Zykloidgetriebe

Was passiert

Ein Exzenter auf der Antriebswelle trägt eine Kurvenscheibe in einem Kranz aus N Bolzen, die fest im Gehäuse sitzen. Die Scheibe hat N − 1 Zähne, daher rollt sie bei jeder Umdrehung des Exzenters um einen Zahn weiter an den Bolzen ab und dreht sich um 1/(N − 1) Umdrehung zurück: Bei 10 Bolzen dreht sich der Abtrieb um −1/9 der Drehung des Antriebs, bei 24 Bolzen um −1/23. Sechs Bolzen des Abtriebsflansches greifen in Bohrungen der Scheibe und nehmen ihre Drehung auf, während sie taumelt. Der Mittelpunkt der Scheibe kreist mit der Antriebsdrehzahl, sodass eine einzelne Scheibe mit einer umlaufenden Kraft m·e·ω² am Antriebslager rüttelt. Eine zweite, um eine halbe Umdrehung versetzte Scheibe hebt diese Kraft auf, doch die beiden Scheiben liegen in verschiedenen Ebenen und hinterlassen ein Kippmoment. Unter der Last L braucht der Antrieb L/(N − 1), und das Gehäuse stützt L·N/(N − 1) ab. Kehren Sie mit Spiel in den Abtriebsbolzen die Drehrichtung um: Der Antrieb dreht sich um das (N − 1)-Fache des Spiels, bevor sich der Abtrieb bewegt.

Modell: starre Scheiben auf ihren Exzentern; eine in den Bolzen abrollende Scheibe ist ein einziger zahnradartiger Kontakt im mitdrehenden Bezugssystem des Exzenters, und die Abtriebsbolzen sind eine Drehkopplung mit Spiel. Ohne Reibung, Kontaktkräfte an den Bolzen und Hertzsche Pressung; die gezeichnete Kontur ist die Bahn der Bolzen relativ zur Scheibe, um den Bolzenradius versetzt.

Zum Ausprobieren

Vergleichen Sie die Lagerkraft mit einer und mit zwei Scheiben; erhöhen Sie dann das Spiel, belasten Sie den Abtrieb und kehren Sie die Drehrichtung um.