Grunderna i en cyklonväxellåda

Förutom att vara kompakta erbjuder cykloidala hastighetsreducerare även lågt glapp och höga utväxlingsförhållanden. På grund av drivningens lilla storlek är de idealiska för applikationer där utrymme är begränsat.

Evolvent kugghjulsprofil

Nästan alla kugghjul använder en evolvent kuggprofil. Denna profil har en enkel kurva, vilket innebär att kuggarna inte behöver vara tätt i linje med varandra. Denna profil är slät och kan enkelt tillverkas.
Cykloidkugghjul har en kombination av epicykloida och hypocykloida kurvor. Detta gör dem starkare än evolventa kuggar. De kan dock vara dyrare att tillverka. De har också större utväxlingsförhållanden. De överför mer kraft än evolventa kugghjul. Cykloidkugghjul kan hittas i klockor.
När man konstruerar en växel måste man ta hänsyn till flera faktorer. Några av dessa inkluderar antalet kuggar, kuggvinkeln och smörjningstypen. En kugg som inte är perfekt justerad kan resultera i transmissionsfel, buller och vibrationer.
Kuggprofilen på ett evolvent kugghjul anses vanligtvis vara den bästa. På grund av detta används den i en mängd olika kugghjul. Några av de vanligaste tillämpningarna för denna profil är kraftöverföringskugghjul. Denna profil är dock inte den bästa för alla tillämpningar.
Cykloidväxlar kräver mer komplexa tillverkningsprocesser än evolventa kuggar. Detta kan orsaka en högre kuggkostnad. Cykloidväxlar används för mindre bullriga applikationer.
Cykloidkugghjul överför också mer kraft än evolventkugghjul. Detta kan orsaka problem om radierna ändras tangentiellt. Formen är dock enklare än evolventkugghjul. Evolventkugghjul klarar centrumsiktningar bättre.
Cykloidkugghjul är mindre känsliga för transmissionsfel. Cykloidkugghjul har en konvex yta, vilket gör dem starkare än evolventkugghjul. Cykloidkugghjul har också ett större utväxlingsförhållande än evolventkugghjul. Cykloidkuggar stör inte de passande kuggarna. De har dock ett mindre antal kuggar än evolventkuggar.

Rotation på insidan av stiftens referensstigningscirkel

Oavsett om en cykloidväxellåda är konstruerad för stationära eller roterande tillämpningar, måste den grundläggande lagen för kuggning följas: Förhållandet mellan vinkelhastigheterna måste vara konstant. Detta kräver att rotationen på insidan av stiftens referensstigningscirkel är konstant. Detta uppnås genom en serie cykloidformade tänder, som fungerar som små hävstänger för att överföra rörelse.
En cykloidal skiva har N lober som roteras med tre lober per rotation runt N stift. Antalet lober på en cykloidal skiva är en viktig faktor för att bestämma utväxlingsförhållandet.
En cykloidskiva drivs av en excentrisk ingående axel som är monterad på ett excentriskt lager inuti en utgående axel. När ingående axel roterar rör sig cykloidskivan runt tapparna på tappskivan.
Drivstiftet roterar i en 40 graders vinkel medan den cykloidala skivan roterar på insidan av stiftens referensstigningscirkel. När drivstiftet roterar kommer det att sakta ner den utgående rörelsen. Detta innebär att den utgående axeln bara kommer att fullborda tre varv med den ingående axeln, i motsats till nio varv med den ingående axeln.
Antalet tänder på en cykloidal skiva måste vara litet jämfört med antalet omgivande tappar. Skivan måste också vara konstruerad med en excentrisk radie. Detta avgör storleken på hålet som krävs för att stiftet ska passa mellan tapparna.
När ingångsaxeln vrids roterar den cykloidala skivan på insidan av referensstigningscirkeln för rulltapparna. Detta överför sedan rörelsen till utgående axel. Utgående axeln stöds av två lager i ett utgående hus. Denna konstruktion har lågt slitage och vridstyvhet.

Utväxlingsförhållande

Att välja rätt utväxlingsförhållande för en cykloidväxellåda är inte alltid lätt. Du kan behöva veta storleken på din växellåda innan du kan göra ett välgrundat val. Du kan också behöva titta i produktkatalogen för vägledning. Till exempel har CZPT-växellådor några unika utväxlingsförhållanden.
En cykloidformad reducerväxel är en kompakt och snabb momentöverföringsanordning som reverserar riktningen på följaraxelns vinkelrörelse. Den består av en excentrisk kam placerad inuti en cykloidformad skiva. Stiftrullar på följaraxeln passar i matchande hål i den cykloidala skivan. I processen glider stiften runt hålen, som svar på den vinglande rörelsen. Den cykloidala skivan kan också gripa in i de inre kuggarna i ett ringhjulshus.
En cykloidal reducerväxel kan användas i en mängd olika tillämpningar, inklusive industriell automation, robotteknik och kraftöverföringar på båtar och kranar. En cykloidal reducerväxel är idealisk för tunga tillämpningar med stora nyttolaster. De kräver specialiserade tillverkningsprocesser och används ofta i utrustning med exakt uteffekt och hög effektivitet.
Cykloidväxeln har en relativt enkel struktur, men den kräver vissa specialverktyg. Cykloidväxeln används också för att överföra vridmoment, vilket är en av anledningarna till att de är så populära inom automation. Att använda en cykloidväxel är ett bra val för applikationer som kräver högre effektivitet och lägre glapp. Det är också ett bra val för applikationer där storlek är en faktor. Cykloidväxlar är också ett bra val för applikationer där hög hastighet och högt vridmoment krävs.
Utväxlingsförhållandet hos en cykloidväxellåda är förmodligen den viktigaste funktionen hos en växellåda. Du behöver veta storleken på din växellåda och vilken typ av kugghjul den innehåller för att kunna göra rätt val.

Vibrationsreducering

Med tanke på den unika dynamiken hos en cykloidväxel krävs vibrationsreducerande åtgärder för en smidig drift. Dessa åtgärder kan också hjälpa till med att upptäcka fel.
En cykloidväxellåda är en växellåda med ett excentriskt lager som roterar mitten av kugghjulen. Den delar momentbelastningen med fem yttre rullar samtidigt. Den kan användas i många tillämpningar. Det är en relativt billig tillgång. Men om den går sönder kan det få betydande ekonomiska konsekvenser.
En typisk ingående/utgående växellåda består av en ringplatta och två vevar monterade på ingående axel. Ringplattan roterar när ingående axel roterar. Det finns två lager på utgående axel.
Ringplattan är en viktig ljudkälla eftersom den inte är balanserad. Cykloidväxeln producerar också ljud när den griper in i ringplattan. Detta ljud genereras av strukturell resonans. Flera studier har utförts för att lösa detta problem.
Det finns dock inte mycket dokumenterat arbete om tillståndsövervakning av cykloidala växellådor. I den här artikeln kommer vi att introducera moderna tekniker för vibrationsdiagnostik.
En cykloidväxellåda med reducerat utväxlingsförhållande har högre inducerade spänningar i cykloidskivan. I detta fall är utgångshålets storlek större och mer material avlägsnas från cykloidskivan. Denna ökning av skivans spänningar leder till högre vibrationsamplituder.
Lastfördelningen längs kugghjulets bredd är ett viktigt konstruktionskriterium. Användning av olika kugghjulsprofiler kan bidra till att optimera vridmomentöverföringen. Kontaktspänningen hos den cykloidala skivan kan också undersökas.
För att bestämma ljudets amplitud multipliceras kugghjulsingreppets frekvens med axelns varvtal. Om varvtalet är relativt stabilt kan frekvensen användas som ett mått på storleken. Detta är dock bara korrekt vid nära fel.

Jämförelse med planetväxellådor

Det finns flera skillnader mellan cykloidväxlar och planetväxlar. De är relaterade till växelgeometri och tillverkningsprocesser. Bland dem finns:
– Utgående axel på en cykloidväxellåda har ett större vridmoment än ingående axel. Utgående axelns rotationshastighet är lägre än ingående axelns.
– Cykloidväxelns skiva roterar med variabel hastighet, medan planetväxeln har en fast hastighet. Följaktligen är cykloidväxelns och utgående flänstransmissionsnoggrannheten lägre än planetväxlarnas.
– Cykloidväxeln har en större gripyta än planetväxeln. Detta är en fördel med cykloidväxeln genom att den kan hantera större belastningar.
– Cykloidprofilen har en betydande inverkan på kvaliteten på kontaktingreppet mellan tandytorna. Kontaktellipsernas bredd ökar med 90%. Detta är ett resultat av att lobernas underskärningar elimineras. På detta sätt minskas kontaktkraften på cykloidskivan avsevärt.
– Cykloiddriften har lägre glapp och hög vridstyvhet. Detta gör att en cykloiddrift kan vara mer stabil mot stötbelastningar. Cykloiddriften har också en kompakt design, vilket är idealiskt lämpat för applikationer med stora utväxlingsförhållanden.
– Cykloidväxellådans utgående nav har rörliga tappar och rullar. Dessa komponenter är fästa vid ringdrevet i den yttre växellådan. Den utgående axeln vrids också av planethjulet. Cykloidsystemets utgående nav består av två delar: ringdrevet och den utgående flänsen.
– Ingångsaxeln till en cykloidväxellåda är ansluten till en servomotor. Ingångsaxeln är ett cylindriskt element som är fäst vid planethållaren.

editor by CX 2023-05-18