گیربکس سایکلو چینی

گیربکس سیکلوئیدی

کاربردی ترین روش برای کنترل سرعت و گشتاور در ماشین آلات صنعتی، استفاده از گیربکس می باشد. امروزه گیربکس های متنوعی با توجه به نوع کاربری، طراحی و ساخته می شوند.

گیربکس سیکلوئیدی یکی از گیربکس های پر قدرت در صنعت می باشد که قادر به ارائه ضریب تبدیل بالایی می باشند.

بیشتر بخوانید: گیربکس اکسترودر

نحوه کار این مدل از گیربکس ها کمی پیچیده است. معمولا در این مدل از گیربکس ها ابتدا شفت خارج از مرکز دیسک سیکلوئیدی را می چرخاند. پین های حلقه ثابت به صورت دایره ای شکل، دور محور خارج از مرکز که دیسک سیکلوئیدی در آن درگیر است، قرار می گیرند.

به دلیل حرکت خارج از مرکز، دیسک سیکلوئیدی دور این پین ها می چرخد بنابراین دیسک سیکلوئیدی حول محور تقارن می چرخد. سوراخ هایی بر روی دیسک سیکلوئیدی قرار دارد که برعکس شفت خارج از مرکز، به صورت ساعتگرد می چرخد.

رولر پین های دیسک در این سوراخ ها درگیر می باشند. در حالی که دیسک سیکلوئیدی دیسک پین را می چرخاند، که در نهایت شفت مرکزی خروجی را بچرخاند که دارای محور یکسان با شفت ورودی است.

با توجه به ساختار گیربکس سیکلوئیدی، کاهش سرعت چرخش شفت خروجی نسبت به سرعت چرخش شفت ورودی کاملا واضح است. به عنوان مثال تصور کنید که گیربکس سیکلوئیدی با ضریب تبدیل ۱:۹ دارید.

در این گیربکس دیسک پین در حدود ۴۰ درجه می چرخد در حالی که شفت ورودی خارج از مرکز یک دور کامل را می زند (۳۶۰). با ۹ بار چرخیدن شفت ورودی، شفت خروجی تنها یک بار می چرخد که بر این اساس مقدار سرعت چرخش کاهش یافته و گشتاور افزایش می یابد.

قلب هر گیربکس سیکلوئیدی، دیسک سیکلوئیدی آن است که به عنوان مرکز چرخش گیربکس شناخته می شود. با توجه به ساختار سیکلوئیدی این گیربکس، به این مدل از گیربکس ها کاهنده سرعت سیکلوئیدی نیز گفته می شود.

ساختار شبیه سازی و طراحی دیسک سیکلوئیدی بسیار مهم می باشد و باید به شکل مستقلی طراحی شود.

بیشتر بخوانید: گیربکس سایکلو

به دلیل تقارن پخش بار در گیربکس سیکلوئیدی، دو دیسک سیکلوئیدی معمولا با آفست ۱۸۰ درجه نسبت به یکدیگر قرار می گیرند. این مدل از طراحی موجب می شود تا هر نیروی غیر تعادلی توسط این دیسک ها دمپ شود و در نتیجه عملکرد نرم تری در سرعت های بالا داشته باشد.

علاوه بر این موضوع، طراحی های دوگانه دیسک های سیکلوئیدی موجب افزایش گشتاور تولیدی می شود. دیسک های سیکلوئیدی معمولا با تجهیزی به نام سیکلوئید کاهش یافته طراحی و ساخته می شوند که موجب کاهش پروفایل لوب به همراه کاهش فاصله خارج از مرکزی و کوچکتر شدن قطر سوراخ ها می شود.

گیربکس سیکلوئیدی دارای ضریب تبدیل در بازه ای در حدود ۱:۱۰ تا ۱:۳۰۰ بدون مراحل اضافی است. تعداد گسترده ای از این گیربکس ها وجود دارد که برعکس گیربکس خورشیدی متغیر های آن ها بستگی به شکل چرخ دنده، عملیات حرارتی و نحوه اتمام پروژه دارد.

قوانین عملکردی گیربکس سیکلوئیدی

سینماتیک گیربکس سیکلوئیدی در ابتدا بسیار پیچیده بنظر می آیند. اما در واقعیت ایده طراحی این مدل از گیربکس ها ساده است. در ابتدا یک حلقه ثابت در داخل رول های دیسک در نظر بگیرید. دیسک در داخل حلقه ثابت شده با کمک شفت خارج از مرکز می چرخد.

دیسک رولینگ بنابراین حول محور تقارن می چرخد. امروزه از این گیربکس ها برای انتقال توان ها بالا استفاده نمی شود زیرا که میزان اصطکاک بین حلقه و دیسک در این مدل از گیربکس ها بالا است. سیکلوئید ها به عنوان دندانه های دیسک رولینگ عمل می کنند.

دیسک رولینگ به عنوان دایره اولیه برای ساختار گیربکس سیکلوئیدی می باشد. حلقه ثابت در مقابل به عنوان دایره مرجع عمل کرده به طوری که پین ها روی آن قرار دارند و به این ترتیب دیسک سیکلوئیدی را نیز درگیر می کند.

ضریب تبدیل گیربکس سیکلوئیدی با تعداد پین های حلقه ثابت و لوب های دیسک سیکلوئیدی محاسبه می شود. تعداد لوب های دیسک سیکلوئیدی همواره باید کمتر از پین های اطراف باشد در غیر اینصورت دیسک نمی تواند در جای مناسب خود قرار بگیرد و گیربکس کار نمی کند.

در بیشتر حالت های دیسک سیکلوئیدی یک لوب کمتر از تعداد پین ها دارد. به عنوان مثال گیربکسی که دارای ۱۰ پین و ۹ لوب می باشد به اینصورت عمل می کنند. به ازای هر چرخش شفت خارج از مرکز دیسک سیکلوئیدی با هر ۱۰ پین درگیر می شود.

از آنجایی که دیسک دارای ۹ لوب است باید به ازای هر لوب یک چرخش انجام دهد. که به این ترتیب ۹ چرخش کامل را ارائه می دهد.

بنابراین شفت ورودی (شفت خارج از مرکز) باید ۹ بار بچرخد تا دیسک سیکلوئیدی و متناسب با آن شفت خروجی یک چرخش کامل را انجام دهند. بنابراین مقدار ضریب تبدیل این گیربکس ۱:۹ می شود.

مقایسه گیربکس سیکلوئید و گیربکس خورشیدی

در هنگامی که ضرایب تبدیل بالا مورد نیاز باشد و محدودیت مکانی داشته باشیم، گیربکس سیکلوئید و خورشیدی مناسب می باشند. در گیربکس خورشیدی حلقه چرخ دنده ثابت است و گیربکس توسط چرخ دنده خورشیدی می چیرخد و خروجی آن با حمل کننده انجام می شود.

در حالت گیربکس خورشیدی ، محورهای چرخان، محورهای چرخ دنده سیارک آن است در حالی که در گیربکس سیکلوئید این محورها دیسک های سیکلوئید می باشند.

چرخ دنده های سیاره ای با چرخ دنده خورشیدی می چرخد، دیسک های سیکلوئیدی با شفت های خارج از مرکز می چرخد. چرخ دنده های سیاره ای در درون حلقه چرخ دنده ها می چرخد. به شکل مشابهی دیسک های سیکلوئیدی حول پین های ثابت شده ای که در دایره قرار دارند، می چرخد.

چرخش چرخ دنده های سیاره ای موجب چرخش حمل کننده شده که موجب انتقال قدرت به سمت شفت خروجی می شود. در شکل مشابه حکت دیسک های سیکلوئیدی، دیسک پین را می چرخاند که در نهایت قدرت را به شفت خروجی منتقل می کند.

نوع حرکت   
   گیربکس خورشیدی
 گیربکس سیکلوئید

محورهای محرک      
چرخ دنده های سیاره ای
 دیسک سیکلوئیدی

حرکت به وسیله      
چرخ دنده خورشیدی
 شفت خارج از مرکز

چرخش حول       
حلقه چرخ دنده 
پین های حلقه ثابت

موجب چرخش       
 حمل کننده
دیسک پینی

مزایای گیربکس سیکلوئید

•    سفتی پیچشی

•    طراحی صاف

•    ضریب تبدیل بالای ۱:۲۰۰ در ابعاد کوچک

•    عملکرد آرام

•    عکس العمل بسیار کم یا صفر در طول عملکرد

•    حرکت رولینگ به جای لغزش سطحی

•    استهلاک کم

•    ظرفیت بار شوک بالا