साइक्लोइडल ड्राइव

समुद्री प्रणोदन प्रणाली के लिए, वोइथ-श्नाइडर देखें। गियर टूथ प्रोफाइल के लिए, साइक्लॉयड गियर देखें।

साइक्लोइडल चालक का एनीमेशन

साइक्लोइडल चालक या साइक्लोइडल गति कम करने वाला एक निश्चित अनुपात द्वारा इनपुट शाफ्ट की गति को कम करने के लिए एक तंत्र है। साइक्लोइडल गति कम करने वाला बहुत कम बैकलैश के साथ कॉम्पैक्ट आकार में अपेक्षाकृत उच्च अनुपात में सक्षम हैं।

इनपुट शाफ्ट एक एक्सेंट्रिक (तंत्र) को चलाता है जो बदले में साइक्लोइडल डिस्क को एक विलक्षण, साइक्लोइडल गति में चलाता है। इस डिस्क की परिधि एक स्थिर रिंग गियर से जुड़ी है और इसमें डिस्क के चेहरे के माध्यम से रखे गए आउटपुट शाफ्ट पिन या रोलर्स की एक श्रृंखला है। साइक्लोइडल डिस्क के घूमने पर ये आउटपुट शाफ्ट पिन सीधे आउटपुट शाफ्ट को चलाते हैं। डिस्क की रेडियल गति आउटपुट शाफ्ट में अनुवादित नहीं होती है।

संचालन का सिद्धांत

10:1 साइक्लोइडल गति कम करने वाला तंत्र के भाग

इनपुट शाफ्ट को रोलिंग-तत्व बेरिंग (समान्यत: एक बेलनाकार रोलर बेयरिंग) पर विलक्षण रूप से लगाया जाता है, जिससे साइक्लोइडल डिस्क एक वृत्त में प्रदोलन होने लगती है। जिससे रिंग गियर के विरुद्ध धकेले जाने पर साइक्लोइडल डिस्क स्वतंत्र रूप से बेयरिंग के चारों ओर घूमेगी। यह ग्रहीय गियर के समान है। डिस्क और आउटपुट के घूमने की दिशा इनपुट शाफ्ट के विपरीत होती है।

रिंग गियर पर पिनों की संख्या साइक्लोइडल डिस्क पर पिनों की संख्या से अधिक होती है। इसके कारण साइक्लोइडल डिस्क इनपुट शाफ्ट की तुलना में तेजी से बेयरिंग के चारों ओर घूमती है, जिससे इनपुट शाफ्ट के घूर्णन के विपरीत दिशा में एक समग्र घूर्णन मिलता है।

साइक्लोइडल डिस्क में छेद होते हैं जो उनके अंदर जाने वाले आउटपुट रोलर पिन की तुलना में बड़े होते हैं (इनपुट शाफ्ट की विलक्षणता के समान मात्रा में) साइक्लोइडल डिस्क की प्रदोलन गति से आउटपुट शाफ्ट के स्थिर घुमाव को प्राप्त करने के लिए आउटपुट पिन छिद्रों में घूमते है ।

साइक्लोइडल चालक का गियर अनुपात निम्नलिखित सूत्र से प्राप्त किया जाता है, जहां p का अर्थ रिंग गियर पिन की संख्या है और एल साइक्लोइडल डिस्क पर लोब की संख्या है।

$r={\frac {P-L}{L}}$

एकल-स्टेज दक्षता 93% और डबल-स्टेज 86% तक पहुंचती है। एकल चरण की कमियों में व्यावसायिक रूप से 119:1 तक और दोहरे चरण की 7,569:1 तक उपलब्ध है।

उच्च गति पर डिस्क की विलक्षणता और संबंधित असंतुलित बलों को कम करने के लिए साइक्लोइड डिस्क को समान्यत: एक छोटे साइक्लोइड के साथ डिज़ाइन किया गया है। इस कारण से, दो साइक्लॉयड डिस्क को अधिकांशतः 180° ऑफसेट पर माउंट किया जाता है।

अनेक आधुनिक स्पष्ट चालक अनेक शाफ्ट के माध्यम से विलक्षण गति प्रदान करते हैं जो आउटपुट बल को भी संचारित करते हैं, समान्यत: 2 से 5 शाफ्ट सबसे मूलभूत डिजाइन के आउटपुट रोलर्स के समान गोलाकार प्रतिरूप में व्यवस्थित होते हैं। शाफ्ट एक केंद्रीय इनपुट शाफ्ट द्वारा ग्रह-जैसे गियर के माध्यम से संचालित होते हैं। चूंकि ये शाफ्ट सदैव इनपुट गियर द्वारा संरेखित होते हैं, इससे आउटपुट को आंतरायिक सतह संपर्क के अतिरिक्त रोलर बीयरिंग के माध्यम से प्रसारित करने की अनुमति मिलती है। ग्रहीय इनपुट के कारण यह प्रभावी रूप से दो चरणों वाली चालक है और इसे उच्च गति ब्रशलेस मोटर द्वारा सीधे संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। इस प्रकार का उपयोग अधिकांशतः रोबोटिक्स या एक्चुएशन में किया जाता है।

हानि

चालक की विलक्षण प्रकृति के कारण, यदि साइक्लोइडल डिस्क को दूसरी डिस्क या काउंटरवेट द्वारा संतुलित नहीं किया जाता है, तो यह कंपन उत्पन्न करेगा जो संचालित शाफ्ट और बॉडी के माध्यम से फैलता है। इससे साइक्लोइडल डिस्क के बाहरी दांतों और घटक बीयरिंगों पर घिसाव बढ़ जाता है। दो डिस्क के साथ स्थैतिक असंतुलन ठीक हो जाता है किंतु एक छोटा गतिशील असंतुलन बना रहता है। इसे समान्यत: अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए स्वीकार्य माना जाता है। जो की कंपन को कम करने के लिए, उच्च -गति चालक असंतुलन को ठीक करने के लिए तीन या अधिक डिस्क का उपयोग करते हैं; बाहरी डिस्क बीच वाली डिस्क के विपरीत, एक साथ चलती है, जो दोगुनी भारी होती है।

लाभ

इनवॉल्यूट गियरबॉक्स के विपरीत, साइक्लोइडल चालक में आकार में कॉम्पैक्ट होने के साथ-साथ शून्य बैकलैश और उच्च टॉर्क क्षमता हो सकती है। वे उन स्थितियों में उपयोगी होते हैं जहां उच्च टॉर्क के साथ कम गति की आवश्यकता होती है। जिसमे साइक्लोइडल चालक को किसी भी गियर-आधारित रूपांतरण जैसे एपिसाइक्लिक गियरिंग की तुलना में उनके आकार के लिए बहुत अधिक संपर्क क्षेत्रों के साथ डिज़ाइन किया जा सकता है। वे एक साथ अनेक दांतों के माध्यम से बल लगाते हैं, जिससे स्लाइडिंग संपर्क की आवश्यकता की मूल्य पर आकार के सापेक्ष बहुत अधिक टॉर्क आउटपुट की अनुमति मिलती है।

यह भी देखें

• एपिसाइक्लिक गियरिंग
• साइक्लॉयड गियर - साइक्लॉयड पर आधारित एक गियर दांत का आकार
• हार्मोनिक चालक

बाहरी संबंध

• Darali Cycloid Reducers
• Clock Mechanism – cycloidal drive with 15:1 reduction in motion on YouTube
• Cogulator – demonstration cycloidal drive in motion on YouTube