Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 20

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  cycloidal gear
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
This paper proposes a method of end milling of cycloidal gears using a five-axis computer analytical control (CNC) machine tool. Firstly, the basic principle of the five-axis end milling of cycloidal gears is introduced. The cutting characteristics of the ball-end and the flat-end cutters are analyzed. Secondly, the path planning method of the five-axis end milling of cycloidal gears is researched. A curvature matching method is used to check for local over-cut interference and a minimum distance method is used to check for global collision interference. These two interferences are avoided by calculating the feasible range of cutter orientations and adjusting the dips of cutter shafts. Tests of end milling of cycloidal gears are carried out using a ball-end cutter and a flat-end cutter, respectively. Finally, full tooth profile accuracy measurements are undertaken with an image-measuring instrument to assess the quality of cycloidal gears processed in this way. This study provides a theoretical basis for the improvement of the tooth profile accuracy and surface quality of cycloidal gears.
2
Content available Determining the torque loading of the cycloid gear
EN
Based on experimental investigations, a very close correlation was established between the torque loading of the cycloid gear and the laser sensor’s indications measuring the displacement of the gear body. The method is given and the relationship between the registered signal of the torque loading of the gear and the registered laser sensor signal is determined. The practical application of this property in the industrial diagnostics of cycloidal gears is discussed. Spectral analysis of the fast Fourier transform (FFT) signal ripple from a laser sensor is made. These results are compared with the results of the analysis carried out on the ripples of the torques and rotational speeds of the cycloid gear. This comparison shows that the spectral FFT analysis of the ripples of the laser sensor signal is a useful tool in the diagnostics of cycloidal gears.
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.
PL
W artykule zaprezentowano aktualny stan wiedzy w zakresie obiegowych przekładni cykloidalnych. Na podstawie jego analizy opracowano koncepcję obiegowej przekładni cykloidalnej przeznaczonej do zabudowy w układzie napędowym zakrętarek śrub i nakrętek. Przeprowadzone obliczenia analityczne w zakresie geometrii uzębienia oraz sił działających na poszczególne podzespoły przekładni umożliwiły opracowanie jej modelu przestrzennego. W artykule przestawiono założenia projektowe oraz tok obliczeniowy pozwalający na wygenerowanie ekwidystanty epicykloidy zasadniczej skróconej.
EN
State of the art in the field of planetary cycloidal gears is presented. Basing on this knowledge, the concept of cycloidal gear intended for installation in driving units of impact wrenches for screws and nuts was developed. Analytical calculations on teeth geometry and forces acting on each gear subassembly enabled preparation of its 3D model. Design assumptions as well as calculations procedure enabling generation of main epicycloid equidistant are presented.
EN
The most common design solution are cycloidal gearboxes with two discs, in which the reaction forces of bearings from the working discs create a bending moment on the high-speed input shaft, additionally affecting bearings. In the article are presented the results of tests of the cycloid gear prototype with three discs. Instead of the second disc, the introduction of two side discs, 1800 from the centre disc, allows you to reduce this moment to zero. To compensate for the unbalance of the shaft, the side discs have half the width of the centre disc. Each disc works with its own, separate set of bronze rollers, separated by Teflon washers, which should reduce the friction forces. In the article are presented the results of the tests of the cycloid gear prototype determining basic parameters such as efficiency, torque fluctuations on the input and output shaft, housing vibrations in three directions. FFT analysis of registered parameters showed high compliance of the designated frequencies for different measured signals. The assumed advantages, i.e. high efficiency and low vibration level in the tested range, were confirmed. The results are presented in the form of three-dimensional graphs as functions of speed and torque. High efficiency (80-90) % was obtained for load moments above 150 Nm, which is practically independent of the rotational speed with which the cycloid gearing works. The oil temperature during the tests was maintained in the range of 36oC ± 2oC. The maximal torque of the cycloidal gear was 500 Nm.
EN
Cycloidal gear is characterized by [2]: – Large ratio (up to 171:1) from one stage of reduction, which minimizes the weight and dimensions of the reducer. – Minimizing the centrifugal forces as the only high-speed element is the input shaft with an eccentric bearing. – Minimizing internal clearance due to simultaneous meshing of a large number of teeth. In contrast to gears with involute teeth, 10-50% of teeth are found in cycloidal gears with simultaneous meshing. It depends on the size of the gear and the load. The minimum number of teeth engages when running in bulk. – Low noise and low vibration for large torques and variable speeds. – High efficiency in a wide range of loads, because rolling elements are used in every place responsible for the transfer of torque. – Permissible load up to 500% of the rated torque. All above mention point lead into long-term and trouble-free operation, however the above features require high accuracy. The article described comparison of efficiency, vibration and noise obtained for 3 cycloidal gear modules: 1. Two-disc gear with single rollers for both discs (Chmurawa prototype [1]). 2. Three-disc gearbox with separate rollers for each disc (new idea) with gear components: output shaft with pins, housing with rollers (wheel with internal tooting), and input shaft, made with the manual lathe. 3. The same three-disc gearbox with output shaft with pins made with the CNC. Different levels of accuracy and thus corresponding vibration patterns were obtained.
EN
End milling method is applied to machining of cycloidal gears to improve the cutting quality and efficiency. The influence of milling parameters on the surface roughness is investigated based upon orthogonal tests with the four factors and four levels, as well as analysis of range and variance. A model to predict the surface roughness is built up on basis of the probability statistics and multivariate nonlinear regression analysis. Significance tests are conducted on the prediction model, and the interactive effect of these parameters on the surface roughness is figured out so as to propose optimization schemes. The results show that the shaft inclination angle has the biggest impact on the surface roughness, followed by the feed per tooth, the radial feed and the spindle speed. The prediction model of surface roughness is proved to have high prediction accuracy. This study aims to provide references for the improvement of machining quality of cycloidal gears and optimization of milling parameters.
8
EN
This article presents results of the numerical analysis of cycloidal gearbox, which were obtained in MSC Adams engineering software. Multibody geometry for dynamical analysis was designed in Autodesk Inventor Professional 2017 and imported in MSC Adams. The results of analysis are forces acting on the internal and external sleeves, position, velocity and acceleration of the selected points on the cycloidal gearbox’s moving components. Indirect result is time course of the torque at output shaft which was calculated on the basis of forces acting on the internal sleeves, which are parts of the equilibrium mechanism and displacements of these sleeves. Knowledge about cycloidal gearbox’s loading conditions is important in its design process. Main advantage of a cycloidal gearbox is distribution of the forces on multiple external sleeves, while in majority of other gears only one tooth is in contact at a time.
PL
W artykule przedstawiono układ hydrauliczny, w którym podstawowe elementy, takie jak pompa gerotorowa, cylinder hydrauliczny, zawór maksymalny, rozdzielacz lub co najmniej ich kluczowe części będą wykonane z tworzyw sztucznych. Przedstawione zostały wyniki badań podstawowego elementu układu - pompy gerotorowej z kołami zębatymi z tworzywa sztucznego. Wyniki przeprowadzonych badań potwierdzają możliwość stosowania tworzywa sztucznego jako materiału konstrukcyjnego w hydraulice.
EN
Paper presents the hydraulic system in which the basic elements such as gerotor pump, hydraulic cylinder, pressure relief valve, divider, or at least their crucial parts are made of plastics. Paper presents the test results of an essential element of this system - the gerotor pump with gears made of plastics. The findings of this study confirm the possibility of using plastics as a structural material in the hydraulics.
EN
This paper describes the proposal of design strength calculations of the cycloidal gear on fatigue in contact. It forms the first part of the full suggestion of stress analysis cycloidal gear. Another part will include a calculation for fatigue in bend and calculation for single-shot load in contact and bending. The second part will be published separately.
PL
Niniejszy artykuł opisuje projekt obliczenia wytrzymałości przekładani cykloidalnej na zmęczenie w miejscu styku. Stanowi pierwszą część kompleksowego projektowanego obliczenia wytrzymałości przekładni cykloidalnej. Kolejna część będzie zawierała obliczenie wytrzymałości zmęczeniowej w miejscu zginania oraz obliczenie dotyczące jednostkowego obciążenia w miejscu styku i zginania. Druga część zostanie opublikowana oddzielnie.
11
Content available Using of cycloidal gear in car selfstarter
EN
Nowadays the car selfstarters of new generation differ from those used so far, which are serial electromotors. The biggest manufacturers of these selfstarters are: Bosch, Valeo, Delco and Hitachi. Their main characteristic property is using of magnetic field from sintered magnets for excitation of selfstarter. The other characteristic property is using of planetary gear. During initial researches, the rub off teeth of ring gear has been often met in investigated selfstarters. This observation motivated the authors of the paper to investigate possibility of replacing of planetary gear by cycloidal gear in selfstarter. The influence of replacement of planetary gear by cycloidal gear upon operating conditions, such as loading and relative velocity in selfstarter bearing and for teeth of pinion - flying wheel gear, is considered in this paper. Also, the loading of elements of cycloidal gear has been calculated. It is difficult to find characteristics of such selfstarters in known literature - so it is necessary to obtain such characteristic by measurement or calculation approximated characteristic, for example, with FEM method. In the paper the approximated characteristic has been obtained for sample Bosch selfstarter. The knowledge of geometry of selfstarter, material properties and of approximated characteristic of selfstarter allows obtaining value of loading and relative velocities of mating parts with use of elaborated FEM model. For calculation the helping mathematical models have been used. The results of computation and the picture of wear of any selfstarter parts are presented in the paper.
12
Content available remote Prediction of Life of Rolling Pairs in Cycloidal Gear Design
EN
Cycloidal gear design is based on forming geometry and material features of load carrying assembly to fulfil the following criteria of the construction: functionality, reliability and life. Life of cycloidal gear is determined by life of the weakest kinematic pair in power transmission system. That system consists of the following, connected in series, rolling pairs: the central cylindrical roller bearing, the set of rolling bolts in straight-line mechanism and the special meshing of planetary wheel. Dimensions of the gear are determined by combination of three basic parameters: curtailment coefficient of epicycloid, gear eccentric and roller diameter of co-operating wheel. The combination mentioned above should fulfil conditions of internal cycloidal meshing and assure proper reliability in power transmission system. In the paper there are presented results of calculations of fatigue life of rolling pairs in cycloidal gear for different parameters affected gear overall dimensions. These results made possible to find optimal geometry of the gear in fatigue life aspect.
13
Content available remote The analysis of decompositions of forces and stresess in the cycloidal gears
EN
In the paper the analysis of decompositions of forces in the elements of cycloidal gears for the theoretical model and the model allowing for clearance has been presented. The results obtained were the basic to determine the decompositions of stresses by FEM method and for an introduction of constructional changes in the cycloidal gears.
PL
Artykuł jest próbą zapoznania Czytelnika z budową, działaniem i możliwościami wykorzystania przekładni w układach napędowych o relatywnie małych rozmiarach. W artykule przedstawiono geometrię i konstrukcję obiegowych przekładni cykloidalnych oraz niektóre problemy związane z technologią i korekcją uzębienia kół obiegowych. Zaprezentowano także potencjalny przykład wykorzystania tej przekładni w zespole napędowym o ekstremalnie małych rozmiarach.
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.
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.
PL
W zazębieniu kół obiegowych w przekładni cykloidalnej występuje głównie tarcie toczne i, jak wykazały badania doświadczalne, dominujący rodzaj zużycia na powierzchni zębów jest podobny do zużycia bieżni w łożyskach tocznych. W pracy przedstawiono obliczeniowy model trwałości zmęczeniowej powierzchni zębów, który wykorzystuje złożoną geometrię wewnętrznego zazębienia cykloidalnego. Zaprezentowano także przykładowe wyniki obliczeń trwałości uzębienia dla wybranej wielkości przekładni.
EN
In meshing of the planet wheels in cycloidal gear rolling friction occurs and, as it can be seen after laboratory tests, the dominant type of wear on the teeth surface is similar to wear of the raceway in roller bearings. In the paper it is presented calculation model of fatigue life of the teeth surface which uses complex geometry of inner cycloidal meshing. There are also presented exemplary results of fatigue life calculations in one size of the cycloidal gear.
PL
Przedstawiono problem rozkładu obciążenia zewnętrznego na elementy toczne w łożysku walcowym, w którym funkcję bieżni pełni otwór wykonany w elemencie konstrukcyjnym. Prezentowaną metodę obliczeń wykorzystano do wyznaczania liczby i wartości sił nacisku wałeczków obciążających koła obiegowe w przekładni Cyclo.
EN
The paper presents problem of outer load distribution on rolling elements in cylindrical roller bearing in which a hole made in construction has the function of the raceway. The method of calculation presented here has been implemented for determination the number and values of pressures of rollers loading planet wheel in cycloidal gear.
19
Content available remote Analiza stanu obciążenia w obiegowej przekładni cykloidalnej
PL
Przedstawiono wielokrotną analizę rozkładów obciążeń w przekładni Cyclo. Opracowano oryginalną numeryczną metodę obliczeń, która umożliwia badanie wpływu cech konstrukcyjnych przekładni na stan jej obciążenia. Wyniki uzyskane metodą numeryczną porównano z wynikami dotychczas stosowanej metody analitycznej.
EN
In the paper there are presented results of multicriterial analyze of load distribution in cycloidal gear. It has been elaborated original numerical method of calculations that enables research on the influence of constructional features of a gear on its state of load. Results from numerical method have been compared with results of applied till now analytical method.
EN
The complex construction of planet wheels in cycloidal planetary gear (Cyclo) practically makes impossible its optimal design. To calculate distribution of strains and stresses in planet wheels with co-operating elements FEM has been implemented. There were series of numerical models of planet wheels generated and for example of real model of gear it has been calculated proper values of forces, strains and stresses. In the paper forces and strains calculated with FEM have been used to check the assumptions, which have been applied only in analytical so far.
PL
Konstrukcja kół obiegowych w przekładni cykloidalnej (Cyclo) praktycznie uniemożliwia ich optymalne zaprojektowanie. Do obliczeń odkształceń i naprężeń w kołach obiegowych zastosowano MES. Utworzono :|: szereg modeli współpracy kół obiegowych z elementami współpracującymi na przykładzie rzeczywistej przekładni. Obliczone MES siły i wykorzystano do zweryfikowania założeń, stosowanych dotychczas w metodzie analitycznej.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.