Engineering
Циклоидальный редуктор
Запустите циклоидальный редуктор с одним диском, а затем с двумя, сдвинутыми на пол-оборота, и сравните силу на входном подшипнике. Дайте реверс под нагрузкой при большем зазоре в выходных пальцах: вход продолжает вращаться, а выход стоит.
Что происходит
Эксцентрик на входном валу несёт циклоидальный диск внутри кольца из N пальцев, закреплённых в корпусе. У диска N − 1 лепестков, поэтому за каждый оборот эксцентрика он перекатывается по пальцам на один лепесток дальше и поворачивается назад на 1/(N − 1) оборота: при 10 пальцах выход поворачивается на −1/9 от поворота входа, при 24 — на −1/23. Шесть пальцев выходного фланца стоят в отверстиях диска и снимают с него вращение, пока он качается. Центр диска описывает окружность со скоростью входного вала, так что одиночный диск трясёт входной подшипник вращающейся силой m·e·ω². Второй диск, сдвинутый на пол-оборота, уравновешивает эту силу, но диски лежат в разных плоскостях и оставляют опрокидывающий момент. Под нагрузкой L на входе нужен момент L/(N − 1), а корпус воспринимает L·N/(N − 1). Дайте реверс при зазоре в выходных пальцах: вход повернётся на угол в (N − 1) раз больше зазора, прежде чем сдвинется выход.
Модель: жёсткие диски на своих эксцентриках; диск, катящийся по пальцам, — одна связь наподобие зубчатого зацепления в системе отсчёта, вращающейся вместе с эксцентриком, а выходные пальцы — вращательная связь с зазором. Без трения, сил контакта на пальцах и контактных напряжений по Герцу; нарисованный контур — траектория пальцев относительно диска, смещённая на радиус пальца.
Что попробовать
Сравните силу на подшипнике с одним диском и с двумя; затем увеличьте зазор, нагрузите выход и дайте реверс.
Уравнения модуля
Уравнения ωo/ωi = −1/(N − 1) F = m e ω², M = m e ω² Δz Ti = L/(N − 1), Th = L N/(N − 1) Δθi = (N − 1) Δθp
