктора брзине су истражени коришћењем програмског пакета CZPT. Штавише, развијен је нови модел за циклоидне редукторе заснован на нелинеарној контактној динамици. Нови модел има за циљ да предвиди неколико оперативних услова.
Нормална контактна сила побуде за циклоидне дискове првог и другог степена је веома слична. Међутим, укупна деформација на тачки контакта је различита. Овај ефекат је углавном последица сопствених осцилација система. Циклоидни дискови другог степена окрећу се око ваљка зупчаног прстена под углом од 180 степени. Овај угао значајно доприноси обртним оптерећењима. Укупна сила побуде на циклоидним дисковима првог и другог степена је 1848 N и 2068,7 N, респективно.
Ради анализе контактног напрезања, испитани су различити профили зупчаника. Густина мреже је сматрана важним критеријумом пројектовања. Утврђено је да већи отвор смањује садржај материјала циклоидног диска и резултира већим напрезањима.
Штавише, могуће је ефикасније смањити контактне силе променом геометријских параметара. То се може постићи прецизирањем мреже дуж ширине диска. Циклоидни диск има највећи утицај на излазне резултате.
Ефикасност циклоидног погона расте са повећањем оптерећења. Ефикасност циклоидног редуктора такође зависи од ексцентричности улазног вратила и циклоидне плоче. Крива ефикасности за мала оптерећења је линеарна. Међутим, за већа оптерећења, крива ефикасности постаје нелинеарнија. То је зато што се крутост циклоидног редуктора повећава са повећањем оптерећења.

Структура

Упркос чињеници да изгледа као компликована инжењерска слагалица, конструкција циклоидног мењача је заправо прилично једноставна. Кључни елементи су основа, плоча за оптерећење и аксијални лежај. Сви ови елементи раде заједно како би створили стабилан, компактан мењач.
Основа је кружног пресека са неколико цилиндричних иглица око њене спољашње ивице. Иглице су причвршћене на фиксном прстену који их држи на кружној путањи. Прстен служи као референтни круг. Пречник круга је приближно 5 мм.
Плоча за оптерећење је низ навојних рупа за завртње. Оне су распоређене 15 мм од центра. Користе се за учвршћивање спољних структура. Плоча за оптерећење мора се ротирати око X и Y осе.
Аксијални лежај се поставља на врх плоче за оптерећење. Лежај је направљен од унутрашњег пречника од 35 мм и спољашњег пречника од 52 мм. Користи се да омогући ротацију око Z осе.
Циклоидни диск је централни део циклоидног мењача. Диск има рупе за клинове који покрећу излазно вратило. Рупе су веће од оних које се користе у клиновима излазних ваљака. Диск такође има смањену ексцентричност.
Клинови су причвршћени за циклоидни диск помоћу окретних клинова. Клинови су направљени од материјала који пружа механичку подршку погону током ситуација са високим обртним моментом. Клинови имају спољашњи пречник од 9 мм. Диск има више режњева и ротира се за један режањ по обртају вратила.
Циклоидни мењач такође има горњи поклопац који помаже у држању компоненти заједно. Поклопац има џеп за алате. Горњи поклопац такође има навоје који се уврћу у кућиште.

Принцип рада

Међу многим врстама зупчастих преносника, циклоидни мењачи се користе у тешким машинама и вишеосним роботима. Они су веома ефикасни, компактни и способни за високе преносне односе. Поред тога, имају могућност преоптерећења.
Циклоидне дискове покрећу ексцентрична вратила која се окрећу око фиксних прстенастих клинова. Ваљкасти клинови клинастог диска се захватају са рупама у циклоидном диску. Ови ваљкасти клинови покрећу клинасти диск, а клинасти диск преноси кретање на излазно вратило.
За разлику од конвенционалних зупчастих погона, циклоидни погони имају мали зазор и високу торзиону крутост. Идеално су прилагођени великим оптерећењима и свим технологијама погона. Мања маса и компактан дизајн циклоидног диска такође доприносе његовој високој ефикасности и тачности позиционирања.
Циклоидни диск игра централну улогу у кинематици мењача. Он се окреће око фиксног прстена у кругу. Када се диск притисне уз зупчани прстен, клинови се закаче за диск, а ваљкасти клинови се окрећу око клинова. Ово ротационо кретање генерише вибрације, које се преносе кроз погоњена вратила.
Циклоидни дискови су обично пројектовани са кратким циклоидом, тако да је ексцентричност минимизирана. Ово смањује силе неуравнотежености при великим брзинама. Идеално, број режњева на циклоиди је мањи од броја околних клинова. Ово смањује количину Херцовог контактног напрезања.
За разлику од планетарних зупчаника, циклоидни зупчаници имају високу тачност и способни су да издрже ударна оптерећења. Такође имају ниско трење и мање хабање на бочним странама зубаца. Такође имају већу ефикасност и носивост.
Циклоидни зупчаници су генерално тежи за производњу од еволвентних зупчаника. Циклоидни зупчаници нису погодни за слагање степеница зупчаника. Захтевају изузетну прецизност за производњу. Међутим, њихова мања величина и мали зазор, велика торзиона крутост и ниске вибрације чине их идеалним за употребу у тешким машинама.

Еволвентни профил зубаца зупчаника

Скоро сви зупчаници се производе са еволвентним профилом зубаца. Циклоидни зупчаници се такође производе са овим профилом. У поређењу са еволвентним зупчаницима, циклоидни зупчаници су јачи и могу да преносе већу снагу. Међутим, могу бити и тежи за производњу. Због тога су скупљи.
Профил зуба еволвентног зупчаника је глатка крива. Изведена је из еволвентне криве круга. Тангента на основни круг је нормала у било којој тачки еволвенте.
Ова крива има својства која омогућавају еволвентним зубима зупчаника да преносе кретање у нормалном смеру. То је такође путања коју прати крај жице која се одмотава из цилиндра.
Еволвентни профил има предност што се лако израђује. Такође омогућава глатко спајање упркос неусклађености међуосечног растојања. Овај профил је такође пожељнији од циклоидног профила зубаца, али није најбољи у сваком погледу.
Зупци циклоидног зупчаника су такође направљени од две кривине. За разлику од еволвентних зубаца, зубци циклоидног зупчаника имају константан радијус. Циклоидни зупчаници мање производе буку. Али су и скупљи за производњу.
Еволвентни зупци се лакше производе јер имају само једну кривину. Циклоидни зупчаници се такође могу направити помоћу ножа за летве. То их чини јефтинијим за производњу. Међутим, захтевају стручни дизајн. Такође се могу произвести помоћу обликовача зупчаника који укључује нож за зупчанике.
Профили зубаца који задовољавају закон дејства зупчаника и зубаца понекад се називају коњуговани профили. Еволвентни профил је најчешћи од њих. Омогућава константан пренос обртног момента.

Негативна реакција

Типично, циклоидни погони пружају висок преносни однос без зазора. То је зато што циклоидни диск покреће ексцентрична осовина. Током ротације, циклоидни диск се окреће око фиксног прстена. Овај прстен се такође окреће независно од центра гравитације.
Циклоидни диск се обично скраћује како би се смањила ексцентричност. Ово помаже у минимизирању сила неуравнотежености које се могу јавити при великим брзинама. Циклоидни диск такође нуди већи преносни однос од традиционалних зупчаника. Ово обезбеђује бољу тачност позиционирања.
Циклоидни погони такође имају високу торзиону крутост. Ово пружа већу торзиону отпорност и могућност издржавања ударних оптерећења. Ово је важно из више разлога, као што је случај код тешких примена.
Циклоидни погони такође имају мању масу. Ове предности их чине идеалним за све технологије погона. Дизајн такође омогућава већу торзиону крутост и век трајања. Ови погони такође имају много мањи профил.
Циклоидни погони се такође користе за смањење брзине. Због велике торзионе крутости циклоиде, они такође имају високу тачност позиционирања.
Циклоидни погони су погодни за разне примене, укључујући електромоторе, генераторе и моторе пумпи. Такође су веома отпорни на ударна оптерећења, што је важно у разним применама. Овај дизајн је идеалан за примене које захтевају велики преносни однос у компактном дизајну.
Циклоидни погони такође имају предност минимизирања зазора између спојених компоненти. Ово помаже у елиминисању сметњи и осигуравању позитивног приањања. Ово је посебно важно код мењача. Такође омогућава употребу мерне ћелије и потенциометра за одређивање зазора мењача.

editor by CX 2023-04-13