Праћење стања циклонских мењача

Без обзира да ли размишљате о коришћењу циклоидног мењача у свом дому, канцеларији или гаражи, требало би да се уверите да је направљен од квалитетног материјала. Такође, желите да се уверите да је правилно дизајниран, како га вибрације не би оштетиле.

Планетарни мењачи

У поређењу са циклоидним мењачима, планетарни мењачи су лакши и компактнији, али им недостаје прецизност и издржљивост првих. Боље су прилагођени за примене са високим захтевима за обртним моментом или брзином. Из тог разлога се обично користе у роботици. Међутим, циклоидни мењачи су и даље бољи за неке примене, укључујући оне које укључују ударна оптерећења.
Постоји много фактора који утичу на перформансе мењача током производње. Један од њих је број зубаца. Код планетарних мењача, број зубаца се повећава са бројем планета. Број зубаца је смањен код циклоидних мењача, што резултира већим преносним односима. Ови мењачи такође имају ниже обртне моменте, што значи да их корисник може лакше контролисати.
Циклоидни мењач се састоји од три главна дела: прстенастог зупчаника, сунчевог зупчаника и улазног вратила. Прстенасти зупчаник је фиксиран у мењачу, док сунчев зупчаник преноси ротацију на планетарне зупчанике. Улазно вратило преноси кретање на сунчев зупчаник, који га затим преноси на излазно вратило. Излазно вратило има већи обртни момент од улазног вратила.
Циклоидни зупчаници имају бољу торзиону крутост, мање хабање и нижи Херцов контактни напон. Међутим, они су такође веће величине и захтевају веома прецизну производњу. Циклоидни зупчаници могу бити тежи за производњу од еволвентних зупчаника, који захтевају велику прецизност.
Циклоидни зупчаници могу понудити преносне односе до 300:1, и то у малом кућишту. Такође имају мање хабање и трење, што их чини идеалним за примене које захтевају висок преносни однос.
Циклоидни мењачи су обично опремљени зазором од око једног угаоног минута. Овај зазор пружа прецизност и контролу неопходне за тачно кретање. Такође пружају мало хабање и отпорност на ударна оптерећења.
Планетарни мењачи су доступни у једностепеним и двостепеним изведбама, чија се дужина повећава како се степени додају. Поред два степена, могу бити опремљени опционим излазним лежајем, који заузима простор за монтажу. У неким применама, доступан је и трећи степен.

Еволвентни зупчаници

Генерално, еволвентни зупчаници су сложенији за производњу од циклоидних зупчаника. На пример, профил зубаца еволвентног зупчаника има једну кривину, док циклоидни профил зубаца зупчаника има две кривине. Поред тога, еволвентна крива се не налази унутар основног круга.
Еволвентна крива је веома важна компонента зубаца зупчаника и може значајно утицати на квалитет контактног захвата између зубаца. Разни радови су урађени на ову тему, углавном фокусирајући се на принципе рада. Поред тога, најважнија карактеристика двоструко обухватног циклоидног погона су његове двоструке контактне линије између парова зубаца који се захватају.
Циклоидни зупчаници су снажнији, мање бучни и дуже трају од еволвентних зупчаника. Такође захтевају мање производних операција током производње. Међутим, циклоидни зупчаници су скупљи од еволвентних зупчаника. Еволвентни зупчаници се чешће користе код линеарних кретања, док се циклоидни зупчаници користе за ротациона кретања.
Иако су циклоидни зупчаници технички напреднији, еволвентни зупчаници имају врхунски квалитет и естетски су пријатнији. Циклоидни зупчаници се користе у разним индустријским применама као што су пумпе и компресори. Такође се широко користе у индустрији сатова. Ипак, еволвентни зупчаници још увек нису заменили циклоидне зупчанике у индустрији сатова.
Циклоидни диск има неколико клинова око своје спољашње ивице, док еволвентни зупчаник има само једну кривину за зубе. Поред тога, циклоидни зупчаници имају робуснији и поузданији дизајн. Еволвентни зупчаници, с друге стране, имају јефтинији нож за летву и јефтиније еволвентне зубе.
Тачност преноса циклоидног диска је око 98,5%, док је тачност преноса зупчаног венца око 96%. Брзина ротације циклоидног диска има магнитуду од 3 rad/s. Мала промена у средишњем растојању не утиче на тачност преноса. Међутим, флуктуација брзине ротације може утицати на тачност преноса.
Циклоидни зупчаници такође имају брзину ротације диска циклоидног зупчаника. Диск има N режњева. Међутим, тачност преноса диска циклоидног зупчаника још увек није савршена. То је због великих углова ротације између режњева. То такође отежава производњу.

Вибрације

Користећи модерне технике за дијагностику вибрација и методе засноване на подацима, овај чланак представља нови приступ праћењу стања циклоидних мењача. Овај приступ се фокусира на откривање основног узрока квара мењача. Циљ чланка је да пружи јединствени приступ пројектантима зупчаника.
Циклоидни мењач је високопрецизни мењач који се користи у тешким машинама. Има велики преносни однос, што захтева веома велику улазну брзину. Циклоидни зупчаници имају високу тачност, али су подложни проблемима са вибрацијама. У овом чланку аутори описују како циклоидни мењач функционише и како се мере вибрације. Такође показују како се овај мењач може користити за откривање кварова.
Мењач се користи у позиционерима, вишеосним роботима и машинама за тешке услове рада. Главне карактеристике овог мењача су висока тачност, капацитет преоптерећења и велики преносни однос.
Постоји мало документације о вибрацијама и праћењу стања циклоидних мењача. Аутори описују свој приступ проблему, користећи циклоидни мењач и испитни сто. Њихов приступ укључује мерење фреквенције мењача са различитим улазним брзинама.
Резултати показују добро раздвајање између здравог и оштећеног стања. Фреквенције кварова се појављују у нижим редовима фреквенција. Кварови се могу детектовати коришћењем бининга, што елиминише потребу за тахометром. Поред тога, бининг се комбинује са анализом главних компоненти како би се утврдило стање мењача.
Ова метода је упоређена са традиционалним техникама. Поред тога, резултати показују како се бининг може користити за израчунавање фреквенција дефеката лежајева. Такође се користи за одређивање фреквенција компоненти.
Сигнали са испитног стола се прикупљају помоћу четири сензора. Ови сензори су акцелерометри средње осетљивости од 100 mV/g. Сигнали се затим обрађују коришћењем различитих техника обраде сигнала. Резултати показују да су вибрациони сигнали у корелацији са унутрашњим кретањем мењача. Ове информације се користе за идентификацију унутрашње фреквенције мењача.
Фреквентна анализа вибрационих сигнала се врши у циклостационарним и нециклостационарним условима. Сигнали се затим анализирају да би се одредила величина фреквенције зацепљења зупчаника.

Дизајн

Коришћењем прецизних мењача, сервомотори сада могу да контролишу тешка оптерећења великом брзином. За разлику од уређаја за индексирање брегасте осовине, циклоидни зупчаници пружају изузетно прецизно позиционирање и велики обртни момент. Такође пружају одличну торзиону крутост и капацитет ударног оптерећења.
Циклоидни зупчаници су специјално дизајнирани да минимизирају вибрације при високим обртајима. За разлику од еволвентних зупчаника, они нису наслагани, што смањује трење и силе које сваки зуб осећа. Поред тога, циклоидни зупчаници имају нижи Херцов контактни напон.
Циклоидни зупчаници се често користе у вишеосним роботима за позиционере. Могу да обезбеде преносне односе и до 300:1 у компактном кућишту. Такође се користе у првим зглобовима у тешким машинама. Међутим, захтевају изузетно прецизну производњу. Такође их је теже произвести од еволвентних зупчаника.
Циклоидни мењач је врста планетарног мењача. Циклоидни зупчаници су специјално дизајнирани за високе преносне односе. Такође имају могућност да обезбеде велики преносни однос у једном степену. Све се више користе у првим зглобовима у тешким машинама. Такође постају све чешћи у роботици.
Да би се постигао велики преносни однос, улазна брзина зупчаника мора бити веома висока. Генерално, улазна брзина је између 500 о/мин и 4500 о/мин. Међутим, у неким случајевима, улазна брзина може бити нижа.
Циклоида се формира котрљањем круга по основном кругу. Однос између пречника круга и пречника основног круга одређује облик циклоиде. Хипоциклоида се формира котрљањем првенствено по унутрашњој страни основног круга, док се епициклоида формира котрљањем првенствено по спољашњој страни основног круга.
Циклоидни зупчаници имају веома мали зазор, што минимизира силе које делују на сваки зуб. Ови зупчаници такође имају добру торзиону крутост, ниско трење и капацитет за ударно оптерећење. Такође пружају најбољу тачност позиционирања.
Циклоидни мењач је пројектован и направљен на Универзитету у Радому. Дизајн је био заснован на три различита циклоидна зупчаника. Први пар је имао спољашњи профил на номиналној димензији, док је други пар имао профил минус толеранција. Плоча за оптерећење је имала навојне рупе за вијке распоређене 15 mm од центра.

уредник CX 2023-06-01