The Influence of Eccentricity Changes on Power Losses in Cycloidal Gearing

Zazębienie jest jednym z ważniejszych węzłów tocznych w obiegowej przekładni cykloidalnej. Składa się ono z kół, których zarysy utworzone są wg krzywych cykloidalnych, oraz ze współpracujących z nimi rolek. Rozróżnia się zazębienie epicykloidalne i hipocykloidalne. Podczas pracy przekładni na skutek przenoszonego obciążenia oraz tarcia w zazębieniu występują straty mocy. W pracy przedstawiono metodę analityczną wyznaczania strat w zazębieniu cykloidalnym z uwzględnieniem odchyłek wykonawczych elementów tworzących to zazębienie. Przeprowadzona analiza pozwoliła na wyznaczenie rozkładu luzów międzyzębnych oraz sił w miejscach styku zarysów z rolkami, a w konsekwencji rozkładu strat mocy w zazębieniu. Rozkład sił międzyzębnych zweryfikowano poprzez badania elastooptyczne zespołu kół z zazębieniem cykloidalnym. Wyniki przeprowadzonych obliczeń wskazują, że wpływ zmian mimośrodowości na rozkład sił międzyzębnych jest istotny. A także, że rozkład strat mocy w zazębieniu ma ścisły związek z rozkładem sił międzyzębnych i ma bardzo podobny charakter.

Gearing is one of the most important rolling nodes in a cycloidal planetary transmission. It consists of gears whose outlines are created according to cycloidal curves and the rollers cooperating with them. The epicycloidal and hypocycloidal gearing can be distinguished. There are power losses during the transmission operation, due to the transmitted load and friction in the gearing. The paper presents an analytical method for determining losses in cycloidal gearing, taking into account the manufacturing deviations of the elements making this gearing. The analysis allowed determining the distribution of intertooth clearances and forces at the points of contact between the profiles and the rollers, and consequently the distribution of power losses in gearing. The distribution of intertooth forces was verified by elastooptic tests of the gears set with cycloidal gearing. The results of the calculations indicate that the influence of eccentricity changes on the distribution of intertooth forces is significant and also that the distribution of power losses in gearing is closely related to the distribution of intertooth forces and has a very similar character.