Циклоиды для механизмов машин дня завтрашнего

22.01.13.

      ЦИКЛОИДЫ  МЕХАНИЗМОВ   для  МАШИН  ТЕХНИКИ  БУДУЩЕГО

На показанной здесь картинке по прямой линии железнодорожного пути катится колесо вагона.

Любая точка колеса  (например, показанная здесь белым крестиком), расположенная на конце радиуса его качения, выписывает в пространстве кривую линию по траектории прыжков (как показано здесь красной линией).  Эта линия называется ЦИКЛОИДОЙ.

Любая точка на колесе, расположенная от его оси на расстоянии меньшем, чем радиус его качения, выписывает волнистую кривую, которая называется УКОРОЧЕННОЙ ЦИКЛОИДОЙ.

Любая точка на колесе,  расположенная от его оси на расстоянии большем, чем радиус его качения, выписывает кривую, которая называется УДЛИНЁННОЙ ЦИКЛОИДОЙ.

Под прямой линией качения колеса эта кривая имеет петли. На этом рисунке пропорции размеров таковы, что эти петли будут малы в сравнении с диаметром качения колеса.

Но могут быть иные соотношения размеров. В очень удлинённой циклоиде её петля может быть куда больше периода циклоиды. В технике это ещё как понадобится.

Колесо может катиться по выпуклой дуге, тогда упомянутые точки колеса выписывают  кривые, которые называются ЭПИЦИКЛОИДЫ, в частности, укороченные и удлинённые,  соответственно.

Если колесо катится по вогнутой дуге,  то его упомянутые выше точки выписывают кривые, которые называются ГИПОЦИКЛОИДЫ, соответственно, укороченные и удлинённые.

Представим себе, что вагон проезжает около стены и на эту стену проектируется какая-либо из упомянутых точек колеса, а выписанная такой точкой линия на стене пусть фиксируется, предположим, некой светочувствительной бумагой, которой покрыта плоскость стены.

Представим себе также, что такая воображаемая стена воздвигнута вдоль окружности, проведённой вокруг стадиона.
 
На этой стене, покрытой фотобумагой (или бумагой для синьковки чертежей), фиксируются описываемые выше циклоиды, - то есть линии  проекций на такую цилиндрическую поверхность наших упомянутых выше точек катящегося колеса.

Теперь по аналогичным геометрическим схемам, - но в иных размерах и пропорциях, - будем строить циклоидные механизмы в габаритах кухонной посуды.

По линии подходящей нам циклоиды мы  - в поверхности ведомого звена для каждой очередной нашей модели  механизма - будем прорезать шариковой фрезой соответствующую канавку под катящиеся по ней шарики.



ЦИКЛОИДЫ НА ШАРОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ.
 
Вместо цилиндрической поверхности, подобной стене вокруг того стадиона, циклоиду проведём по шаровой поверхности, потому что только на неё ложится вся Окружность, по которой движется точка КОЛЕСА, ведущего в нашем механизме.
 
Это колесо – звено ведущее. Его ось перпендикулярна оси ведомого звена, на котором по его шаровой поверхности выполнены по циклоиде канавка под шарики такой передачи зацеплением через них.

Шарики сидят на Колесе, то есть на ведущем звене, в своих гнёздах.

Взаимно-перпендикулярные оси звеньев, ведущего и ведомого, пересекаются.



ЦИКЛОИДЫ ПО ВНУТРЕННЕЙ  ПОВЕРХНОСТИ ТОРА.


Тор – ведомое звено.  Колесо – ведущее звено.  Их оси скрещены под прямым углом.

Промежуточными звеньями  зацепления могут быть и шарики в своих гнёздах, а лучше - ролики, в подшипниках для них.



ЦИКЛОИДЫ ПО ПРОФИЛЮ КОЛЕСА.

Это очень широкая тема ЭЦ (Эксцентрико-Циклоидных) механизмов, которыми ныне занимается, в основном, коллектив фирмы Виктора СТАНОВСКОГО.

Да и мне здесь есть что сказать ещё больше.




ЦИКЛОИДЫ НА ПЛОСКОМ ТОРЦЕ КОЛЕСА.

 
Эта тема ещё более широка и бесконечно более значима. Чего стоят хотя бы только смешные своей анекдотичной простотой «блюдечки с голубой каёмочкой»!