Wykorzystanie obliczeniowej trwałości zmęczeniowej tocznych węzłów łożyskowych w projektowaniu przekładni Cyclo

• Autorzy: Chmurawa M. , Warda B.

Warianty tytułu

EN

Implementation of computational fatigue life of rolling nodes in cycloidal gear design

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W obiegowej przekładni cykloidalnej występują niekonwencjonalne węzły toczne w układzie przeniesienia mocy od wału wejściowego do wału zdawczego. Jednym z nich jest specjalne łożysko walcowe, które wykorzystuje jako bieżnię centralny otwór koła obiegowego. Drugi węzeł toczny, to zazębienie cykloidalne koła obiegowego i koła współpracującego. W pracy przedstawiono wyniki obliczeń trwałości zmęczeniowej wymienionych węzłów tocznych przekładni Cyclo dla różnych wartości mimośrodu przekładni, oraz różnych promieni rolek koła współpracującego. Wyniki tych obliczeń umożliwiły określenie najkorzystniejszych, z punktu widzenia trwałości zmęczeniowej, wartości parametrów ekwidystanty.

EN

In cycloidal planetary gear (Cyclo) there are applied three unconventional bearing nodes: special cylindrical bearing of eccentric on drive shaft, roller set in straight line mechanism and inside cycloidal meshing. The meshing is created by planet wheel having toothing in the shape of equidistant of shortened epicycloid, cooperating with rolls of stationary central wheel. In each of that bearing nodes only rolling friction occurs. Three main parameters determine designed size of the nodes (including the entire gear): - coefficient of shortening epicycloid with values range m = 0,5÷0,85 - eccentric of the gear with value e = 1 ÷ 10 mm - shifting equidistant of shortened epicycloid q, equal to radius of rollers of cooperating wheel. After fatigue life test it has been indicated the type and shape of bearing nodes wear in cycloidal gear is similar to the one in roller bearings. Thus it has been applied theoretical basis of fatigue strength of contact surface in raceways of bearing to forecast life of roller bearing nodes in cycloidal gear. It has been worked out proper calculation methods of fatigue life of working surfaces of the bearing nodes, which implement values of the three parameters, mentioned above. Using, these methods of calculation the life it can be sought such combination of the parameters m, and q for the designed gear to obtain the highest computational fatigue life of the rolling bearing nodes. In the paper it has been presented the results of calculations of fatigue life of the two bearing nodes that determine the durability of entire gear (central bearing and meshing). Calculations has been done on example of the own Cyclo gear with ratio i = 19 and power N =3.7 kW. The results had made possible determination of optimal values of the parameters m, e and q which were successively used in design and manufacturing of the prototype of the gear.

Słowa kluczowe

PL

węzły toczne; trwałość zmęczeniowa; przekładnia obiegowa; przekładnia cykloidalna; zazębienie cykloidalne

EN

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

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2002
• Tom: nr 1
• Strony: 131--142
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Chmurawa M.

• Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Dźwignic i Urządzeń Transportowych „DETRANS”, ul. Powstańców Śląskich 6, 41-902 Bytom

autor

Warda B.

• Politechnika Łódzka, Instytut Konstrukcji Maszyn, ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 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., A. John, G. Kokot: 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: Proce¬edings of International Conference Mechanies'99, Kaunas University, Lithuania 1999, s. 92-100.
• 5. Chmurawa M., Warda B.: Load and deformation distribution on rolling elements in special planetary gears. Mechanics and Mechanical Engineering, Vol. 5,Nr 1,2001, s. 81-96.
• 6. 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 2001,5.47-54.
• 7. 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.
• 8. Chmurawa M., Warda B.: Metodyka prognozowania trwałości uzębienia kół obiegowych w przekładni cykloidalnej. Tribologia, Nr 4, 2001, s. 549-558.
• 9. Lundberg G., Palmgren A.: Dynamie capacity of rolling bearings. Acta Polytechnica. Mechanical Engineerings Series, Vol. 1, Nr 3, 7, Stockholm 1947.
• 10. Lundberg G., Palmgren A.: Dynamic capacity of roller bearings. Acta Polytechnica, Mechanical Engineerings Series, Vol. 2, Nr 4, Stockholm 1952.