Циклоидальный привод

Для проверки этой статьи нужны дополнительные цитаты . Помогите улучшить эту статью , добавив ссылки на надежные источники . Материалы без источников могут быть оспорены и удалены. Найти источники:  «Циклоидальный привод» – новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( май 2021 г. ) ( Узнайте, как и когда удалять это сообщение )

Циклоидальный привод или циклоидальный редуктор скорости — это механизм для снижения скорости входного вала на определенное отношение . Циклоидальные редукторы скорости способны обеспечивать относительно высокие отношения при компактных размерах с очень малым люфтом . ^[1]

Входной вал приводит в движение эксцентриковый подшипник, который, в свою очередь, приводит в движение циклоидальный диск в эксцентричном циклоидальном движении. Периметр этого диска зацеплен с неподвижной кольцевой шестерней и имеет ряд штифтов выходного вала или роликов, размещенных через поверхность диска. Эти штифты выходного вала напрямую приводят в движение выходной вал, когда циклоидальный диск вращается. Радиальное движение диска не передается на выходной вал.

Входной вал установлен эксцентрично на подшипнике качения (обычно цилиндрическом роликовом подшипнике), заставляя циклоидальный диск качаться по кругу. ^[2] Циклоидальный диск будет независимо вращаться вокруг подшипника, поскольку он прижимается к зубчатому венцу. Это похоже на планетарную передачу . Направление вращения диска и выходного вала противоположно направлению вращения входного вала.

Число штифтов на зубчатом венце больше числа штифтов на циклоидальном диске. Это заставляет циклоидальный диск вращаться вокруг подшипника быстрее, чем его вращает входной вал, что обеспечивает общее вращение в направлении, противоположном вращению входного вала.

Циклоидальный диск имеет отверстия, которые больше (на величину, равную эксцентриситету входного вала), чем выходные роликовые штифты, которые входят в них. Выходные штифты будут перемещаться в отверстиях, чтобы достичь устойчивого вращения выходного вала от качательного движения циклоидального диска.

Коэффициент редукции циклоидального привода определяется по следующей формуле, где P означает число штифтов зубчатого венца, а L — число выступов на циклоидальном диске.

${\displaystyle r={\frac {PL}{L}}}$

Эффективность одноступенчатого компрессора приближается к 93%, а двухступенчатого — к 86%. ^[3] Одноступенчатые редукторы доступны в продаже до 119:1, а двухступенчатые — до 7569:1. ^[4]

Циклоидный диск обычно проектируется с укороченной циклоидой , чтобы минимизировать эксцентриситет диска и связанные с ним силы дисбаланса на высоких скоростях. ^[5] По этой причине два циклоидных диска часто монтируются со смещением на 180°.

Многие современные прецизионные приводы обеспечивают эксцентриковое движение через несколько валов, которые также передают выходное усилие, обычно от 2 до 5 валов, расположенных по той же круговой схеме, что и выходные ролики самой базовой конструкции. Валы приводятся в движение через планетарные шестерни центральным входным валом. Поскольку эти валы всегда выровнены входными шестернями, это позволяет передавать выход через роликовые подшипники, а не прерывистый поверхностный контакт. Благодаря планетарному входу это фактически двухступенчатый привод, и он может быть спроектирован для непосредственного привода высокоскоростным бесщеточным двигателем. Этот тип часто используется в приводах роботов .

Из-за эксцентричной природы привода, если циклоидальный диск не сбалансирован вторым диском или противовесом, он будет генерировать вибрации, которые распространяются через ведомые валы и корпус. Это увеличивает износ внешних зубцов циклоидального диска и подшипников компонентов. При двух дисках статический дисбаланс исправляется, но небольшой динамический дисбаланс остается. Это, как правило, считается приемлемым для большинства применений. Для уменьшения вибрации высокоскоростные приводы используют три или более дисков для исправления дисбаланса; внешние диски движутся синхронно, в противовес среднему, который вдвое массивнее.

Циклоидальные приводы могут иметь нулевой люфт и высокую крутящую способность при компактных размерах, в отличие от эвольвентных редукторов. Они полезны в ситуациях, когда требуется низкая скорость с высоким крутящим моментом. Циклоидальные приводы могут быть спроектированы со значительно более высокими площадями контакта для своего размера, чем любая зубчатая передача, такая как планетарная передача . Они прилагают силу через множество зубьев одновременно, обеспечивая очень высокий крутящий момент относительно размера за счет необходимости скользящего контакта.

• Планетарная передача
• Циклоидная передача – зубчатое колесо с формой, основанной на циклоиде.
• Гармонический привод

На Викискладе есть медиафайлы по теме Циклоидальные передачи .

• Циклоидные редукторы Darali
• Часовой механизм – циклоидальный привод с передаточным отношением 15:1 на YouTube
• Когулятор – демонстрация циклоидального привода в движении на YouTube