Циклоидный диск или циклоидный редуктор скорости является механизмом для снижения скорости на входном валу с определенным соотношением . Циклоидные редукторы скорости могут иметь относительно высокие передаточные числа при компактных размерах с очень низким люфтом .[1]
Входной вал приводит в движение эксцентриковый подшипник, который, в свою очередь, приводит в движение циклоидальный диск эксцентричное циклоидальное движение. Периметр этого диска соединен с неподвижной коронной шестерней и имеет ряд штифтов или роликов выходного вала, расположенных через поверхность диска. Эти пальцы выходного вала непосредственно приводят в движение выходной вал при вращении циклоидального диска. Радиальное движение диска не передается на выходной вал.
Теория работы [ править ]
Входной вал установлен эксцентрично на подшипнике качения (обычно это цилиндрический роликоподшипник), в результате чего циклоидальный диск перемещается по кругу. Циклоидный диск будет независимо вращаться вокруг подшипника, когда он прижимается к зубчатому венцу. Это похоже на планетарные шестерни , а направление вращения противоположно направлению вращения первичного вала.
Количество штифтов на коронной шестерне больше, чем количество штифтов на циклоидальном диске. Это заставляет циклоидальный диск вращаться вокруг подшипника быстрее, чем его вращает входной вал, обеспечивая общее вращение в направлении, противоположном вращению входного вала.
Циклоидальный диск имеет отверстия, которые немного больше, чем пальцы выходного ролика, которые входят в них. Выходные штифты будут перемещаться в отверстиях для достижения устойчивого вращения выходного вала из-за колебательного движения циклоидального диска.
Степень уменьшения циклоидального привода определяется по следующей формуле, где P означает количество штифтов коронной шестерни, а L - количество выступов на циклоидальном диске.
Одноступенчатый КПД приближается к 93%, а двухступенчатый приближается к 86%. [2] Одноступенчатые редукторы доступны коммерчески до 119: 1 и двухступенчатые до 7 569: 1 [3]
Циклоидный диск обычно имеет укороченную циклоиду , чтобы минимизировать эксцентриситет диска и связанные с ним силы дисбаланса на высоких скоростях. [4] По этой причине два циклоидных диска часто устанавливаются со смещением 180 °.
Многие современные прецизионные приводы обеспечивают эксцентрическое движение через несколько валов, которые также передают выходное усилие, обычно от 2 до 5 валов расположены по той же круговой схеме, что и выходные ролики самой базовой конструкции, валы приводятся в движение через планетарные шестерни с помощью центральный входной вал. Поскольку эти валы всегда выровнены входными шестернями, это позволяет передавать выходной сигнал через роликовые подшипники, а не через прерывистый поверхностный контакт. Благодаря планетарному входу это фактически двухступенчатый привод, который может быть спроектирован для прямого привода от высокоскоростного бесщеточного двигателя, этот тип часто используется в приводах роботов .
Недостатки [ править ]
Из-за эксцентричной природы привода, если циклоидальный диск не уравновешен вторым диском или противовесом, он будет генерировать вибрацию, которая будет распространяться через ведомые валы и корпус. Это вызовет повышенный износ внешних зубьев циклоидального диска, а также компонентов подшипников. С двумя дисками статический дисбаланс исправляется, но небольшой динамический дисбаланс остается, это обычно считается приемлемым для большинства приложений, но для уменьшения вибрации высокоскоростные приводы используют три (или более) диска, чтобы можно было исправить дисбаланс, внешние диски перемещаются внутрь в унисон и в противовес среднему, который вдвое массивнее.
Преимущества [ править ]
Циклоидные приводы могут запускаться с нулевым люфтом и высоким крутящим моментом, будучи компактными по размеру, в отличие от редукторов Involute. Они полезны в ситуациях, когда требуется низкая скорость с высоким крутящим моментом. Циклоидные приводы могут быть сконструированы со значительно более высокими контактными площадями для своего размера, чем любая трансмиссия на основе зубчатых колес , например планетарные шестерни , которые прикладывают силу через множество `` зубцов '' одновременно, обеспечивая очень высокий выходной крутящий момент для такого размера привода за счет использования скользящего контакта.
См. Также [ править ]
- Эпициклическая передача
- Циклоидная шестерня - форма зуба шестерни, основанная на циклоиде.
- Гармонический драйв
Ссылки [ править ]
- ^ [1] Архивировано 19 декабря 2008 г., в Wayback Machine.
- ^ "ЦИКЛОИДНЫЕ РЕДУКТОРЫ ДАРАЛИ" . Darali.com . Проверено 4 декабря 2013 .
- ^ "Cyclo® 6000" . www.sumitomodrive.com . Проверено 31 августа 2013 .
- ^ tec-science (14.01.2019). "Как работает циклоидальный привод?" . тек-наука . Проверено 5 ноября 2019 .
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме циклоидальных шестерен . |
- Циклоидные редукторы Darali
- Часовой механизм - циклоидальный привод с уменьшением движения 15: 1 на YouTube
- Cogulator - демонстрация циклоидального привода в движении на YouTube
