サイクロイド減速機が速度とトルクを変換する仕組み

サイクロイド運動の説明

入力シャフトの回転を観察すると、サイクロイドドライブのユニークな動作原理を実感できます。シャフトに取り付けられた偏心カムの作用で、サイクロイドディスクが固定リング内を転がります。この転がり運動は、コインがテーブルの端を転がるのと同じように、サイクロイド軌道を描きます。ディスクはリングギア内の固定ピンと噛み合いながら、自身の軸を中心に回転します。この相互作用により、確実な嵌合が実現され、力が均等に分散され、高い負荷を支えることができます。

この動作原理により、トランスミッション システムで正確な制御と高いトルクを実現できます。

速度低下プロセス

サイクロイド駆動の動作原理は、高速入力を制御された低速出力に変換することです。サイクロイドディスクは、入力軸が1回転するごとにわずか数回転しか移動しないため、この減速が起こります。ディスクのローブ数とリングギアのピン数によって伝達比が決まります。例えば、ディスクのローブ数がリングギアのピン数よりも少ない場合、出力軸は入力軸よりもはるかに遅く回転します。

正確な速度制御と信頼性の高い伝送を必要とするアプリケーションでは、この速度低下が役立ちます。

トルク増幅

サイクロイドドライブは、トルクを効率的に増幅する能力を備えています。その動作原理は、複数の接触領域に力を分散させることで、ギアボックスが高負荷に対応できるようにします。サイクロイドディスクの湾曲したトラックが転がり運動を誘導し、ローラーピンを別途用意することなく性能を維持します。サイクロイドディスクを2枚使用することで、トランスミッションはより効率的に力を分散し、トルクの安定性を高めます。

● 四足歩行ロボットの単一アクチュエータが片足だけで 44 ポンドを超える重量を持ち上げました。

●アクチュエータは高負荷条件下でも安定した性能を維持しました。

サイクロイドギアボックス内部圧縮応力と大きなオーバーラップ係数により、遊星ギアボックスよりも高いトルクを伝達します。主要面の最大70%が同時に接触するため、トルク出力と過負荷耐性が向上します。

削減率の重要性

サイクロイドドライブの減速比は、産業用途において非常に重要です。減速比は(P - L) / Lという式で計算します。ここで、Pはリングギアのピン数、Lはサイクロイドディスクのローブ数です。高い減速比により、速度を正確に調整し、要求の厳しい作業に必要なトルクを伝達できます。

単段変速比は9～87の範囲で、多段構成ではさらに高い柔軟性が得られます。重工業における一般的な減速比は、単段で1/11～1/87、2段で1/121～1/5133、3段システムで最大1/446571です。これらの減速比により、ロボット工学、自動化機械、精密機器の効率を最適化できます。

サイクロイドギアボックスの高い伝達比により、安全で効率的な動力伝達に必要なトルク出力と速度制御を確実に実現できます。

サイクロイドギアシステムと他のギアシステムの比較

他のギアシステムよりもサイクロイドドライブを選択すると、いくつかのメリットが得られます。サイクロイドギアボックスは、優れた荷重分散、高いトルク密度、そして最小限のバックラッシュを特徴としています。動作原理は複数の歯に荷重を分散させることで、耐久性と寿命を向上させます。サイクロイドギアボックスは衝撃荷重にも強く、スムーズに動作し、振動と騒音を低減します。

● サイクロイドギアボックスは高精度、高トルクが求められる状況向けに設計されています。振動を最小限に抑え、バックラッシュをほぼゼロにして動作します。

● サイクロイドドライブは、摩擦の増加により高ギア比で効率が低下する遊星ギアボックスとは異なり、高ギア比でも効率を維持します。

● サイクロイド減速機は、騒音と振動のレベルが低く、非常にスムーズに動作します。

ヒント: 危険な環境で信頼性の高いトランスミッションが必要な場合、サイクロイド ギアボックスは、石油、化学、オートメーション業界に必要な耐久性、精度、効率を提供します。

サイクロイド減速機は、正確な減速とトルク増大を実現します。ミシガン・メカニクス社のサイクロイド減速機は、過酷な環境下でも信頼性の高い性能を発揮します。ロボット工学、鉱業、風力タービンなど、様々な用途にご利用いただけます。

安全性、信頼性、高性能を求めるならサイクロイド減速機をお選びください。