Logowanie do System sprawozdań KDM

Analiza napędów i przekładni ze szczególnym uwzględnieniem przekładni cykloidalnych

Kierownik projektu: Marcin Wikło

Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny

Wydział Mechaniczny

Radom

Streszczenie projektu

Przekładnie cykloidalne w ostatnich latach cieszą się coraz większym zainteresowaniem zarówno przemysłu jak również zespołów badawczych o czym świadczy rosnąca liczba artykułów w czasopismach naukowych jak również wystąpień na konferencjach.

Zalety przekładni cykloidalnych takie jak wysoka sprawność, małe gabaryty i masa, wysokie przełożenia oraz zdolność do kilkukrotnego przeciążenia przyczyniły się do zastosowania ich w dużej ilości aplikacji. Główne pole zastosowań przekładni do niedawna ulokowane było w przemyśle ciężkim i stoczniowym.

Dzięki postępowi technologii obróbki mechanicznej, przekładnie cykloidalne można wykonać jako przekładnie bezluzowe, dzięki temu podbijają nowe dziedziny przemysłu między innymi szeroko pojętą robotykę. Biorąc pod uwagę ich dużą sztywności, w chili obecnej właściwie nie maja konkurencji w robotach wieloosiowych gdzie wykorzystywane są w pierwszych stawach. Ze względu na masę przekładni w ostatnich osiach (kiści) stosowane są najczęściej przekładnie harmoniczne, które w chili obecnej właściwie nie mają konkurencji. Jednak producenci przekładni cykloidalnych cały czas pracują nad zmniejszeniem ich masy i dzięki temu nad zwiększeniem zakresu ich stosowania.

Ogólna zasada działania przekładni cykloidalnej. Moment napędowy wprowadzany do przekładni przez wałek wejściowy, przekazywany jest przez parę kół obiegowych, współpracujących z pinami zewnętrznymi, osadzonymi w obudowie na piny wewnętrzne i wałek wyjściowy.

2. Opis stanowiska badawczego

Grupa badawcza wydziału mechanicznego zaprojektowała obliczyła i wykonała przekładnię cykloidalną która jest badana na stanowisku badawczym znajdującym się na wydziale. Otwarta budowa stanowiska badawczego, w tym torów pomiarowych umożliwia wykonywanie badań różnego typu.

Sterowanie, monitoring i akwizycja wybranych danych były realizowane na komputerze PC. Tor pomiarowy wykonano głównie na bazie elementów firmy National Instrument. Akwizycja danych odbyła się w oparciu o środowisko programowe LabView.

3. Uzasadnienie korzystania z zasobów obliczeniowych CI TASK oraz informacje o oprogramowaniu

Badania nad rozwojem przekładni cykloidalnych są cały czas kontynuowane. W roku 2018 będzie zaprojektowana i wykonana następna przekładnia z wyeliminowanymi wadami obecnej przekładni.

Zadania jakie będę realizowane w trakcie rozwoju przekładni to:

- Minimalizowanie fluktuacji momentu

- Minimalizacja masy przekładni, optymalizacja

- Sprawdzenie możliwości zastosowanie lżejszych metali lub niemetali

Zadania to wymagają przeprowadzenia szeregu symulacji z wykorzystaniem oprogramowania do dynamiki ciał sztywnych sprzężonego z oprogramowaniem do metody elementów skończonych. Niekwestionowanym liderem na rynku tego typu symulacji jest oprogramowanie firmy MSC: Adams, Nastran z Patranem oraz MARC.

W ramach projektu będziemy korzystać tylko z licencji MSC. Software.

Publikacje

  1. Roman KRÓL, KINEMATICS AND DYNAMICS OF TWO STAGE CYCLOIDAL GEARBOX, Autobusy 6, (2018) 523-527
  2. M. Wikło, K. Olejarczyk, K. Kołodziejczyk, R. Król, Output torque fluctuation for cycloidal gear box, INTERNATIONAL GEAR CONFERENCE 27th-29th August 2018 Lyon 2, (2018) 795-805
  3. R. Król, Z. Siemiątkowski, The analysis of shrink-fit connection ? the methods of heating and the factors influencing the distribution of residual stresses, Pismo Volume 5, (2019) Issue 11
  4. M. Wikło, R. Krol, K. Olejarczyk and K. Kołodziejczyk, Output torque ripple for a cycloidal gear train, Pismo 233, Issue 21-22, (2019) 1-12