Was ist ein Zykloidgetriebe?
Zykloidgetriebe sind Untersetzungsgetriebe mit einer glatten, gekrümmten Orbitalbahn, die den Schlupf verringert und eine Verzögerung ermöglicht. Sie zeichnen sich daher durch geringeren Verschleiß und weniger Vibrationen aus und haben eine längere Lebensdauer als Getriebe mit rechteckigen Zähnen. Sie werden häufig in Produkten eingesetzt, die Geräte durch Rotation antreiben, wie Motoren und Kolben. Der Aufbau ist so, dass sich ein Zahnrad mit kleinem Durchmesser in einem Zahnrad mit großem Durchmesser befindet, und es gibt viele Produkte, die hohe Untersetzungsverhältnisse erreichen können.
Anwendungen für Zykloidgetriebe
Zykloidgetriebe werden in Fertigungsstraßen für Industrieroboter und -anlagen, Pumpen, Antriebsteilen von Autos, Schraubenteilen von Schiffen, Propellern von Flugzeugen und Propellern von Windkraftanlagen eingesetzt. Sie werden verwendet, um die Rotation und das Drehmoment von Kolben in Motoren und Motoren in elektrischen Antrieben in Drehmoment- und Geschwindigkeitsstufen umzuwandeln, die in anderen Geräten verwendet werden. Bei der Auswahl eines Zykloidgetriebes sollten Faktoren wie Untersetzungsverhältnis, Reibungsverluste, Größe und Wartungsfreundlichkeit berücksichtigt werden.
Funktionsweise von Zykloidgetrieben
Ein Zykloidgetriebe besteht aus zwei Befestigungswellen, zwei Untersetzungsrädern, Lagern zur Lagerung der Wellen und Exzenterlagern zur Lagerung des Getriebeteils. Bei den Zahnrädern handelt es sich um Orbitalbahn, d. h. um Zahnräder mit Zähnen in der gekrümmten Form der Ortskurve des äußeren Punktes des Kreises, wenn sich der Kreis ohne Schlupf auf der Kurve bewegt. Das Getriebe ist ein Mechanismus mit einem weiteren Zahnrad innerhalb eines Zahnrads.
Im Betrieb wird die Drehbewegung von der Welle mit der höheren Drehzahl auf das Zahnrad auf der schnelllaufenden Seite übertragen. Bei dem schnelllaufenden Zahnrad handelt es sich häufig um ein Innenzahnrad, das sich zusammen mit einem Exzenterlager um den Innenumfang des äußeren langsamlaufenden Zahnrads dreht. Durch diese Drehung wird das äußere Zahnrad in Drehung versetzt, verlangsamt und von der Ausgangswelle mit einer höheren, langsameren Geschwindigkeit als das Drehmoment des Eingangs übertragen.
Einige Produkte haben Löcher in den Zahnrädern und verwenden externe Stifte oder andere Mechanismen, um die Belastung der exzentrischen Lager zu verringern.
Vorteile von Zykloidgetrieben
Zykloidgetriebe haben die folgenden drei Vorteile.
Der erste ist ein hohes Untersetzungsverhältnis, das bis zu etwa 1/150 eingestellt werden kann, da der Unterschied in der Anzahl der Zähne zwischen den Zahnrädern klein gestaltet werden kann.
Der zweite ist die Kompaktheit: Hohe Untersetzungsverhältnisse können mit einer einzigen Stufe erreicht werden, sodass mehrere Stufen überflüssig sind und eine schlanke Bauweise möglich ist.
Drittens ist der Wirkungsgrad hoch: Anstelle von Gleiträdern werden Rollräder verwendet, sodass die Reibungsverluste gering sind und der Wirkungsgrad der Übertragung hoch ist.
Aufgrund dieser Eigenschaften sind sie als typische Untersetzungsgetriebe bekannt, die in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden.
Ölwechsel bei Zykloidgetrieben
Zykloidgetriebe werden mit Schmieröl betrieben. Die Menge des Schmieröls kann mit einem Ölstandsanzeiger überprüft werden, allerdings sollte dies nicht während des Betriebs, sondern im Stillstand der Maschine geschehen. Der Grund dafür ist, dass die Ölmenge während des Betriebs schwankt, sodass die genaue Ölmenge nicht bestimmt werden kann.
Zu viel oder zu wenig Öl hat einen negativen Effekt. Bei zu viel Öl kann Öl in die Motorseite eindringen, es kann zu Öllecks und abnormalen Temperaturerhöhungen kommen. Wenn zu wenig Öl vorhanden ist, werden Getriebe und Lager möglicherweise nicht ausreichend geschmiert, was zu abnormalem Verschleiß führt, oder die Temperatur kann aufgrund unzureichender Kühlung ansteigen.
Die Richtlinien für den Ölwechsel sind in den technischen Daten der jeweiligen Firmen angegeben, aber der Ölstand sollte regelmäßig überprüft und auf den richtigen Stand aufgefüllt werden. Im Allgemeinen sollte der erste Ölwechsel frühzeitig durchgeführt werden, danach in regelmäßigen Abständen.
Wenn sich Eisenpulver oder andere Verunreinigungen im Öl befinden, kann es zu Verschleißerscheinungen in den Getrieben und Lagern kommen, was eine Inspektion und Wartung der Getriebe und Lager erforderlich machen kann. Auch ein Absinken der Viskosität kann zum Beispiel zu Ausfällen führen.
Bei den regelmäßigen Inspektionen können Anomalien frühzeitig erkannt werden, indem die Ölmenge, der Zustand des Öls (Verschmutzung usw.) sowie eventuelle Öllecks in der Umgebung, der Temperaturanstieg während der Drehung, die Geräusche während der Drehung usw. mit denen im Normalbetrieb verglichen werden. Aus diesem Grund ist die Aufzeichnung von Daten (Temperatur, Vibration, Geräusch usw.) während des normalen Betriebs bei der Wartung nützlich.