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Modeling and theoretical analysis of a novel ratcheting-type cam-based infinitely variable transmission system - 04/12/19

Doi : 10.1016/j.crme.2019.10.005 
Amjad Al-Hamood a, Hazim Jamalia a, Amer Imran a, Oday Abdullah b, c, , Adolfo Senatore d, Hakan Kaleli e
a Mechanical Eng. Department, College of Engineering, University of Kerbala, Iraq 
b Energy Engineering Department, College of Engineering, University of Baghdad, Iraq 
c TU Hamburg-Harburg, Laser- und Anlagensystemtechnik, Denickestraße 17 (L), 21073 Hamburg, Germany 
d Department of Industrial Engineering, University of Salerno, Italy 
e Yıldız Technical University, Faculty of Mechanical Engineering, Automotive Division, Istambul, Turkey 

Corresponding author.

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Abstract

An infinitely variable transmission (IVT) is a system that allows for a continuous (non-discrete) variation (including zero) in transmission ratio between two rotating elements. In this paper, a novel ratcheting-type IVT mechanism is presented and its geometrical design and kinematic analysis are studied in details. The proposed system contains two identical units. Each unit includes a cam with a follower, oscillatory slotted links pivoted at a shaft that can be moved vertically by a hydraulic ram (alterable transmission ratio), and a grooved wheel with an actuating rod. The input rotational motion is converted through each unit to an oscillatory angular motion of controlled amplitude. This resulting motion is rectified using a ratchet to get a unidirectional output rotational motion. Therefore, the system output motion will have a different velocity and acceleration than those of the system input. The kinematic analysis revealed that the transmission ratio can be varied continuously in a range from zero to infinity. The analysis also showed that, for particular transmission ratios, the system gives uniform output (angular velocity and acceleration) for a corresponding uniform input.

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Keywords : Infinitely variable, Transmission, Cam, Ratchet


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Vol 347 - N° 12

P. 891-902 - décembre 2019 Retour au numéro
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  • Riadh Chaari, Marwa Haddar, Fathi Djemal, Fakher Chaari, Mohamed Haddar

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