Jak działa przekładnia cyclo.
Koncepcja przekładni cykloidalnej wdrożona została w 1931 przez inżyniera Lorenza Brarena, jako wynik prac nad stworzeniem precyzyjnego i cichobieżnego reduktora do zastosowań w przyrządach optycznych.
Działanie przekładni cyclo polega na wymuszaniu obrotu koła zębatego cykloidalnego łożyskiem mimośrodowym. A dokładniej?
Trzeba zacząć od budowy.
Na wale wejściowym (1) osadzone jest rolkowe łożysko mimośrodowe (2). W zależności od wielkości reduktora może być jedno- lub dwurzędowe. Dwurzędowe posiadają sekcje obrócone o kąt 180o. Ma to na celu wyrównoważenie dynamiczne układu. Łożysko współpracuje z parą kół zębatych (3) posiadających zęby o zarysie epicykloidy. Te zaś zazębiają się z kołem zębatym (5) o uzębieniu wewnętrznym i zarysie łukowym. Koło (5) posiada zęby wykonane z osadzonych obrotowo w korpusie rolek (4). Ilość zębów pomiędzy kołami zawsze różni się o 1. Jeżeli koło cykloidalne posiada z1=51 to koło rolkowe posiada z2=52 zęby.
Ruch układu wymuszany jest poprzez obrót łożyska mimośrodowego, które napędza koła zębate cykloidalne. Ilość i zarys zębów wymuszają ruch w taki sposób, że 1 pełny obrót wału wejściowego powoduje obrót koła cykloidalnego o 1 podziałkę w kierunku przeciwnym. Zatem koła cykloidalne wykonują ruch obrotowy z prędkością zredukowaną. Obroty przenoszone są na wał wyjściowy (6) za pomocą sworzni współdziałających z otworami w kołach (3). Również to połączenie odbywa się za pomocą obrotowych elementów.
W każdym miejscu odpowiedzialnym za przeniesienie momentu obrotowego zastosowano elementy toczne. Owocuje to znacznym wzrostem współczynnika sprawności mechanicznej oraz podwyższeniem niezawodności układu.
Dodatkowym zyskiem wynikającym z zastosowania zębów o zarysie cykloidy jest efekt jednoczesnego zazębienia wielu zębów. W odróżnieniu od przekładni o zębach ewolwentowych, w przekładniach cykloidalnych, w jednoczesnym zazębieniu, znajduje się od 10 do 50% zębów. Zależy to od wielkości przełożenia (ilość zębów) i od obciążenia. Minimalna ilość zębów zazębia się przy biegu luzem, maksymalna przy udarowym obciążeniu momentem o wartości 500% momentu znamionowego. Takie zjawisko powoduje równomierne rozłożenie obciążeń na większą ilość zębów na całym obwodzie skutkując bardzo równomierną i płynną charakterystyką przeniesienia momentu obrotowego.
W efekcie osiągnięto następujące cechy:
– szokowe obciążenie dopuszczalne o wartości 500% momentu znamionowego co korzystnie wpływa na trwałość,
– duże przełożenie (do 171:1) z jednego stopnia redukcji co powoduje minimalizację masy i gabarytów reduktora,
– zminimalizowanie momentu bezwładności dzięki zjawisku, że jedynym szybkoobrotowym elementem jest wał wejściowy z łożyskiem mimośrodowym,
– zminimalizowanie luzów wewnętrznych dzięki zjawisku jednoczesnego zazębienia dużej ilości zębów,
– uzyskanie cichej pracy i niskich drgań przy przenoszeniu dużych momentów przy zmiennych prędkościach obrotowych.
Wszystko to przekłada się na długoletnią i bezawaryjną eksploatację.
