Siklon Dişli Kutularının Durum İzlemesi

İster evinizde, ister ofisinizde, ister garajınızda sikloidal bir dişli kutusu kullanmayı düşünüyorsanız, kaliteli malzemeden yapılmış olduğundan emin olmak isteyeceksiniz. Ayrıca, titreşimlerden zarar görmeyecek şekilde doğru tasarlanmış olduğundan da emin olmalısınız.

Planet dişli kutuları

Sikloidal dişli kutularına kıyasla planet dişli kutuları daha hafif ve daha kompakttır, ancak sikloidal dişli kutularının hassasiyetinden ve dayanıklılığından yoksundurlar. Yüksek tork veya hız gereksinimleri olan uygulamalar için daha uygundurlar. Bu nedenle genellikle robotik uygulamalarında kullanılırlar. Ancak, şok yükleri içeren uygulamalar da dahil olmak üzere bazı uygulamalar için sikloidal dişli kutuları hala daha iyidir.
Üretim sırasında dişli kutularının performansını etkileyen birçok faktör vardır. Bunlardan biri de diş sayısıdır. Planet dişli kutularında, diş sayısı planet sayısıyla birlikte artar. Sikloidal dişli kutularında ise diş sayısı azalır, bu da daha yüksek aktarım oranlarına yol açar. Bu dişli kutuları ayrıca daha düşük kalkış torklarına sahiptir, bu da kullanıcı tarafından daha kolay kontrol edilebildikleri anlamına gelir.
Sikloid dişli kutusu üç ana parçadan oluşur: halka dişli, güneş dişli ve giriş mili. Halka dişli kutuya sabitlenmiştir, güneş dişli ise dönüşü planet dişlilere iletir. Giriş mili hareketi güneş dişliye aktarır, o da hareketi çıkış miline iletir. Çıkış milinin torku giriş milinden daha büyüktür.
Sikloid dişliler daha iyi burulma rijitliğine, daha düşük aşınmaya ve daha düşük Hertz temas gerilimine sahiptir. Bununla birlikte, boyutları daha büyüktür ve son derece hassas üretim gerektirirler. Sikloid dişlilerin üretimi, yüksek hassasiyet gerektiren involüt dişlilere göre daha zor olabilir.
Sikloid dişliler, 300:1'e kadar aktarım oranları sunabilir ve bunu küçük bir yapıda yapabilirler. Ayrıca daha düşük aşınma ve sürtünmeye sahip oldukları için yüksek aktarım oranı gerektiren uygulamalar için idealdirler.
Sikloid dişli kutuları genellikle yaklaşık bir açısal dakika boşluk payı ile donatılmıştır. Bu boşluk payı, doğru hareket için gerekli hassasiyeti ve kontrolü sağlar. Ayrıca düşük aşınma ve şok yükü kapasitesi de sunarlar.
Planet dişli kutuları, kademe sayısı arttıkça uzunluğu da artan tek ve iki kademeli tasarımlarda mevcuttur. İki kademeye ek olarak, montaj alanı kaplayan isteğe bağlı bir çıkış yatağı ile donatılabilirler. Bazı uygulamalarda üçüncü bir kademe de mevcuttur.

İnvolüt dişliler

Genel olarak, involüt dişlilerin üretimi sikloidal dişlilere göre daha karmaşıktır. Örneğin, bir involüt dişlinin diş profili tek bir eğriye sahipken, bir sikloidal dişlinin diş profili iki eğriye sahiptir. Ayrıca, involüt eğrisi taban çemberinin içinde yer almaz.
İnvolüt eğrisi, bir dişli çark dişinin çok önemli bir bileşenidir ve dişler arasındaki temasın kalitesini önemli ölçüde etkileyebilir. Bu konuda, esas olarak çalışma prensiplerine odaklanan çeşitli çalışmalar yapılmıştır. Ayrıca, çift sarmallı sikloid tahrik sisteminin en önemli özelliği, birbirine geçen diş çiftleri arasındaki çift temas çizgisidir.
Sikloid dişliler, involüt dişlilere göre daha güçlü, daha az gürültülü ve daha uzun ömürlüdür. Ayrıca üretim sırasında daha az imalat işlemi gerektirirler. Bununla birlikte, sikloid dişliler involüt dişlilere göre daha pahalıdır. İnvolüt dişliler daha çok doğrusal hareketlerde kullanılırken, sikloid dişliler dönme hareketlerinde kullanılır.
Sikloid dişliler teknik olarak daha gelişmiş olsa da, involüt dişliler daha üstün kaliteye sahiptir ve estetik açıdan daha hoş görünürler. Sikloid dişliler pompalar ve kompresörler gibi çeşitli endüstriyel uygulamalarda kullanılır. Ayrıca saat endüstrisinde de yaygın olarak kullanılırlar. Bununla birlikte, involüt dişliler henüz saat endüstrisinde sikloid dişlilerin yerini almamıştır.
Sikloid disk, dış kenarında çok sayıda pim içerirken, involüt dişlide dişler için yalnızca tek bir eğri bulunur. Ayrıca, sikloid dişliler daha sağlam ve güvenilir bir tasarıma sahiptir. Öte yandan, involüt dişlilerde daha ucuz bir kremayer kesici ve daha az maliyetli involüt dişler kullanılır.
Sikloid diskin iletim hassasiyeti yaklaşık 98,5% iken, halka dişlinin iletim hassasiyeti yaklaşık 96%'dir. Sikloid diskin dönme hızı 3 rad/s büyüklüğündedir. Merkez mesafesindeki küçük bir değişiklik iletim hassasiyetini etkilemez. Ancak, dönme hızındaki dalgalanmalar iletim hassasiyetini etkileyebilir.
Sikloid dişlilerde de sikloid dişli diskinin dönme hızı bulunur. Disk N adet loba sahiptir. Ancak, sikloid dişli diskinin iletim doğruluğu hala mükemmel değildir. Bunun nedeni, loblar arasındaki büyük dönme açılarıdır. Bu durum aynı zamanda üretimini de zorlaştırır.

Titreşimler

Bu makale, titreşim teşhisine yönelik modern teknikler ve veri odaklı yöntemler kullanarak, sikloidal dişli kutularının durum izlemesine yönelik yeni bir yaklaşım sunmaktadır. Bu yaklaşım, dişli kutusu arızasının temel nedenini tespit etmeye odaklanmaktadır. Makale, dişli kutusu tasarımcılarına birleşik bir yaklaşım sağlamayı amaçlamaktadır.
Sikloidal dişli kutusu, ağır hizmet makinelerinde kullanılan yüksek hassasiyetli bir dişli kutusudur. Büyük bir indirgeme oranına sahip olması, çok yüksek bir giriş hızına ihtiyaç duyulmasını gerektirir. Sikloidal dişliler yüksek hassasiyete sahiptir, ancak titreşim sorunlarına karşı hassastırlar. Bu makalede yazarlar, sikloidal dişli kutusunun nasıl çalıştığını ve titreşimlerin nasıl ölçüldüğünü açıklamaktadır. Ayrıca bu dişli kutusunun arızaları tespit etmek için nasıl kullanılabileceğini de göstermektedirler.
Bu dişli kutusu, konumlandırıcılar, çok eksenli robotlar ve ağır hizmet makinelerinde kullanılır. Bu dişli kutusunun başlıca özellikleri yüksek hassasiyet, aşırı yük kapasitesi ve büyük redüksiyon oranıdır.
Sikloidal dişli kutularının titreşimleri ve durum izlemesi hakkında çok az doküman bulunmaktadır. Yazarlar, sikloidal bir dişli kutusu ve bir test düzeneği kullanarak soruna yaklaşımlarını açıklamaktadır. Yaklaşımları, farklı giriş hızlarında dişli kutusunun frekansını ölçmeyi içermektedir.
Sonuçlar, sağlıklı ve hasarlı durumlar arasında iyi bir ayrım olduğunu göstermektedir. Arıza frekansları, frekansların alt sıralarında ortaya çıkmaktadır. Arızalar, takometreye olan ihtiyacı ortadan kaldıran binleme yöntemi kullanılarak tespit edilebilir. Ayrıca, binleme yöntemi, şanzımanın durumunu belirlemek için Temel Bileşen Analizi ile birleştirilmiştir.
Bu yöntem geleneksel tekniklerle karşılaştırılmıştır. Ayrıca, sonuçlar, sınıflandırmanın rulmanların arıza frekanslarını hesaplamak için nasıl kullanılabileceğini göstermektedir. Bileşenlerin frekanslarını belirlemek için de kullanılır.
Test düzeneğinden gelen sinyaller dört sensör kullanılarak elde edilir. Bu sensörler orta hassasiyetli 100 mV/g ivmeölçerlerdir. Sinyaller daha sonra farklı sinyal işleme teknikleri kullanılarak işlenir. Sonuçlar, titreşim sinyallerinin şanzımanın iç hareketiyle ilişkili olduğunu göstermektedir. Bu bilgi, şanzımanın iç frekansını belirlemek için kullanılır.
Titreşim sinyallerinin frekans analizi, döngüsel ve döngüsel olmayan koşullar altında gerçekleştirilir. Daha sonra sinyaller, dişli kavrama frekansının büyüklüğünü belirlemek için analiz edilir.

Tasarım

Hassas dişli kutuları kullanılarak, servo motorlar artık yüksek hızda ağır yükleri kontrol edebiliyor. Kam indeksleme cihazlarından farklı olarak, sikloidal dişliler son derece hassas konumlandırma ve yüksek tork sağlar. Ayrıca mükemmel burulma sertliği ve şok yükü kapasitesi de sunarlar.
Sikloid dişliler, yüksek devirlerde titreşimi en aza indirgemek için özel olarak tasarlanmıştır. İnvolüt dişlilerin aksine, üst üste dizilmezler, bu da her bir dişin maruz kaldığı sürtünmeyi ve kuvvetleri azaltır. Ek olarak, sikloid dişlilerin Hertzian temas gerilimi daha düşüktür.
Sikloid dişliler, çok eksenli robotlarda konumlandırıcılar için sıklıkla kullanılır. Kompakt bir yapıda 300:1'e kadar yüksek iletim oranları sağlayabilirler. Ayrıca ağır makinelerde ilk bağlantı noktalarında da kullanılırlar. Bununla birlikte, son derece hassas bir üretim gerektirirler. Ayrıca involüt dişlilere göre üretilmeleri daha zordur.
Sikloidal dişli kutusu, bir tür planet dişli kutusudur. Sikloidal dişliler, yüksek dişli oranları için özel olarak tasarlanmıştır. Ayrıca tek bir kademede büyük bir redüksiyon oranı sağlama yeteneğine de sahiptirler. Ağır makinelerde ilk bağlantı noktalarında giderek daha fazla kullanılmaktadırlar. Robotikte de giderek daha yaygın hale gelmektedirler.
Büyük bir küçültme oranı elde etmek için, dişlinin giriş hızı çok yüksek olmalıdır. Genellikle giriş hızı 500 rpm ile 4500 rpm arasındadır. Ancak bazı durumlarda giriş hızı daha düşük de olabilir.
Bir sikloit, bir yuvarlanan çemberin bir taban çemberi üzerinde yuvarlanmasıyla oluşur. Yuvarlanan çemberin çapı ile taban çemberinin çapı arasındaki oran, sikloitin şeklini belirler. Hiposikloid, esas olarak taban çemberinin iç tarafında yuvarlanmayla, episikloid ise esas olarak taban çemberinin dış tarafında yuvarlanmayla oluşur.
Sikloid dişlilerde çok küçük bir boşluk bulunur, bu da her bir dişin maruz kaldığı kuvvetleri en aza indirir. Bu dişliler ayrıca iyi bir burulma sertliğine, düşük sürtünmeye ve darbe yükü kapasitesine sahiptir. Ayrıca en iyi konumlandırma doğruluğunu sağlarlar.
Sikloidal dişli kutusu Radom Üniversitesi'nde tasarlanmış ve üretilmiştir. Tasarım, üç farklı sikloidal dişliye dayanmaktadır. Birinci çiftin dış profili nominal boyutta iken, ikinci çiftin profili tolerans düşüğündeydi. Yük plakasında, merkezden 15 mm uzaklıkta yerleştirilmiş dişli vida delikleri bulunmaktaydı.

CX tarafından 01.06.2023 tarihinde düzenlenmiştir.