Дослідження редуктора з використанням циклоїдної передачі та системи подвійного зачеплення
Автор: Лукомський Дмитро Андрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Комп'ютерний інжиніринг в машинобудуванні
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2025-2026 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Швидкий розвиток робототехніки висуває все жорсткіші вимоги до прецизійних трансмісій: висока точність позиціонування, підвищена жорсткість, великий крутний момент і надійність, насамперед - мінімальні зворотні люфти і мала похибка руху. У міру поширення робототехніки в різних галузях зростає попит на прецизійні редуктори, а також підвищуються вимоги до їхніх експлуатаційних характеристик. Циклоїдна передача з подвійним зачепленням є новим типом циклоїдальної планетарної передачі. Вона характеризується великою кількістю зубів у зоні зачеплення, значним ефектом усереднення похибок, високою точністю передавання, відсутністю гнучких (еластичних) елементів і підвищеною крутильною жорсткістю. У статті розглядається конструктивне проєктування планетарного привода з циклоїдальним подвійним зачепленням та аналіз напружено-деформованого стану. У роботі розглянуто конструкцію та кінематичні особливості циклоїдальних редукторів із подвійним зачепленням. Проведено порівняльний аналіз звичайної циклоїдальної передачі та передачі з подвійним зачепленням, включаючи їхню кінематичну та геометричну будову, принцип формування профілю зуба та особливості контактів. Особлива увага приділена «профілю зуба з подвійним обволіканням», який утворюється двома обволікальними рухами: першим - з використанням штифтового елемента як ріжучого інструмента, другим - із застосуванням циклоїдального колеса. Профіль зуба складається з двох частин, що дотикаються одна до одної, утворюючи розділювальну лінію, яка збігається з лінією зачеплення у класичному циклоїдальному приводі. У певній зоні контакту виникає дволінійний (подвійний) контакт, що підвищує несучу здатність, точність передавання та стабільність крутного моменту. Розглянуто індуковану нормальну кривизну як ключовий параметр для оцінки контактних напружень і змащування зубців, а також описано кінематичні та геометричні рівняння зачеплення, що дозволяють точно визначати форму профілю зуба. Проведено «CAE-розрахунки» редуктора з подвійним зачепленням, що підтвердили відповідність конструкції вимогам міцності. Виявлено, що у другому ступені циклоїдальне колесо потребує підвищеної міцності, що обумовлює необхідність вибору відповідного матеріалу для забезпечення надійної роботи механізму. Отримані результати дозволяють оптимізувати конструкцію циклоїдальних редукторів, підвищити їхній ресурс та ефективність, а також визначають теоретичну основу для подальшого вдосконалення приводів високоточної робототехніки та промислових механізмів. Ключові слова: планетарна передача, циклоїдальна передача, подвійне зачеплення, циклоїдальне колесо, планетарний редуктор.