گیربکس سایکلو CYCLO

گیربکس سایکلو چیست؟

گیربکس سایکلو یکی از انواع گیربکس صنعتی است که بسیار شک پذیر بوده و مقاوم در برابر شک های ناگهانی است. شک پذیری بالا بارز ترین مشخصه گیربکس سایکلو و وجه تمایز آن با انواع دیگر گیربکس است. واژه گیربکس همواره یادآور وجود چرخ دنده در انواع مختلف است اما نکته قابل توجه در طراحی گیربکس سایکلو، ساختار بدون چرخ دنده آن است که آن را منحصر به فرد کرده است.

یکی از کاربرد های رایج گیربکس سایکلو برای کنترل سروو موتور ها است به طوری که طی سال های اخیر بسیاری از مهندسین و متخصصین صنایع مختلف از گیربکس سایکلو (cyclo) و گیربکس خورشیدی برای کاهش دور سرووموتور ها استفاده می کنند. این دو نوع گیربکس قادر هستند تا بارهای سنگین را در نرخ حرکتی بالایی کنترل کرده و خروجی مورد نظر را برای کاربری مورد استفاده ایجاد نمایند.

دلایل اصلی استفاده از گیربکس

به طور کلی دلایل استفاده از گیربکس را می توان در سه مورد ذیل خلاصه کرد:

1. تطبیق اینرسی: یکی از مهمترین دلایل در انتخاب گیربکس، کنترل شرایط در محیط های دینامیک است. سروو موتورها می توانند تا 10 برابر اینرسی خود را کنترل کنند. اما در حالتی که زمان پاسخ مهم است، موتور باید دارای کنترلی کمتر از 4 برابر اینرسی را داشته باشد.
2. کمک به عملکرد موتور با راندمان مناسب در سرعت های بالا: در واقع یک گیربکس کمک می کند تا موتور در سرعت بهینه خود عمل کند.
3. تولید گشتاور بالا: گیربکس های کاهنده با بهره گیری از چرخ دنده های مختلف (گیربکس سایکلو بدون چرخ دنده است و تحت مکانیزم خاص خود عمل میکند)، سرعت چرخشی ورودی را کاهش داده و در خروجی موجب افزایش گشتاور می شوند.

اجزای گیربکس سایکلو

گیربکس سایکلو یا کاهنده های سایکلو دارای چهار جز اصلی است:

1. شفت ورودی با سرعت بالا
2. بادامک سایکلویید به صورت تکی یا ترکیبی
3. میل بادامک یا رولر
4. شفت خروجی با سرعت پایین

نحوه عملکرد گیربکس سایکلو

شفت ورودی به یک درایو (محرک) خارج از مرکز (اکسنتریک) متصل است که موجب چرخش خارج از مرکز بادامک می شود. در مدل های ترکیبی گیربکس سایکلو، میل بادامک و بادامک در پوشش اطراف به یکدیگر برای اولین بار برخورد می کنند. بادامک های سیلندری به عنوان دندانه داخلی چرخ دنده است و میل بادامک های اطراف آن معمولا بیشتر از تعداد دندانه ها است.

در حالت دوم بادامک های درگیر با میل بادامک در شفت خروجی نیرو و گشتاور را از حالت خارج از مرکز به حالت هم مرکز (سنتریک) تبدیل می کنند. در این حالت این حرکت گیربکس موجب افزایش گشتاور و کاهش سرعت چرخشی در خروجی دستگاه خواهد شد. نسبت تبدیل گیربکس سایکلو دارای بازه ای در حدود 1:10 تا 1:300 بدون مراحل پشتوانه سازی است. تعداد گسترده ای گیربکس سایکلو (cyclo) تجاری وجود دارد که برعکس گیربکس خورشیدی متغیر های آن ها بستگی به شکل چرخ دنده، عملیات حرارتی و نحوه اتمام پروژه دارد. این فاکتورها به عنوان مشخصه های اولیه طراحی برای تولید گیربکس سایکلو مورد استفاده قرار می گیرد.

قطعات و اجزای گیربکس سایکلو

قطعات گیربکس سایکلو را به نوعی می توان به صورت زیر بیان نمود:

1. دیسک
2. بلبرینگ
3. بلبرینگ خارج از مرکز (Eccentric)
4. شفت خروجی
5. پین و بوش

نمایی داخلی از گیربکس سایکلو cyclo شامل بلبرینگ خارج از مرکز، دیسک‌ های داخلی، پین، بوش و پوسته خارجی

ساختار بلبرینگ خارج از مرکز

این بلبرینگ ها شامل قفسه، رولر و نشیمنگاه داخلی می‌باشند که هر کدام در صورت خرابی به صورت مستقل قابل تعویض هستند.

مزایای گیربکس سایکلو

• عکس العمل بسیار کم یا صفر در طول عملکرد
• حرکت رولینگ به جای لغزش سطحی
• استهلاک کم
• ظرفیت بار شوک بالا
• سفتی پیچشی
• طراحی صاف
• ضریب تبدیل بالای 1:200 در سایز های کوچک
• عملکرد آرام

مقایسه گیربکس سایکلو و گیربکس خورشیدی

1) طراحی

معمولا گیربکس سایکلو cyclo و خورشیدی دارای کاربری های یکسانی هستند. یکی از معیارهایی که بسیاری از متخصصین در هنگام انتخاب گیربکس سایکلو و خورشیدی به آن توجه می کنند، دقت طراحی است. این دقت طراحی برای نوع کاربری گیربکس اهمیت بالایی دارد.به این ترتیب اگر برای کاربرد مورد نظر، نیاز به دقت طراحی بالاتری باشد، قطعا گیربکس سایکلو گزینه بهتری است. با به کارگیری گیربکس سایکلو می توان از سرو موتورهای با سیکل بالا و فرکانس بالا استفاده نمود.

2) نسبت تبدیل

یکی دیگر از جنبه های مقایسه گیربکس خورشیدی با گیربکس سایکلو، نسبت تبدیل آن است. مهندسین با کمک اینرسی گیربکس و سرعت چرخشی آن، مقدار بهینه ضریب تبدیل را بدست می آورند. در ضرایب تبدیل بین 1:3 تا 1:100 گیربکس های خورشیدی بهترین چگالی گشتاور، وزن و دقت طراحی را ارائه می دهد. در واقع، تعداد بسیار کمی گیربکس سایکلو وجود دارد که ضریب تبدیل کمتر از 1:30 را ارائه دهد. در ضرایب تبدیل بین 1:11 تا 1:100 می توان از هر دو حالت گیربکس سایکلو و خورشیدی استفاده کرد. اگر چه در ضرایب تبدیل بالای 1:100 گیربکس سایکلو دارای مزایای زیادی نسبت به گیربکس های خورشیدی هستند. گیربکس سایکلو می تواند ضرایب تبدیل بالا را بدون ایجاد مراحل جداگانه ای ارائه دهد که موجب می شود این گیربکس در اندازه های کوچکتر و قیمتی کمتر نسبت به گیربکس خورشیدی تولید شود.

3) سایز پوسته

یکی دیگر از معیار های مقایسه ای گیربکس سایکلو با گیربکس خورشیدی، سایز بدنه آن ها است. مهندسین معمولا گیربکس های خورشیدی که به صورت مربعی شکل ارائه شده اند را پیشنهاد می دهند. این مدل از گیربکس ها به راحتی و با دقت بالایی در سرو موتورها قرار می گیرند. اما در واقعیت گیربکس های خورشیدی که دارای مراحل مختلفی هستند به شکل مستطیلی شکل بوده و دارای طول بلندی است. ضریب تبدیل در هر مرحله یا استیج از گیربکس خورشیدی تا 1:7 می تواند باشد. در نقطه مقابل، گیربکس سایکلو به شکل دایره ای شکل است. این مدل از گیربکس ها بیشتر به شکل استوانه ای با قطر های مختلف هستند. این گیربکس ها دارای طول به مراتب کمتری نسبت به گیربکس های خورشیدی هستند و از لحاظ ابعاد فیزیکی حجم کمتری را اشغال می کند. با این تفاسیر گیربکس سایکلو ترکیبی با سایز یکسان می توانند ضرایب تبدیل بالایی را ارائه دهند. این موارد موجب می شود که گیربکس سایکلو با ابعاد کوچکتر، ضرایب تبدیل بالاتری را نسبت به گیربکس خورشیدی ایجاد کنند.

نکات قابل توجه

• ضریب تبدیل، سایز و نوع اتصال از جمله موارد پایه ای در انتخاب گیربکس مورد نظر است. اما در کنار این موارد، مشخصه هایی مانند ظرفیت بلبرینگ، سفتی پیچشی، بارهای شوکی، شرایط محیطی، عمر و سیکل کاری بر روی انتخاب گیربکس مورد نظر تاثیر می گذارند.
• گیربکس به عنوان یکی از اجزای مکانیزم است که می تواند انتقال نیرو را با شرایط مناسب انجام دهند. برای تمامی گیربکس ها ایجاد یک تعادل بین عملکرد، عمر کاری و سایز موتور بسیار حائز اهمیت است.
• هر دو مدل گیربکس سایکلو و خورشیدی می توانند برای کار با موتورهای سرو و استپر مناسب باشند. اگر چه هر دو گیربکس دارای عملکردی عالی است، گیربکس های خورشیدی معمولا دارای هندسه و طراحی مشابهی است.

نحوه ساخت و تولید گیربکس های خورشیدی بسیار مشابه یکدیگر است. در نقطه مقابل گیربکس سایکلو دارای مدل های متنوعی هستند و طراحی آن ها تفاوت گسترده ای با یکدیگر دارند. معمولا در انتخاب هر مدل از این گیربکس ها مزایا و معایبی وجود دارد که باید با توجه به شرایط کاربری گزینه مناسب انتخاب شود.

مقایسه درگیری چرخ دنده هلیکال و گیربکس سایکلو

در گیربکس‌ هلیکال بر خلاف گیربکس سایکلو که دنده ندارد ، هنگام درگیری دو چرخ دنده فشار و تنش‌ ها به یک یا دو جفت دندانه وارد می‌شود و سایر دندانه ها تا نوبت درگیری آن ها فرا نرسد کمکی به تحمل تنش در نقطه درگیری نمی‌کنند. در نتیجه در محل درگیری دندانه‌ ها بر روی دایره گام شاهد تنش در دندانه هستیم.

 از طرفی به دلیل فرم دندانه در گیربکس‌ هلیکال در پای دنده تمرکز تنش اتفاق می افتد. عوامل ذکر شده می تواند در صورت وارد شدن شُوک به گیربکس، منجر به شکست چرخ دنده شود.

اما در گیربکس‌ سایکلو ، تعداد دندانه‌های درگیر برابر 2/3 کل دندانه ها می‌باشد یعنی اگر بر روی دیسک 90 دندانه وجود داشته باشد 60 عدد از آنها در گیر است. از طرفی در گیربکس‌ سایکلو ، دیگر از تمرکز تنش پای دنده خبری نیست و به جای آن یک منحنی وجود دارد. همانگونه که در شکل مشاهده می شود، در گیربکس سایکلو ، به دلیل تقسیم شدن تنش بر روی دندانه‌ ها و از طرفی تمرکز تنش حداقلی موجود، پروفایل توزیع تنش بسیار مناسب تر از گیربکس‌ هلیکال است.

عوامل فوق منجر به این موضوع شده است که گیربکس سایلکو بتواند تا 500% نسبت به overload توانایی تحمل شک را داشته باشد که یکی از بهترین، مهمترین و کاربردی ترین مزایای این گیربکس است.

کالا صنعتی به عنوان بهترین مرجع خرید انواع کالاهای صنعتی از جمله گیربکس سایکلو می باشد. لذا برای دریافت مشاوره فنی و تخصصی و استعلام قیمت با کارشناسان فروش کالا صنعتی تماس گرفته و از خدمات گروه کالا صنعتی استفاده کنید.