Effect of Straight-Line Mechanism Design on the Load Distribution in a Cycloidal Gear

• Autorzy: Duda H. , Warda B.

Warianty tytułu

PL

Wpływ konstrukcji mechanizmu równowodowego na rozkład obciążeń w przekładni cykloidalnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the cycloidal gear, the torque is transmitted to the planet gears via an eccentric shaft with central bearings mounted on it. A straight-line mechanism is used to output the torque from the planet gears to the output shaft, a mechanism which consists of rotational sleeves mounted on the pins rigidly connected to the output shaft disc. These sleeves roll off in the holes of the planetary wheel. The forces generated in the straight-line mechanism affect the distribution of forces in the cycloid gearing and the amount of force loading the central bearing. The article presents the influence of the number of bolts of the straight-line mechanism on the load distribution in the cycloidal gear. The research carried out with the simulation program has shown that the smaller the number of pins, the greater the fluctuation of the force acting in the central bearing and the greater unevenness of force distributions in the cycloidal gear. This unevenness may cause a decrease in fatigue life of the meshing and central bearings.

PL

W obiegowej przekładni cykloidalnej moment napędowy jest przekazywany na koła obiegowe za pośrednictwem wałka mimośrodowego z osadzonymi na nim łożyskami centralnymi. Do wyprowadzenia momentu obrotowego z kół obiegowych na wał wyjściowy służy mechanizm równowodowy, który tworzą tuleje osadzone obrotowo na sworzniach sztywno powiązanych z tarczą wału wyjściowego. Tuleje te odtaczają się w otworach koła obiegowego. Siły powstające w mechanizmie równowodowym wpływają na rozkłady sił w zazębieniu cykloidalnym oraz na wielkość siły obciążającej łożysko centralne. W artykule przedstawiono wpływ liczby sworzni mechanizmu równowodowego na rozkład obciążeń w przekładni cykloidalnej. Badania przeprowadzone za pomocą opracowanego programu symulacyjnego pokazały, że im mniejsza liczba sworzni, tym większe wahania siły działającej w łożysku centralnym i większa nierównomierność rozkładów sił w zazębieniu cykloidalnym. Nierównomierność ta może być przyczyną zmniejszenia trwałości zmęczeniowej zazębienia oraz łożysk centralnych.

Słowa kluczowe

EN

cycloidal gear; straight line mechanisms; load distribution

PL

obiegowa przekładnia cykloidalna; mechanizm równowodowy; rozkład obciążenia

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 3
• Strony: 35--42
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Duda H.

• PhD Student, Lodz University of Technology, Department of Vehicles and Fundamentals of Machine Design, Stefanowskiego 1/15, 90-537 Łódź, Poland

autor

Warda B.

• Lodz University of Technology, Department of Vehicles and Fundamentals of Machine Design, Stefanowskiego 1/15, 90-537 Łódź, Poland

Bibliografia

• 1. Kudriavcev V. N.: Planetarnyje peredaci. Masinostroenije, Moskva-Leningrad 1966.
• 2. Lehmann M.: Berechnung und Messung der Kräfte in einen Zykloiden Kurvenscheiben Getriebe. Dissertation, Technische Universität, München 1976.
• 3. Chmurawa M., Olejek G.: Zazębienie cykloidalne przekładni planetarnej. Zeszyty Naukowe Pol. Śl., nr 22, seria Transport, Gliwice 1994, pp. 71–78.
• 4. Chmurawa M.: Obiegowe przekładnie cykloidalne z modyfikacją zazębienia. Zeszyty Naukowe PŚ, nr 1547, seria Mechanika, z. 140, Gliwice 2002, pp. 1–204.
• 5. Warda B.: Wykorzystanie istniejących teorii zmęczenia powierzchniowego do prognozowania trwałości złożonych węzłów tocznych. Zeszyty Naukowe PŁ, nr 1055, z. 386, Łódź 2009, pp. 1159.
• 6. Chmurawa M., Warda B.: Metodyka prognozowania trwałości uzębienia kół obiegowych w przekładni cykloidalnej. Tribologia, nr 4, 2001, pp. 549–558.
• 7. Warda B., Duda H.: A method for determining the distribution of loads in rolling pairs in cycloidal planetary gear. Tribologia, nr 1, 2017, pp. 105–111.
• 8. Blagojevic M., Kocic M., Marjanovic N., Stojanovic B., Dordevic Z., Ivanovic L., Marjanovic V.: Influence of the friction on the cycloidal speed reducer efficiency. Journal of the Balkan Tribological Association, 2012, Vol. 18, No 2, pp. 217–227.
• 9. Chmurawa M., John A., Kokot G.: The influence of numerical model on distribution of loads and stress in cycloidal planetary gear. In: Proceedings of 4th International Scientific Colloquium Cax Techniques, Bielefeld, Germany 1999, pp. 149–156.
• 10. Thube S.V., Bobak T.R.: Dynamic analysis of a cycloidal gearbox using finite element method. AGMA Technical Paper, 2012, pp. 1–13.
• 11. Bednarczyk S.: Określenie geometrii koła zębatego w obiegowej przekładni cykloidalnej. Zeszyty Naukowe Pol. Śl., nr 82, seria Transport, Gliwice 2014, pp. 29–39.
• 12. LiXin Xu, YuHu Yang: Dynamic modeling and contact analysis of a cycloid-pin gear mechanism with a turning arm cylindrical roller bearing. Mechanism and Machine Theory, 2016, Vol. 104, pp. 327–349.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).