کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5018856 1467719 2017 18 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Unified approach to bi-directional non-back drivable roller clutch design
ترجمه فارسی عنوان
رویکرد یکپارچه به طراحی دوچرخه کلاچ غلتکی دو طرفه
کلمات کلیدی
کلاچ بدون هدایت پذیری، طرح، مصنوعی، روباتیک،
ترجمه چکیده
یک مکانیزم غیر قابل برگشت (انتقال یا گیره) دستگاهی است که قادر است از محور ورودی آن به محور خروجی انتقال یابد و بالعکس برای قفل کردن گشتاورهای اعمال شده بر خروجی آن. این دستگاه ها به طور گسترده ای در سیستم های رباتیک، مکاترونیک و پروتز استفاده می شود تا مفاصل را قفل کنند و یا محورهای انتقال / غیر فعال شدن فیزیکی. یک روش کارآمد برای پیاده سازی حرکت غیر بازگشتی، بهره برداری از پدیده ی گوه است که به عناصر نورد زمانی اتفاق می افتد که بین سطوح دایره ای و عدسی فشرده می شود. ادبیات جاری که مکانیسم های مشابه و معادلات پایه را توصیف می کند، پراکنده و ناقص است. در این مقاله، مجموعه ای از معادلات مربوطه به منظور بهینه سازی طراحی آنها ارائه می شود که از نظر خاص در پروتز برای به حداقل رساندن وزن اندام است. چارچوب مفهومی و طراحی عمومی شرح داده شده است. سپس ارتباط بین گشتاور قفل و خواص اجزاء حاصل می شود. علاوه بر این، منابع و اثرات تحمل و شرایط عملیاتی معرفی شده است. فشار تماس، گشتاور ورودی مورد نیاز برای باز کردن قفل کلاچ، گشتاور انتقالی و پاسخ ورودی، در نهایت مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. قسمت نهایی مقاله به روش گام به گام مفید در طراحی کلاچ های غلتکی غیر قابل بازگشت است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی صنعتی و تولید
چکیده انگلیسی
A non-back drivable mechanism (transmission or clutches) is a device able to transmit torques from its input to the output axis and vice-versa to lock torques applied to its output. These devices are widely used in robotic, mechatronic systems and prosthetics in order to lock joints or to physically engage/disengage transmission axes. An efficient way to implement non-back drivability is to exploit the wedge phenomenon that occurs to rolling elements when they are compressed between circular and cam surfaces. The current literature describing such mechanisms and underlying equations is rather scattered and incomplete. In this paper, a relevant set of equations is presented to optimize their design, which is of particular interest in prosthetics to minimize weight of limbs. The conceptual framework and the general design are described. The relationship between the locking torque and the properties of the components are then derived. Moreover, the sources and effects of tolerance and of operational conditions are introduced. The contact pressures, the input torque required to unlock the clutch, the critical torque and the input backlash are finally analyzed. The final part of the paper is devoted to a step-by-step procedure useful in the design of non-back drivable roller clutches.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Mechanism and Machine Theory - Volume 116, October 2017, Pages 433-450
نویسندگان
, , ,