Каково передаточное число циклоидального редуктора?

Передаточное число циклоидального редуктора определяется числом штифтов (P) в неподвижном кольце и числе лепестков (L) на циклоидальном диске, Вычисляется как (P−L)/L. С общим разницей в одну лепестку, 10-контактное кольцо и 9-лопастный диск дают 9:1 редукция. Одноступенчатые агрегаты обычно составляют около 5:1 по 119:1, а двухступенчатые конструкции достигают гораздо выше.

Что такое циклоидальный редуктор?

Циклоидальный редуктор — это тип редуктора, который передаёт мощность через эксцентриковый кулачок, приводящий в движение один или два лопастных диска против фиксированных кольцевых штифтов. В отличие от обычных шестерёнок, которые сцепляются зуб в зуб, циклоидальный диск внутри вращается вокруг штифтов, обеспечивая высокие коэффициенты снижения в компактном корпусе с очень низким отдачным отъёмом.

По словам Набтеско, Циклоидальный редуктор состоит из четырёх основных компонентов: Циклоидальный диск, Кольцевые штифты, эксцентриковый вал (или CAM), и механизм вывода. Диск приводится эксцентрично, чтобы вращаться внутри кольца штифтов, и это орбитальное движение преобразуется в медленное, концентрированное вращение на выходном валу.

Одним из ключевых преимуществ такой конструкции является распределение нагрузки. По данным FIRGELLI, в любой момент времени 60–70% лопачек одновременно делят нагрузку, Вот почему циклоидальные редукторы хорошо справляются с ударной нагрузкой. Во многих конструкциях также устанавливаются два циклоидальных диска с углом 180° друг от друга для балансировки вибраций, Как объясняет Tec-Science.

Каково именно передаточное число циклоидального редуктора??

Передаточное число циклоидального редуктора — это соотношение между количеством фиксированных кольцевых контактов (P) и количество лопастей (L) на циклоидальном диске, вычисляется с помощью формулы (P−L)/L.

В большинстве конструкций, У лопастного диска ровно на одну долю меньше, чем у кольца штырей. Эта разница в один лепесток означает, что диск продвигается на одно положение контакта за входный оборот, а отношение равно количеству лепестков на диске.

Разные производители и технические источники пишут формулу с разными названиями переменных, Что может сбивать с толку при сравнении документов. Таблица ниже согласовывает три наиболее распространённые обозначения:

Все три формулы математически идентичны. Результат показывает, сколько входных оборотов требуется для создания одного выходного оборота. Соотношение 9:1 означает, что входной вал вращается девять раз при каждом одном вращении выходного вала.

Коммерческие циклоидальные редукторы обычно предлагают соотношения от 30:от 1 до более 300:1, по словам Набтеско, с каталожными стандартами на уровне 1:50, 1:80, 1:100, и 1:120 в списках производителей DirectIndustry.

Как рассчитать это отношение?

Для расчёта передаточного числа, Посчитайте кольцевые штифты и лепестки диска, затем примените формулу (P−L)/L.

Рабочий пример: С 10 контактами (P=10) и 9 лопастей (L=9), Расчёт следующий (10−9)/9 = 1/9. Это означает, что диск вращается один раз на каждые 9 входных оборотов — 9:1 редукция, Как демонстрирует Tec-Science.

Как рассчитать соотношение в 3 шага

1. Посчитайте количество фиксированных кольцевых штифтов (P). Это цилиндрические штифты, установленные во внешнем корпусе.
2. Посчитайте количество лепестков (L) на циклоидальном диске. Лепестки — это округлые выступы вокруг окружности диска.
3. Примените формулу (P−L)/L. В результате получается коэффициент редукции. В некоторых нотациях результат отрицательный, что просто означает, что выход меняет направление относительно входа.

Разница в одну лепестка является стандартом для большинства промышленных редукторов, но существуют многолепественные конфигурации. Например,, Tec-Science показывает, что 10-контактное кольцо с 7-лепественным диском даёт 7:Соотношение 3, что равно всего 2,33:1. В таблице ниже показаны несколько конфигураций:

Почему выходное вращение происходит в обратном направлении?

Выход циклоидального редуктора вращается в противоположном направлении от входа, потому что диск вращается внутренне вокруг фиксированных штифтов, а не сцепляется снаружи, как обычные шестерни.

Согласно Википедии, Направление выхода противоположно входу — свойство, называемое ретроградным вращением. Это происходит потому, что центр циклоидального диска движется эксцентрично, а сам диск вращается внутри кольца контактов. Диск не вращается вокруг своей оси; вместо этого, его орбитальное движение преобразуется в медленное вращение на выходе через выходные контакты или ролики.

Вот почему некоторые формульные обозначения показывают отрицательное отношение. ZHY Gear представляет обработанный пример с 12 контактами и 11 лепестками, давая отношение i = −12. Отрицательный знак просто указывает на обратное направление — он не влияет на величину редукции.

При планировании заявки, Объясните этот поворот направления. Если ваше оборудование требует, чтобы выход вращался в том же направлении, что и вход,, Вам понадобится дополнительный ступень шестерни или другой тип редуктора (например, планетарная коробка передач, который не меняет направление).

Какие коэффициенты можно достичь за один этап??

Одноступенчатые циклоидальные редукторы обычно дают результат примерно от 5:1 по 119:1, большинство коммерческих каталогов попадают в число 30:от 1 до 120:Диапазон 1.

Согласно Википедии (ссылаясь на серию Cyclo 6000 от Sumitomo.), Одноступенчатые редукторы доступны коммерчески до 119:1. Nabtesco подтверждает, что высокие коэффициенты восстановления с 30:от 1 до более 300:1 достижима за один этап. Индекс производителей DirectIndustry показывает коэффициент от 41:от 1 до 164:1, с общими каталожными коэффициентами на уровне 1:50, 1:80, 1:100, и 1:120.

Практический верхний предел для одного ступеня устанавливается максимальным числом контактов и лопастей, которые можно вмонтировать в кольцо и диск. Дальше примерно 119:1, Компоненты становятся непрактично большими или трудными в производстве с необходимой точностью.

В нижнем конце, Коэффициенты ниже 10:1 возможны, но редко встречаются в промышленных приложениях, потому что другие типы редукторов (например, планетарные коробки передач) более эффективны и экономически выгодны при таких соотношениях. Приведённый выше пример с многолепестками (7:Соотношение 3) показывает, как уменьшение разницы лопасти ниже единицы даёт значительно более низкие соотношения.

Насколько далеко могут зайти двухступенчатые циклоидальные редукционеры??

Двухступенчатые циклоидальные редукционеры умножают два одноступенчатых отношения вместе, достигнув 7,569:1 при сохранении компактной площади — за счёт снижения эффективности.

Согласно Википедии, Двухступенчатые циклоидные редукторы доступны в коммерческом ассортименте до 7,569:1 (Например,, a 119:1 первый этап в сочетании с 63:1 второй этап). Общие коэффициенты достигли 13,600:1 задокументирован в списках производителей DirectIndustry.

Компромисс — эффективность. Википедия, цитируя профессора. J. Анализ Дарали, сообщается, что одноступенчатые циклоидальные редукционеры приближаются к 93% эффективности, в то время как двухступенчатые агрегаты снижаются примерно до 86%. Каждая дополнительная ступень добавляет трение и потери мощности.

Для экстремально высоких коэффициентов, циклоидальный редуктор часто лучше выбора, чем накладывать несколько планетарных стадий, потому что двухступенчатый циклоидальный блок достигает соотношений, требующих трех или более планетарных стадий — с меньшей сложностью и меньшим числом компонентов для поддержания.

Тем не менее,, Если в вашей заявке нужны коэффициенты ниже 30:1, одноступенчатый Планетарная коробка передач обычно является более эффективным и экономически выгодным, чем циклоидальный блок.

Как циклоидальное число сравнивается с планетарными коробками передач?

Циклоидальные редукционеры достигают более высоких одноступенчатых соотношений (до 119:1) чем типичные планетарные коробки передач (обычно 3:От 1 до 100:1 на этап), с меньшим люфтом и лучшей устойчивостью к ударам — но планетарные устройства часто более эффективны при меньших соотношениях.

По данным FIRGELLI, Циклоидальные редукторы выдерживают ударные нагрузки до 500% номинального крутящего момента без повреждения зубьев — что является значительным преимуществом в приложениях с переменной или ударной нагрузкой. Характеристика распределения нагрузки (60–70% долей в любой момент времени были задействованы) является причиной такой надёжности.

Планетарные редукторы, в отличие от них, обычно предлагают более высокую эффективность при более низких коэффициентах (95–97% на этап) и не меняйте направление выхода. Их часто предпочитают там, где эффективность критически важна и требуемое соотношение ниже 50:1.

Циклоидальные редукторы также отличаются компактностью при высоких соотношениях. Исследование ResearchGate по конструкции циклоидальной коробки передач показало 20:1 уменьшение достигнуто в пространстве 60×60×20 мм, крутящий момент увеличился с 0,45 Нм до 8,82 Нм — это почти 20-кратное увеличение крутящего момента в очень маленьком корпусе.

Что касается заднего драйва: Циклоидные редукционеры могут быть задним приводом при определённых условиях, Но высокое трение и геометрия элементов катка значительно затрудняют их обратное привод, чем планетарные коробки передач с таким же передаточным числом.

Какое соотношение вам нужно??

Выбирайте соотношение, исходя из требуемой выходной скорости и крутящего момента: В робототехнике и индексировании нужны высокие коэффициенты (50:От 1 до 100:1) с низким откликом, в то время как конвейеры и миксеры могут использовать умеренные соотношения (10:От 1 до 30:1) где более важная устойчивость к ударной нагрузке.

Таблица ниже сопоставляет распространённые промышленные применения с типичными диапазонами соотношений:

Для более полного списка того, где эти отношения имеют значение на практике, Смотрите наше руководство по Применение циклоидных редукторов.

Когда применение требует как высокого передаточного числа, так и высокого крутящего момента в компактном корпусе, Именно сочетание делает Циклоидная коробка передач с высоким крутящим моментом Производительность по сравнению с многоступенчатыми планетарными альтернативами.

Если вы всё ещё выбираете между типами редукторов, наш Выбор передаточного числа коробки передач Гид пошагово обходит решение. Для полного сравнения критериев принятия решений, выходящих за рамки одного соотношения, см. Как выбрать циклоидальный редуктор.

Mingye проектирует и поставляет циклоидные редукторы с вертушками в рамках своей линейки промышленного оборудования для передачи энергии, построен на собственном заводе с ЧПУ на модульном оборудовании, Стандартизированные конструкции. Компания предлагает OEM-настраивание размеров крепления и передавательных числа, и обычно доставляется за 7–15 дней. Mingye обслуживает OEM-производителей и инженеров заводов в области пластика и резины, Сведение, Транспортировка, Упаковка, Горное дело, Цемент, Мощность, и портовая промышленность.