A geometrical surface texture study of cycloid drive discs after bench tests

• Autorzy: Olejarczyk Krzysztof , Kalbarczyk Marek

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0015.6894

Warianty tytułu

PL

Badania struktury geometrycznej powierzchni kół przekładni cykloidalnej po testach laboratoryjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the results of a geometrical surface texture study of cycloid drive discs after bench tests. For this purpose, the working surfaces, such as peak and valley areas of the epicycloid and the holes inner surfaces of both discs, were investigated using contact profilometry. From each surface, a transverse profiles were extracted, before and after 50 cycles of bench test. The discs and the profiles were examined for signs of wear and roughness changes. For each profile, the Ra and Rz roughness parameters were determined. On the base of the obtained profiles and the values of roughness parameters, it can be stated that the assumed test parameters provide stable working conditions, with an uninterrupted lubrication film, which results in practically negligible and unmeasurable wear. Taking into account the operating specification of a helicopter winch as an example of potential application of the presented cycloidal drive, the developed solution fulfils the requirements concerning wear resistance

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań laboratoryjnych trwałości kół przekładni cykloidalnej. W tym celu z powierzchni współpracy kół wyodrębniono obszary szczytu i doliny powierzchni epicykloidalnej, a także wewnętrzne powierzchnie otworów, które poddano badaniom przy użyciu profilometrii stykowej. Dla każdej z powierzchni wyznaczono profile chropowatości przed i po 50 cyklach testu stanowiskowego. Koła, jak również profile zostały poddane analizie pod kątem obecności śladów zużycia i zmian chropowatości. Dla każdego z uzyskanych profili wyznaczono parametry chropowatości Ra i Rz. W oparciu o uzyskane profile i wartości parametrów chropowatości można stwierdzić, że przyjęte parametry testowe zapewniają stabilne warunki pracy z nieprzerwanym filmem smarowym, czego efektem jest niemalże pomijalne, niemierzalne zużycie. Jednym z przykładowych zastosowań opracowanej przekładni cykloidalnej jest wyciągarka śmigłowcowa, a biorąc pod uwagę specyfikę jej pracy, uzyskane rozwiązanie konstrukcyjne spełnia wymagania dotyczące zapewnienia wystarczającej odporności na zużycie.

Słowa kluczowe

EN

cycloid gears; wear resistance; surface roughness

PL

przekładnie cykloidalne; odporność na zużycie; chropowatość powierzchni

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2021
• Tom: nr 3
• Strony: 27--33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Olejarczyk Krzysztof

• Kazimierz Pulaski University of Technology and Humanities in Radom

• https://orcid.org/0000-0002-9055-161X

autor

Kalbarczyk Marek

• Kazimierz Pulaski University of Technology and Humanities in Radom; Łukasiewicz Research Network – Institute for Sustainable Technologies
• Łukasiewicz Research Network – Institute for Sustainable Technologies, Pułaskiego 6/10 Street, 26-600 Radom, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-0286-5705

Bibliografia

• 1. Chmurawa M.: Cycloidal gears with tooth modification (in Polish), Silesian Technical University, „Zeszyty Naukowe” 2002, 1547.
• 2. Bednarczyk S.: Rozwój obiegowych przekładni cykloidalnych ukierunkowany na podniesienie efektywności maszyn, [w:] A. Idzikowski (red.): Efektywność wykorzystania maszyn roboczych i urządzeń w przemyśle. Eksploatacja – Niezawodność – Bezpieczeństwo, Wyd. WZ Politechnika Częstochowska, Częstochowa 2013, pp. 117–125.
• 3. Lin K.-Sh., Chan K.-Y., Lee J.-J.: Kinematic error analysis and tolerance allocation of cycloidal gear reducers, “Mechanism and Machine Theory” 2018, 124, pp. 73–91.
• 4. Renzh.-Y., Maosh.-M., Guow.-Ch., Guozh.: Tooth modification and dynamic performance of the cycloidal drive, “Mechanical Systems and Signal Processing” 2017, 85, pp. 857–866.
• 5. Olejarczyk K., Wikło M., Kołodziejczyk K., Król K., Nowak R.: Experimental impact studies of the application mineral oil and synthetic oil on the efficiency of the single-gear cycloidal – Eksperymentalne badania wpływu zastosowania oleju na bazie mineralnej i syntetycznej na sprawność jednostopniowej przekładni cykloidalnej, „Tribologia” 2017, 1, pp. 67–73.
• 6. Olejarczyk K., Wikło M., Kołodziejczyk K.: The cycloidal gearbox efficiency for different types of bearings – sleeves vs. needle bearings, “Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science” 2019, June 25.
• 7. Warda B.: Stanowisko do badania trwałości zazębienia obiegowej przekładni cykloidalnej, „Tribologia” 2006, 6, pp. 131–140.
• 8. Żurowski W., Olejarczyk K., Zaręba R.: Wear Assessment of Sliding Sleeves in a Single-Stage Cycloidal Drive, “Advances in Science and Technology Research Journal” 2019, December.
• 9. Olejarczyk K., Wikło M., Król K., Kołodziejczyk K.: Obliczenia teoretyczne oraz pomiary stanowiskowe sprawności przekładni cykloidalnej, „Modelowanie Inżynierskie” 2017, t. 33, z. 64, pp. 74–80

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).