Engranaje cicloidal
La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 13 de febrero de 2016; las comprobaciones requieren 8 ediciones .Engranaje cicloidal , o caja de cambios cicloidal, o reductor de engranajes planetarios : un mecanismo que reduce la velocidad y tiene una relación de transmisión fija . Las cajas de engranajes cicloidales con su compacidad tienen grandes relaciones de transmisión [1] .
El eje impulsor impulsa un eje excéntrico con un cojinete que, a su vez, imparte un movimiento cicloidal excéntrico a la placa cicloidal. Los orificios redondos se encuentran a lo largo de la circunferencia a cierta distancia del centro de la placa. Se insertan espárragos o rodillos en estos orificios, montados en un disco ubicado debajo. A través de las varillas y el disco, la rotación se transmite al eje de salida. En este caso, los movimientos radiales del plato cicloidal no se transmiten al eje de salida.
Teoría
El eje de entrada (impulsión) está unido excéntricamente a un cojinete de bolas, lo que obliga a la placa cicloidal a girar en un círculo. La placa cicloidal gira independientemente alrededor del rodamiento. Su rotación ocurre debido al hecho de que las depresiones a lo largo del perímetro de la placa se acoplan con protuberancias fijas ("dientes") en el anillo exterior. La dirección de rotación del eje de salida (impulsado) es opuesta a la dirección de rotación del eje de entrada (impulsor). El movimiento de las piezas en un engranaje cicloidal es similar al movimiento que tiene lugar en un engranaje planetario .
El número de protuberancias en el anillo exterior es mayor que el número de protuberancias en la placa cicloide. Esto obliga a la placa a girar en relación con el eje de entrada más rápido de lo que lo haría si se moviera en relación con el eje de entrada sin el anillo exterior. Debido a esta velocidad de rotación "aumentada" de la placa cicloidal, el eje de salida recibe rotación en la dirección opuesta a la dirección de rotación del eje de entrada.
La placa cicloidal tiene agujeros que son ligeramente más grandes que los rodillos insertados en ellos. Los rodillos en los orificios se mueven en círculo y, por lo tanto, el eje de salida recibe un movimiento giratorio relativamente uniforme del movimiento oscilante de la placa cicloidal.
La relación de transmisión de una caja de cambios cicloidal se determina mediante la siguiente fórmula:
¿ Dónde está el número de protuberancias en el anillo exterior de la corona? es el número de protuberancias en la placa cicloidal.
La eficiencia de una transmisión cicloidal de una etapa es del 95% y la de una de dos etapas es del 90% [2] . Al mismo tiempo, la relación de transmisión de una caja de cambios cicloidal de una etapa alcanza un valor de 119:1, una de dos etapas - 7569:1, una de tres etapas - hasta 1,000,000:1 [2] .
Existen varios esquemas de engranajes cicloidales, en lugar de un rodamiento de bolas, se puede utilizar un rodamiento de rodillos con una gran capacidad de carga, y en lugar de una excéntrica, se pueden utilizar 2 o 3 excéntricas ubicadas en la periferia, en este caso, las excéntricas son girados por engranajes separados enganchados con el eje de entrada. Tal esquema le da mayor rigidez a toda la transmisión y también le permite implementar relaciones de transmisión aún más altas. Estos reductores se utilizan en accionamientos de alta precisión de máquinas herramienta y máquinas automáticas [3] .
Ventajas y desventajas
Las ventajas [4] de los engranajes de linterna incluyen:
- compacidad con alta capacidad de carga;
- amplia gama de relaciones de transmisión en un solo paso (3...191);
- alta fiabilidad y mayor vida útil (hasta 50.000 horas);
- funcionamiento suave y bajo nivel de ruido;
- alta precisión cinemática.
Las desventajas incluyen:
- elevadas exigencias de precisión de fabricación, ya que la ubicación excéntrica del plato cicloidal, en caso de baja precisión de fabricación, puede provocar una reducción de la vida útil del reductor y la aparición de vibraciones que se transmiten tanto al eje de entrada como al de salida . Este problema se resuelve instalando una segunda placa cicloidal girada con respecto a la primera media vuelta;
- alto costo del engranaje en comparación con otros tipos de engranajes (consecuencia de los requisitos de alta precisión y cargas pesadas de los cojinetes).
Véase también
Notas
- ↑ Shimpo Drive Systems - Reductor de velocidad cicloidal Circulute 3000
- ↑ 1 2 Reductores de velocidad y motorreductores Sumitomo - Cyclo® 6000
- ↑ Principio de funcionamiento Caja de cambios de alta precisión Nabtesco (enlace no disponible) . Consultado el 11 de marzo de 2015. Archivado desde el original el 2 de abril de 2015.
- ↑ Reductores planetarios de linterna :: PV.RF Portal Industrial Internacional . www.promvest.info. Fecha de acceso: 26 de febrero de 2017.
Enlaces
- Modelos cinemáticos para la biblioteca digital de diseño (KMODDL)
Fotos y videos de cientos de modelos de sistemas mecánicos en funcionamiento. - Biblioteca de libros electrónicos Textos clásicos para ingenieros mecánicos (en inglés)
- Reductores cicloidales
- Cogulator: demostración del engranaje cicloidal en movimiento en YouTube
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| Rotacional | |
| Rectilíneo | |
| ...aproximadamente | |
| traslacional | Paralelogramo |
| movimiento compuesto | |