Title
Analiza radnih karakteristika i unutrašnjih tokova snage složenih cikloprenosnika
Creator
Mačkić, Tihomir, 1973-
CONOR:
112412681
Copyright date
2023
Object Links
Select license
Autorstvo 3.0 Srbija (CC BY 3.0)
License description
Dozvoljavate umnožavanje, distribuciju i javno saopštavanje dela, i prerade, ako se navede ime autora na način odredjen od strane autora ili davaoca licence, čak i u komercijalne svrhe. Ovo je najslobodnija od svih licenci. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/rs/deed.sr_LATN Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Inventory ID
3657
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 08.12.2023.
Other responsibilities
Academic Expertise
Tehničko-tehnološke nauke
University
Univerzitet u Kragujevcu
Faculty
Fakultet inženjerskih nauka
Alternative title
Analysis of operating characteristics and internal power flows of compound cycloid transmissions
Publisher
[T. P. Mačkić]
Format
XII, 176 listova
Abstract (sr)
U ovom radu predstavljen je matematički model koji omogućuje procenu
osnovnog stepena iskorišćenja za dve varijante jednostepenog cikloprenosnika,
od kojih je jedna sasvim nova koncepcija sa stepenastim ciklozupčanicima. Radi
jednostavnije analize, klasična varijanta je nazvana „VD“, dok je varijanta sa
stepenastim ciklozupčanicima nazvana „2V“. Objašnjeni su uslovi pri kojima
može nastupiti samokočivost prenosnika. Prikazan je način određivanja toka
relativne snage i izrazi za računanje stepena iskorišćenja svih radnih režima.
Pokazano je da vratilo venca, za tip „VD“ i vratilo venca 1 (venca sa manjim
brojem valjčića) za tip „2V“, predstavljaju zbirna vratila, a da su ostala dva
vratila diferencijalna. Izvedeni su izrazi za intenzitete relativnih brzina
spregnutih profila, u tački dodira, i intenzitete brzine klizanja i zbirne
brzine kotrljanja. Definisani su obrtni momenti i sile koje deluju na elemente
prostog cikloprenosnika i izvedeni izrazi za određivanje intenziteta sila.
Sagledan je uticaj zazora i deformacija na veličinu i promenu kontaktnih sila.
Predstavljen je teorijski model koji određuje gubitke usled postojanja
relativne snage, kako za ograničene, tako i za diferencijalne jednostepene
cikloprenosnike. Izrađen je algoritam i program, koji se bazira na predstavljenom modelu i izrazima za određivanje geometrijskih, kinematičkih, statičkih i
triboloških veličina i urađena je analiza uticaja ovih veličina na osnovni
stepen iskorišćenja. Uočene su mnogo bolje karakteristike, ako cikloprenosnici koriste igličaste ležajeve kao valjčiće na vencima.
Prikazani su mogući režimi toka unutrašnje snage diferencijalnog
cikloprenosnika i zavisnost ovih tokova od položaja zbirnog vratila i vratila
ukupne snage. Uočeno je postojanje tzv. „beskorisne snage“, koja predstavlja manju
parcijalnu snagu, koja je usmerena suprotno od efektivne snage. Definisane su
strukture dvostepenih cikloprenosnika i način označavanja strukturnih
slogova i vratila, uz korišćenje Volfovog simbola. Detaljno su sagledani
mogući tokovi snage kroz ograničeni dvostepeni cikloprenosnik i objašnjen je
uslov pojave podele i cirkulacije unutrašnje snage. Izdvojeno je ukupno 8 šema
gde dolazi do podele snage i 13 šema u kojima se javlja cirkulacija snage.
Definisana je metodologija za određivanje radnih karakteristika,
gubitaka i unutrašnjih tokova snage složenih cikloprenosnika. Kreiran je
program koji omogućava izbor varijante i vanjskog toka snage, unos ulaznih
parametara, određivanje toka relativne snage kroz strukturne slogove i procenu
vrednosti stepena iskorišćenja cikloprenosnika. Izvršena je analiza 21
varijante ograničenog dvostepenog cikloprenosnika. Izrađeni su fizički
modeli cikloprenosnika i eksperimentalno provereni, kako bi se potvrdili
matematički modeli i verifikovala definisana metodologija. Konstatovana je
veoma dobra korelacija između teorijskih i eksperimentalnih rezultata, pri
čemu faktor srednjih gubitaka ne prelazi 3%, za sva merenja.
Abstract (en)
In this paper, a mathematical model is presented that enables the assessment of
the basic efficiency for two types of simple cycloid drive train, one of which is a
completely new concept with stepped cycloid gears. To simplify the analysis, the
classical type is named "VD", while the type with stepped cycloid gears is named "2V".
The conditions under which self-locking can occur are explained. The method of
determining the internal power flow and expressions for calculating the efficiency of all
operating modes are presented. It is shown that the central gear shaft, for the type "VD"
and the central gear shaft 1 (the central gear with a smaller number of rollers) for the
"2V" type, are summation shaft, and the other two are differential shafts. Expressions
were derived for the intensities of the relative speeds at the point of contact of the
coupled profiles and the intensities of the sliding speed and the total rolling speed.
Torques and forces acting on the elements of a simple cycloid drive train are defined and
expressions for determining the intensity of forces are derived. The influence of
clearances and deformations on the size and change of contact forces is shown.
A theoretical model is presented that determines losses due to the existence of
rolling power, both for simple and differential cycloid drive trains. An algorithm and
program based on the presented model and expressions for determining geometric,
kinematic, static and tribological parameters were developed and the influence of these
parameters on the basic efficiency was analyzed. Much better characteristics have been
observed if the cycloid drive trains use needle bearings as rollers on the central gears.
The possible modes of the internal power flow of the differential cycloid drive
train and the dependence of these flows on the position of the summation shaft and the
total power shaft are shown. It was observed the existence of the so-called "futile
power", which represents a smaller partial power, which is directed opposite to the
effective power. The structures of bicoupled cycloid transmmisions and the way of
denotation of a simple cycloid drive train and shafts are defined, using the Wolf symbol.
Possible internal power flows through the constrained bicoupled cycloid drive trains are
reviewed in detail and the condition for the appearance of division and circulation of
internal power flow is explained. A total of 8 schemes where power division occures and
13 schemes in which power circulation occurs were singled out.
A methodology for determining the operating characteristics, losses and internal
power flows of compound cycloid transmissions is defined. A program was created that
enables selection of the variant and external power flow, entry of input parameters,
determination of the flow of rolling power through the structural cycloid drives and
evaluation of the efficiency of the bicoupled cycloid drive train. An analysis of 21
variants of the constrained bicoupled cycloid drive trainс was performed. Physical
models of bicoupled cycloid drive trains were created and experimentally verified, in
order to confirm the mathematical models and verify the defined methodology. A very
good correlation between theoretical and experimental results was established, with the
average loss factor not exceeding 3% for all measurements.
Authors Key words
složeni cikloprenosnici, stepen iskorišćenja, samokočivost,
beskorisna snaga, Volfov simbol, cirkulacija snage, relativna snaga.
Authors Key words
compound cycloid transmission, efficiency, self-locking, futile power, Wolf
symbol, circulating power, rolling power.
Classification
621.83/.85 (043.3)
Type
Tekst
Abstract (sr)
U ovom radu predstavljen je matematički model koji omogućuje procenu
osnovnog stepena iskorišćenja za dve varijante jednostepenog cikloprenosnika,
od kojih je jedna sasvim nova koncepcija sa stepenastim ciklozupčanicima. Radi
jednostavnije analize, klasična varijanta je nazvana „VD“, dok je varijanta sa
stepenastim ciklozupčanicima nazvana „2V“. Objašnjeni su uslovi pri kojima
može nastupiti samokočivost prenosnika. Prikazan je način određivanja toka
relativne snage i izrazi za računanje stepena iskorišćenja svih radnih režima.
Pokazano je da vratilo venca, za tip „VD“ i vratilo venca 1 (venca sa manjim
brojem valjčića) za tip „2V“, predstavljaju zbirna vratila, a da su ostala dva
vratila diferencijalna. Izvedeni su izrazi za intenzitete relativnih brzina
spregnutih profila, u tački dodira, i intenzitete brzine klizanja i zbirne
brzine kotrljanja. Definisani su obrtni momenti i sile koje deluju na elemente
prostog cikloprenosnika i izvedeni izrazi za određivanje intenziteta sila.
Sagledan je uticaj zazora i deformacija na veličinu i promenu kontaktnih sila.
Predstavljen je teorijski model koji određuje gubitke usled postojanja
relativne snage, kako za ograničene, tako i za diferencijalne jednostepene
cikloprenosnike. Izrađen je algoritam i program, koji se bazira na predstavljenom modelu i izrazima za određivanje geometrijskih, kinematičkih, statičkih i
triboloških veličina i urađena je analiza uticaja ovih veličina na osnovni
stepen iskorišćenja. Uočene su mnogo bolje karakteristike, ako cikloprenosnici koriste igličaste ležajeve kao valjčiće na vencima.
Prikazani su mogući režimi toka unutrašnje snage diferencijalnog
cikloprenosnika i zavisnost ovih tokova od položaja zbirnog vratila i vratila
ukupne snage. Uočeno je postojanje tzv. „beskorisne snage“, koja predstavlja manju
parcijalnu snagu, koja je usmerena suprotno od efektivne snage. Definisane su
strukture dvostepenih cikloprenosnika i način označavanja strukturnih
slogova i vratila, uz korišćenje Volfovog simbola. Detaljno su sagledani
mogući tokovi snage kroz ograničeni dvostepeni cikloprenosnik i objašnjen je
uslov pojave podele i cirkulacije unutrašnje snage. Izdvojeno je ukupno 8 šema
gde dolazi do podele snage i 13 šema u kojima se javlja cirkulacija snage.
Definisana je metodologija za određivanje radnih karakteristika,
gubitaka i unutrašnjih tokova snage složenih cikloprenosnika. Kreiran je
program koji omogućava izbor varijante i vanjskog toka snage, unos ulaznih
parametara, određivanje toka relativne snage kroz strukturne slogove i procenu
vrednosti stepena iskorišćenja cikloprenosnika. Izvršena je analiza 21
varijante ograničenog dvostepenog cikloprenosnika. Izrađeni su fizički
modeli cikloprenosnika i eksperimentalno provereni, kako bi se potvrdili
matematički modeli i verifikovala definisana metodologija. Konstatovana je
veoma dobra korelacija između teorijskih i eksperimentalnih rezultata, pri
čemu faktor srednjih gubitaka ne prelazi 3%, za sva merenja.
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.