Prognozowanie trwałości tocznych węzłów przekładni cyklo z korygowanym zazębieniem

• Autorzy: Chmurawa M. , Warda B

Warianty tytułu

EN

Determination of durability of rolling nodes in cycloidal gear with corrected meshing

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W obiegowej przekładni cykloidalnej występują niekonwencjonalne węzły toczne w układzie przeniesienia mocy od wału wejściowego do wału zdawczego. Trwałość poszczególnych węzłów tocznych przekładni Cyclo zależy między innymi od stanu ich obciążenia. Rozkłady obciążeń w przekładni można wyznaczyć dla jednego położenia wału napędowego, jednakże pomijany jest wtedy wpływ ruchu obiegowego na wartości sił międzyzębnych i sił oddziaływania w mechanizmie równowodowym. Wpływ ten można jedynie ujawnić wykonując numeryczne obliczenia stanu obciążenia dla wybranych reprezentatywnych położeń wału napędowego. W pracy przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych, z wykorzystaniem MES, przeprowadzonych dla nominalnego zazębienia i dla przekładni z korygowanym zazębieniem oraz zaproponowano sposób uogólnienia rozkładów sił międzyzębnych i sił w mechanizmie równowodowym wynikających z różnych położeń wału napędowego, umożliwiający prognozowanie trwałości zmęczeniowej.

EN

Planetary gears are commonly used in drive systems and they have many advantages. Relatively the smallest planetary gear is cycloidal gear - known as Cyclo. That gear uses inside out of centre meshing that assures occuring rolling friction only in power transmission. Basic problem in Cyclo gear design is determination of fatigue life of the three characteristic nodes where contact load is dominating. These nodes are: - central bearing node on eccentric shaft, - rolling bearing node in straight-line mechanism, - setting of active teeth of planet wheel interacting in rolling contact with rollers of co-operating wheel. Durability of individual rolling nodes of Cyclo gear depends, among others, on state of load. Distribution of loads in gear can be determined for a single position of drive shaft assign, calculating distribution of forces to individual teeth and bolts of straight-line mechanism. Analytical method used for that determination neglects however the influence of planetary motion on the values of meshing forces and reaction forces in straight line mechanism. That influence can be discovered by numerical calculations of state of load of selected individual positions of drive shaft. Numerical calculations with application of FEM has been made for nominal as well as for corrected meshing because assembling of that gear can be made after application the correction. In the paper it has been proposed a method to generalise distribution of forces between teeth and forces in straight-line mechanism resulting from different positions of drive shaft. Distributions of forces after generalising have been subsequently used for calculation of fatigue life of rolling nodes in Cyclo gear with nominal meshing and in real gear with corrected meshing. The hierarchy of durability of basic rolling nodes of Cyclo gear has also been presented.

Słowa kluczowe

PL

węzły toczne; trwałość zmęczeniowa; specjalne przekładnie obiegowe; przekładnie cykloidalne; zazębienie cykloidalne; korekcja zazębienia

EN

rolling nodes; fatigue life; special planetary gear; cycloidal gear; cycloidal meshing; meshing correction

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2003
• Tom: nr 4
• Strony: 99--111
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Chmurawa M.

• Politechnika Śląska, Wydział Transportu, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

autor

Warda B

• Politechnika Łódzka, Instytut Konstrukcji Maszyn, Zakład Geometrii Wykreślnej i Rysunku Technicznego, Łódź

Bibliografia

• 1. Chmurawa M., Olejek G.: Zazębienie cykloidalne przekładni planetarnej. Zeszyty Naukowe Pol. SI., seria Transport, Nr 22, Gliwice 1994, s. 71-78.
• 2. Hamerak K.: Das Cyclogetriebe - eine geniale Idee und ihre technische Verwirklichung. Technik Heute 6, s. 1-4, Verlag Christiani, Bonn 1979.
• 3. 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, s. 149-156.
• 4. Chmurawa M.: Distribution of loads in cycloidal planetary gear. In: Proceedings of International Conference Mechanics'99, Kaunas University, Li-thuania 1999, s. 92-100.
• 5. Chmurawa M.: Analiza stanu obciążenia w obiegowej przekładni cykloidalnej. Zeszyty Naukowe Pol. SI., seria Transport, Nr 41, Gliwice 2000, s. 61-80.
• 6. Chmurawa M., Warda B.: Load and deformation distribution on rolling elements in special planetary gears. Mechanics and Mechanical Engineering, Vol. 5, Nr 1, Technical University of Łódź, Łódź 2001, s. 81-96.
• 7. Chmurawa M.: Prototyp planetarnej przekładni cykloidalnej. Etap 4; Stanowiskowe badania trwałości zrekonstruowanego prototypu o przełożeniu i = 19 i mocy N = 3,7 kW. Praca bad. o symb. Z-l8096.21. OBRDiUT „Detrans", Bytom 2002.
• 8. Chmurawa M., Warda B.: Metodyka prognozowania trwałości uzębienia kół obiegowych w przekładni cykloidalnej. Tribologia, Nr 4, 2001. s. 549-558.
• 9. Chmurawa M., Warda B.: Modelowanie trwałości zmęczeniowej węzłów łożyskowych w obiegowych przekładniach cykloidalnych. V Konf. „Problemy Niekonwencjonalnych Układów Łożyskowych" - Zbiór prac konf.. Łódź 9-11 maja 2001, s. 47-54.
• 10. Chmurawa M., Warda B.: Metodyka prognozowania trwałości tocznych węzłów łożyskowych przekładni cykloidalnej. V Konf. „Problemy Niekonwencjonalnych Układów Łożyskowych" - Zbiór prac konf., Łódź 9-11 maja 2001, s. 55-62.