Research and manufacture of external non-circular gear-pair with improved cycloid profile of the ellipse
- 1. Hanoi University of Science and Technology
Description
Non-circular gears (NCGs) are known as an alternative to conventional mechanical mechanisms in continuous speed converters. In which, the gear profile is the factor that directly affects the performance and quality meshing of the non-circular gear. However, the types of curves that are being used to generating profiles of the non-circular gears still exist limited in meeting the conditions of undercutting and uniformity of tooth sizes at different positions on the centrode. To optimize the profile of the non-circular gear, the paper presents a new profile in which the traditional involute profile of the non-circular gears is replaced by an improved cycloid curve of the ellipse. The mathematical model of new profile of non-circular gear is formed by eccentric circular shaper cutter with the improved cycloid of the ellipse in accordance with the theory of gearing in consideration of undercutting conditions. Based on the mathematical model established by this research, a program was written in Matlab. On that basis, a pair of non-circular gear was designed and fabricated experimentally on a wire breaker to verify the theory. The results show that with the new tooth profile design scheme, the shortcomings of uneven teeth on the non-circular gear of the traditional studies when using the involute profile of the circle have been overcome.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تُعرف التروس غير الدائرية (NCGs) كبديل للآليات الميكانيكية التقليدية في محولات السرعة المستمرة. حيث يكون شكل الترس هو العامل الذي يؤثر بشكل مباشر على أداء وجودة شبكة الترس غير الدائري. ومع ذلك، فإن أنواع المنحنيات المستخدمة لتوليد ملامح التروس غير الدائرية لا تزال محدودة في تلبية شروط تقويض وتوحيد أحجام الأسنان في مواضع مختلفة على القطب المركزي. لتحسين مظهر الترس غير الدائري، تقدم الورقة مظهرًا جديدًا يتم فيه استبدال المظهر الجانبي التقليدي للتروس غير الدائرية بمنحنى دائري محسن للقطع الناقص. يتكون النموذج الرياضي للملف الشخصي الجديد للعتاد غير الدائري من قاطع شكلي دائري غريب الأطوار مع الدوران المحسن للقطع الناقص وفقًا لنظرية التروس مع مراعاة ظروف القطع السفلي. استنادًا إلى النموذج الرياضي الذي أنشأه هذا البحث، تمت كتابة برنامج في ماتلاب. على هذا الأساس، تم تصميم زوج من التروس غير الدائرية وتصنيعها تجريبيًا على قاطع سلك للتحقق من النظرية. تظهر النتائج أنه مع مخطط تصميم قطاع الأسنان الجديد، تم التغلب على أوجه القصور في الأسنان غير المستوية على العتاد غير الدائري للدراسات التقليدية عند استخدام القطاع الجانبي للدائرة.Translated Description (French)
Les engrenages non circulaires (NCG) sont connus comme une alternative aux mécanismes mécaniques conventionnels dans les convertisseurs de vitesse continus. Dans lequel, le profil d'engrenage est le facteur qui affecte directement les performances et l'engrènement de qualité de l'engrenage non circulaire. Cependant, les types de courbes qui sont utilisés pour générer des profils des engrenages non circulaires existent encore de manière limitée pour répondre aux conditions de contre-dépouille et d'uniformité des tailles de dents à différentes positions sur le centre de gravité. Pour optimiser le profil de l'engrenage non circulaire, le papier présente un nouveau profil dans lequel le profil de développante traditionnel des engrenages non circulaires est remplacé par une courbe cycloïde améliorée de l'ellipse. Le modèle mathématique du nouveau profil de l'engrenage non circulaire est formé par une fraise de forme circulaire excentrique avec le cycloïde amélioré de l'ellipse conformément à la théorie de l'engrenage en tenant compte des conditions de contre-dépouille. Sur la base du modèle mathématique établi par cette recherche, un programme a été écrit en Matlab. Sur cette base, une paire d'engrenages non circulaires a été conçue et fabriquée expérimentalement sur un brise-fil pour vérifier la théorie. Les résultats montrent qu'avec le nouveau schéma de conception du profil des dents, les lacunes des dents inégales sur l'engrenage non circulaire des études traditionnelles lors de l'utilisation du profil en développante du cercle ont été surmontées.Translated Description (Spanish)
Los engranajes no circulares (NCG) son conocidos como una alternativa a los mecanismos mecánicos convencionales en los convertidores de velocidad continua. En el que, el perfil del engranaje es el factor que afecta directamente al rendimiento y calidad de engrane del engranaje no circular. Sin embargo, los tipos de curvas que se están utilizando para generar perfiles de los engranajes no circulares aún existen limitados en el cumplimiento de las condiciones de socavación y uniformidad de los tamaños de los dientes en diferentes posiciones en el centrode. Para optimizar el perfil del engranaje no circular, el documento presenta un nuevo perfil en el que el perfil evolvente tradicional de los engranajes no circulares se sustituye por una curva cicloide mejorada de la elipse. El modelo matemático del nuevo perfil del engranaje no circular está formado por un cortador conformador circular excéntrico con la cicloide mejorada de la elipse de acuerdo con la teoría del engranaje teniendo en cuenta las condiciones de socavación. A partir del modelo matemático establecido por esta investigación, se redactó un programa en Matlab. Sobre esa base, se diseñó y fabricó experimentalmente un par de engranajes no circulares en un interruptor de alambre para verificar la teoría. Los resultados muestran que con el nuevo esquema de diseño del perfil del diente, se han superado las deficiencias de los dientes irregulares en el engranaje no circular de los estudios tradicionales al utilizar el perfil evolvente del círculo.Files
1112.pdf
Files
(2.9 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:e5482efa28755141a8db057cc2b31019
|
2.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- بحث وتصنيع زوج من العتاد الخارجي غير الدائري مع تحسين الشكل الدائري للقطع الناقص
- Translated title (French)
- Recherche et fabrication d'une paire d'engrenages externes non circulaires avec un profil cycloïde amélioré de l'ellipse
- Translated title (Spanish)
- Investigación y fabricación de un par de engranajes externos no circulares con un perfil cicloide mejorado de la elipse
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3153770430
- DOI
- 10.32508/stdjet.v4i2.773