Nieokrągłe koło zębate

Przykład koła zębatego nieokrągłego

Kolejny nieokrągły bieg

Przekładnia nieokrągła ( NCG ) to specjalna konstrukcja przekładni o specjalnych właściwościach i przeznaczeniu. Podczas gdy zwykła przekładnia jest zoptymalizowana do przenoszenia momentu obrotowego na inny zaangażowany element przy minimalnym hałasie i zużyciu oraz przy maksymalnej wydajności , głównym celem przekładni niekołowej mogą być zmiany przełożeń , oscylacje przesunięcia osi i nie tylko. Typowe zastosowania obejmują maszyny tekstylne, potencjometry , przekładnie CVT ( przekładnie bezstopniowe ), napędy osłon okiennych, prasy mechaniczne i silniki hydrauliczne o wysokim momencie obrotowym.

Zwykłą parę kół zębatych można przedstawić jako dwa koła toczące się razem bez poślizgu. W przypadku kół zębatych nieokrągłych koła te są zastępowane czymkolwiek innym niż koło. Z tego powodu NCG w większości przypadków nie są okrągłe, ale możliwe są również okrągłe NCG wyglądające jak zwykłe koła zębate (niewielkie zmiany przełożenia wynikają z modyfikacji obszaru zazębienia).

Zasadniczo NCG powinien spełniać wszystkie wymagania zwykłych przekładni, ale w niektórych przypadkach, na przykład zmienny rozstaw osi , może okazać się niemożliwy do podparcia, a takie przekładnie wymagają bardzo wąskich tolerancji produkcyjnych i pojawiają się problemy montażowe. Ze względu na skomplikowaną geometrię NCG są najprawdopodobniej kołami zębatymi czołowymi , a zamiast generowania stosowana jest technologia formowania lub obróbki elektroerozyjnej .

Opis matematyczny

Ignorując na razie zęby koła zębatego (tj. Zakładając, że zęby koła zębatego są bardzo małe) $koła$ zębatego funkcja kąta od osi obrotu $_ {1}}$ promieniem θ $Displaystyle$ drugie koło zębate w funkcji kąta od jego osi obrotu ${\ Displaystyle \ teta _ {2}}$ . Jeśli osie pozostają nieruchome, odległość między osiami jest również stała:

{\ Displaystyle r_ {1} (\ teta _ {1}) + r_ {2} (\ teta _ {2}) = a \,}

Zakładając, że punkt styku leży na linii łączącej osie, aby koła zębate stykały się bez poślizgu, prędkość każdego koła musi być równa w punkcie styku i prostopadła do linii łączącej osie, co oznacza, że:

{\ Displaystyle R_ {1} \, d \ teta _ {1} = r_ {2} \, d \ teta _ {2}}

Każde koło musi być cykliczne we współrzędnych kątowych. Jeśli znany jest kształt pierwszego koła, kształt drugiego często można znaleźć za pomocą powyższych równań. Jeśli zostanie określona zależność między kątami, często można również analitycznie określić kształty obu kół.

Podczas analizy tego $.$ jest $,$ promień pierwszego koła zębatego jest znany jako funkcja używając zależności dwa równania można połączyć, aby uzyskać równanie różniczkowe: