Design and application guidelines for cycloid drives with machining tolerances

This paper presents an analytical and computer-aided analysis and synthesis of cycloid drives. The kinematic relationships among tolerance, drive parameters (gear ratio, normalized tooth height and pitch diameter) and performance indices (backlash and torque ripple) are analytically defined, and subsequently analyzed in detail via a computer-aided procedure. As a result, two simple and practical formulas for design synthesis of this type of drives are developed. Based on the tolerance, one formula is used for estimating the magnitude of the backlash of a given drive, and the other is for estimating the torque ripple. A user, by using these formulas, can select a best suited cycloid drive for his application. Once a particular drive has been chosen, the numerical model could be run to analyze the performance. A practical example is given to illustrate the design procedures in the application of the results from this investigation. Der vorliegende Aufsatz stellt eine analytische, rechnergestützte Analyse sowie Synthese von Zykloidengetrieben vor. Die kinematische Verwandtschaft zwischen Toleranz, Antriebsparametern (Ubersetzung, normierte Zahnhöhe und Teilkreisdurchmesser) und Ausführungsindizes (Flankenspiel und Drehmomentenschwankungen) werden analytisch definiert und danach ausführlich durch ein rechnergsstütztes Verfahren analysiert. Als Ergebnis werden zwei einfache und praktische Formeln entwickelt, die für die Konstruktion der Antriebe dieser Getriebe zweckmäβig sind. Von der Toleranz ausgehend, wird eine der Formeln für die Schätzung der Gröβe des Flankenspiels und die andere Formel für die Schätzung der Drehmomentschwankungen verwendet Der Benutzer kann durch die Anwendung dieser Formeln das für seinen Zweck geeigneteste Zykloidengetriebe auswählen. Sobald der Getriebetyp gewählt ist, kann man die numerische Nachrechnung durchführen und die Ausführung des Getriebes analysieren. Ein praktisches Beispiel wird angegeben.