Modelarea cinematica a transmisiei bicardanice excentrice de tip 8R

Modelarea cinematica a transmisiei bicardanice excentrice de tip 8R

1. Introducere

In acest capitol este propusa o varianta de optimizare a transmisiei bicardanice excentrice de tip 7R prin introducerea unei cuple de rotatie suplimentare (vezi fig. 1), astfel incat sa se obtina o varianta simetrica. Pentru ca transmisia sa ramana monomobila, aceasta este centrata cu ajutorul unui lant cinematic de simetrizare, alcatuit din elementele 3, 4, 5 si 8 (vezi fig. 2).

Fig. 1 Schema si notatii utilizate in modelarea cinematica a mecanismul

bicardanic excentric ortofazat (homocinetic) de tip 8R

a

b

Fig. 2: Pozitii particulare relevante ale transmisiei

2. Modelare cinematica si simulari numerice

Algoritmul folosit pentru modelarea cinematica a transmisiei este asemanator cu cel din capitolul 4, cu precizarea ca intre elementele 4 si 5 (vezi fig. 1) intervine o cupla de rotatie cu aza Z.

Pentru valoriile ; l₁=BC=DE=400 mm, e=AB=EF=150 mm, CD=725,234 mm si in urma simularilor pe calculator s-au obtinut diagramele din fig. 3, 4, 6 si 7:

Fig. 3 a Variatia unghiului in functie de cand unghiul

Fig. 3 b Variatia unghiului in functie de cand unghiul

Fig. 3 c Variatia unghiului in functie de cand unghiul

Fig. 3 d Variatia unghiului in functie de cand unghiul

Fig. 4 a Variatia distantei d (distanta de la punctul C la axa x₀) in functie de unghiul cand unghiul

Fig. 4 b Variatia distantei h (distanta de la mijlocul segmentului CD la axa x₀) in functie de unghiul cand unghiul

a φ1=0 starea extinsa

b φ1=90 starea extinsa

c φ1=0 starea restransa

d φ1=90 starea restransa

Fig. 5: Configuratii extreme a transmisiilor din fig. si fig. 4

Fig. 6 a Variatia unghiului in functie de cand unghiul

Fig. 6 b Variatia unghiului in functie de cand unghiul

Fig. 6 c Variatia unghiului in functie de cand unghiul

Fig. 6 d Variatia unghiului in functie de cand unghiul

Fig. 7 a Variatia distantei d (distanta de la punctul C la axa x₀) in functie de unghiul cand unghiul

Fig. 7 b Variatia distantei h (distanta de la mijlocul segmentului CD la axa x₀) in functie de unghiul cand unghiul

a φ1=0 stare extinsa

b φ1=90 stare extinsa

c φ1=0 stare restransa

d φ1=90 stare restransa

Fig. 8: Configuratii extreme a transmisiilor din fig. 6 si fig. 7

3. Concluzii

In conditiile utilizarii pe laminoare transmisia bicardanica excentrica de tip 8R e superioara celor analizate in capitolele precedente;

Datorita simetriei, variatia deplasarilor unghiulare din cuplele crucilor cardanice, din prima jumatate a transmisiei, sunt egale cu cele din a doua jumatate (, , , );

In cazul transmisiei de tip 8R, simetria elimina complet tendinta de blocare, iar dezechilibrarea statica se reduce semnificativ; distanta d, de la punctul C la axa x₀ (fig. 1) este de ordinul zecilor de mm (fig. 4 a si fig. 7 a), iar distanta h, de la mijlocul segmentului CD la axa x₀ (fig. 1) este nula (fig. 4 b si fig. 7 b);

Variatiile deplasarilor unghiulare din cuplele crucilor cardanice (fig. 3 si 6) sunt foarte mici;

Cursa axiala (variatia lungimii AF) este de aproximativ 1,5 ori mai mare decat la varianta 7R (fig. 5 si 8);

Indiferent de dimensiunile liniare ale transmisiei, aceasta este homocinetica (fig. 3 d si 6 d), iar configuratia cu dimensiunile optime rezultata in urma simularilor este prezentata fig. 8 a si b;

Avantajele evidente ale transmisiei bicardanice excentrice de tip 8R sunt insotite de urmatoarele doua dezavantaje: a)are un grad de complexitate mai ridicat si b) induce o usoara dezechilibrare dinamica;