Математички модел циклоидног мењача

Имати мењач са циклоидним ротором је идеалан дизајн за аутомобил или било које друго возило, јер циклоидни дизајн може смањити амплитуду вибрација, што је кључна компонента у перформансама аутомобила. Коришћење циклоидног мењача је такође одличан начин за смањење трења између зупчаника у мењачу, што може помоћи у смањењу буке и хабања. Циклоидни мењач је такође веома ефикасан дизајн за возило које треба да ради под великим оптерећењима, јер мењач може бити веома робустан на ударна оптерећења.

Основни принципи дизајна

Циклоидни мењачи се користе за прецизне примене зупчаника. Циклоидни погони су компактни и робусни и нуде мањи зазор, торзиону крутост и дужи век трајања. Такође су погодни за примене које укључују велика оптерећења.
Циклоидни погони су компактне величине и пружају веома високе преносне односе. Такође су веома робусни и могу да поднесу ударна оптерећења. Циклоидни погони су идеално прилагођени широком спектру технологија погона. Циклоидни зупчаници имају одличну торзиону крутост и могу да обезбеде преносни однос од 300:1. Такође се могу користити у применама где није пожељно слагање више степени зупчаника.
Да би се постигао висок преносни однос, циклоидни зупчаници морају бити изузетно прецизно произведени. Циклоидни зупчаници имају закривљени профил зубаца који уклања силе смицања у било којој тачки контакта. Ово обезбеђује позитивно приањање за диск зупчаника. Овај профил може бити обезбеђен на посебној спољашњој чаури или као уложак унутрашњег профила зупчаника.
Циклоидни погони се користе у бродским погонским системима, где се плоча за оптерећење ротира око X и Y осе. Плоча је усидрена навојним отвором за вијак постављеним 15 mm од центра.
Секундарно тело носача се користи у циклоидном мењачу за подупирање плоче за оптерећење. Секундарно тело носача се састоји од тела носача за монтажу и диска секундарног носача.

Ниско трење

Спроведено је неколико студија како би се разумели статички проблеми зупчаника. У овом раду разматрамо математички модел циклоидног мењача са ниским трењем. Овај модел је дизајниран за израчунавање различитих параметара који утичу на перформансе мењача током производње.
Модел је заснован на новом приступу који укључује ефекат лепљења и нелинеарну карактеристику трења. Ови параметри нису обухваћени конвенционалним правилом.
Ефекат лепљења је присутан када се промени смер брзине. Током овог времена, потребан је улазни обртни момент да превлада над ефектом лепљења како би се генерисало кретање. Модел нам такође омогућава да израчунамо величину ефекта лепљења и његову брзину откидања.
Најважније је да се модел може користити за побољшање динамичког понашања контролисаног система. У том погледу, модел има висок степен тачности. Модел је тестиран у неколико квадраната мењача како би се пронашла оптимална брзина откидања зупчаника. Резултати симулације модела показују да је овај модел ефикасан у предвиђању ефикасности циклоидног мењача са ниским трењем.
Поред модела стикције, проучавали смо и ефикасност циклоидног редуктора са ниским трењем. Преносни однос овог мењача процењен је помоћу формуле. Утврђено је да се однос приближава негативној бесконачности када је обртни момент мотора близу нуле Nm.

Компактно

За разлику од стандардних планетарних зупчаника, циклоидни мењачи су компактни, имају ниско трење и практично никакав зазор. Такође нуде високе преносне односе, високу носивост и високу ефикасност. Ове карактеристике их чине одрживом опцијом за разне примене.
Циклоидне дискове покреће ексцентрично улазно вратило. Затим их покреће стационарни зупчани прстен. Зупчани прстен ротира циклоидни диск већом брзином. Улазно вратило се ротира девет пута да би завршило пуну ротацију. Зупчани прстен је дизајниран да исправи динамичку неравнотежу.
CZPT циклоидни редуктори су дизајнирани за прецизан и стабилан рад. Ови редуктори су робусни и могу да поднесу велике транслокације. Такође нуде високу заштиту од преоптерећења. Погодни су за терапију ударним таласима. CZPT редуктори су такође веома погодни за примене са критичном тачношћу позиционирања. Такође захтевају ниске трошкове монтаже и пројектовања. Дизајнирани су за дуг век трајања и мале губитке хистерезиса.
CZPT циклоидни редуктори се користе у разним индустријским применама, укључујући CNC обрадне центре, роботске позиционере и манипулаторе. Они нуде јединствен дизајн који може да поднесе велике силе на излазној оси и посебно су погодни за велике транслокације. Ови зупчаници су веома ефикасни, смањују трошкове и доступни су у различитим величинама. Идеални су за примене које захтевају милиметарску тачност.

Високи односи редукције

У поређењу са другим мењачима, циклоидни мењачи нуде високе преносне односе и мали зазор. Такође су јефтинији. Циклоидни мењачи могу се користити у разним индустријама. Погодни су за роботске примене. Такође имају високу ефикасност и носивост.
Циклоидни мењач ради ротирањем циклоидног диска. Овај диск садржи рупе које су веће од клинова на излазном вратилу. Када се диск ротира, излазни клинови се померају у рупама како би генерисали стабилну ротацију излазног вратила. Овај тип мењача не захтева степенице слагања.
Циклоидни мењачи су обично краћи од планетарних мењача. Штавише, робуснији су и могу да преносе веће обртне моменте.
Циклоидни мењачи имају ексцентрични брегасти осовински ...
Број режњева на циклоидном диску није довољан да би се постигао добар преносни однос. У ствари, број режњева мора бити мањи од броја пинова који окружују циклоидни диск.
Циклоидни диск ротира ексцентрични брегасти осовина која се протеже од основног вратила. Брегасти осовина се такође окреће унутар циклоидног диска. Ексцентрично кретање брегастог осовине помаже циклоидном диску да се ротира око клинова кућишта зупчаног прстена.

Смањење амплитуде вибрација

Проучавани су различити приступи смањењу амплитуде вибрација у циклоидном мењачу. Ови приступи се заснивају на кинематичкој анализи мењача.
Циклоидни мењач је мењач који се састоји од лежајева, зупчаника и ексцентричног лежаја који покреће циклоидни диск. Овај мењач има висок преносни однос, што се постиже низом клинова излазног вратила који покрећу излазно вратило док се диск ротира.
Тестни сто који се користи у студијама има четири сензора. Сваки сензор прикупља сигнале различитим техникама обраде сигнала. Поред тога, постоји тахометар који бележи варијације брзине ротације на улазној страни.
Кинематичка студија роботског мењача је спроведена како би се разумела фреквенција вибрација и утврдило да ли је мењач неисправан. Утврђено је да мењач ради исправно када је амплитуда x и y осе мала. Међутим, када је амплитуда велика, то указује на неисправан елемент.
Фреквентна анализа вибрационих сигнала се врши и за циклостационарне и за нециклостационарне услове. Изабране су фреквенције које се јављају у оба типа услова.

Отпоран на ударна оптерећења

У поређењу са традиционалним мењачима, циклоидни мењачи имају значајне предности када су у питању ударна оптерећења. То укључује високу носивост ударних оптерећења, високу ефикасност, смањене трошкове, мању тежину, мање трење и бољу тачност позиционирања.
Циклоидни зупчаници могу се користити за замену традиционалних планетарних зупчаника у применама где је инерција важна, као што је транспорт тешких терета. Имају лакши дизајн и могу се произвести у компактнијој величини, што помаже у смањењу трошкова и трошкова инсталације. Циклоидни зупчаници такође могу да обезбеде преносне односе до 300:1 у малом кућишту.
Циклоидни зупчаници су такође погодни за примене где је дуг век трајања неопходан. Њихов радијални стезни прстен смањује инерцију до 39%. Циклоидни зупчаници имају торзиону крутост која је пет пута већа од оне код конвенционалних планетарних зупчаника.
Циклоидни мењачи могу пружити значајна побољшања у мешалицама за бетон. Њихов дизајн је веома ефикасан, што омогућава важне иновације. Такође су идеални за серво примене, машинске алате и медицинску технологију. Одликују се једноставним за коришћење вијчаним спојевима, ефикасном заштитом од корозије и ефикасним руковањем.
Циклоидни зупчаници су посебно корисни за примене са критичном тачношћу позиционирања. На пример, код управљања великим параболичним антенама, потребна је велика носивост ударног оптерећења да би се одржала тачност. Циклоидни зупчаници могу да издрже ударна оптерећења до 500% њиховог номиналног обртног момента.

Инерцијални ефекти

Разне студије су спроведене како би се истражили статички проблеми зупчаника. Међутим, и даље постоји потреба за одговарајућим моделом за испитивање динамичког понашања контролисаног система. За то је развијен математички модел циклоидног мењача. Представљени модел је једноставан модел који се може користити као основа за сложенији механички модел.
Математички модел је заснован на механичкој конструкцији циклоидног мењача и има нелинеарну карактеристику трења. Модел је у стању да репродукује струјне врхове и ломове у стању мировања. Такође узима у обзир ефекат лепљења. Међутим, не покрива зазор или торзиону крутост.
Овај модел се користи за израчунавање струје која генерише обртни момент и инерције мотора. Ове вредности се затим упоређују са мерењем стварног система. Резултати показују да су резултати симулације веома блиски мерењу стварног система.
У моделу се разматра неколико параметара како би се побољшало његово динамичко понашање. Ови параметри се израчунавају из хармонијске анализе погонског система. То су струја која генерише обртни момент, инерција и контактне силе ротирајућих делова.
Модел има висок ниво тачности и може се користити за управљање моторима. Такође је у стању да репродукује динамичко понашање контролисаног система.

уредник CX 2023-10-22