Рівноміцне зубчасте зачеплення новікова

Зубчасте зачеплення Новікова, яке складається із ведучого і веденого зубчастих коліс з розташованими на них круговими зубами, які знаходяться в зачепленні між собою, яке відрізняє ться тим, що прямолінійні твірні кругових профілів зубів ведучого колеса на відстані Db від торцевих перерізів, які характеризують вхід та вихід зубів із зачеплення, замінені з обох боків дугами кіл, які проведені радіусом R 3 , з глибиною 2 3 3840 4 техн. конф. - 36. наук. праць УДМТУ. - Миколаїв, торцевих перерізів, які характеризують вхід та 2002, № 1(379). - С. 37 - 46. вихід зубів із зачеплення, замінені з обох боків Найбільш близьким за технічною сутністю до дугами кіл, які проведені радіусом R3 , з глибиною пропонуємого рішення є прийнята за прототип модифікації зубів DS в торцевих перерізах, при передач Новікова, у якої торцеві ділянки зубів цьому параметри Db та DS визначаються, вихошестерні на вході у зачеплення скошені, що доздячи із знайдених вище виразів. воляє на думку авторів, зменшити динамічні наПорівняння технічного рішення, що заяввантаження в передачі [3]: Остапчук В. П., Смирляється, не лише з прототипом, але й з іншими нов Л. П., Федякин Р. В., Чесноков В. А. А. с. технічними рішеннями в даній області техніки, не 578519 СССР. Зубчатая передача с системой завиявило в них ознак, що відрізняють технічне цепления Новикова. М. Кл. F16H55/08; Заявлено рішення, що заявляється, від прототипу, а це доз23.04.73; Опубл. 30.10.77. Бюл. № 40. воляє зробити висновок про відповідність критерію Недоліком вказаної передачі Новікова є те, що „винахідницький рівень". модифікація зубів направлена лише тільки на зниНа Фіг. 1 зображене зачеплення Новікова, а на ження динамічних навантажень при вході зубів у Фіг. 2 - модифікований зуб ведучого зубчастого зачеплення, і вона відсутня на виході зубів із зачеколеса даного зачеплення. плення. Зачеплення Новікова складається з ведучого Більш того, параметри вказаної модифікації зубчастого колеса 1 з розташованими на ньому зубів є необгрунтованими у зв'язку з чим їх числові випуклими круговими зубами 2, які окреслені значення в кожному конкретному випадку рекомендовано вибирати дослідним шляхом. радіусами r 1 , і веденого зубчастого колеса 3 з Задача винаходу - зниження контактних нарозташованими на ньому вогнутими зубами 4, які пружень у торцевих перерізах, тобто на вході і окреслені радіусом r 2 , причому r 2 > r 1 Передавиході зубів із зачеплення, розробка зачеплення ча Новікова навіть при зовнішньому зачепленні Новікова з рів-номіцними по контактним напрухарактеризується, як слідує з Фіг. 1, внутрішнім женням зубами в довільному перерізі, що на сьоторканням зубів. годнішній день не має аналогів у світовій практиці, Випуклий зуб 2 до модифікації (Фіг. 2) харака також підвищення навантажувальної здатності теризується бічними профілями 5 у вигляді дуг кіл, та ефективності передач Новікова. які окреслені, як вже вказувалось, радіусом r 1 , та Для розв'язання задачі прямолінійні твірні кругових профілів зубів ведучого колеса на відстані він по всій довжині Ь має прямолінійні твірні. В процесі модифікації прямолінійні ділянки 6 з Db від торцевих перерізів, які характеризують вхід і вихід зубів із зачеплення, замінені з обох боків обох боків торців довжиною Db замінені кридугами кіл, проведених радіусом R3 , з глибиною волінійними твірними 7 з радіусом кривизни R3 . При цій заміні замість бічних профілів зубів 5 мамодифікації DS у торцевих перерізах, при цьому ють місце бічні профілі 8, радіус кривизни яких параметри модифікації Db та DS визначаються з виразу: також дорівнює r 1 . При цьому границями переходу криволінійних (1 + l )RR 3Fn Db = 3 ; 3 твірних 7 з радіусами кривизни R3 в прямолінійні [ 2a + (1+ l )n]( R3 + l R)E твірні 9, довжина яких дорівнює b - Db , є профілі 2 ü ì 10, які окреслені, як і профілі 8, радіусом r 1 . (1 + l )RR 3 Fn ï x DS = 3 ï í ý , 3 В результаті модифікації здійснено заглибленï [2 a + (1 + l )n](R 3 + l R )E ï î þ ня торцевих ділянок з кожної із сторін на величину DS , що призвело до зменшення товщини вершин де l = R3 / R ; a = r /R ; S R = R1R 2 /(R1 + R 2 ) ; r = r 1r 2 /( r 2 - r1 ) - привезубів b , в торцях на величину 2D S (Фіг. 2). Зубчасте зачеплення працює наступним чидені радіуси кривизни зубів відповідно у площинах ном. В результаті обертання ведучого зубчастого z0 x та z0 y, R1 , R 2 - радіуси кривизни колеса 1 з кутовою швидкістю w1 і зуб 2, який наеквівалентних циліндрів в площині z0х, r 1 , r 2 лежить ведучому колесу та який має контакт з зурадіуси кривизни бічних профілів випуклих зубів бом 4 колеса J, буде впливати на цей зуб таким ведучого та ввігн ути х з убів веденого зубчастих чином, що ведене колесо 3 почне обертатись з колес; R3 - радіус дуг кіл, який замінює прякутовою швидкістю w 2 . молінійні твірні бічних ділянок зубів, прилеглих до При цьому, у випадку відсутності модифікації, торцевих перерізів, криволінійними твірними, прина вході зубів у зачеплення лінія контакту буде чому R3 ³ R1 ; Fn - нормальна сила, діюча на зуспівпадати з правим бічним профілем 5 зуба, виби; E - модуль пружності матеріалів; n - коходячи з напрямку кутової швидкості w1 (Фіг. 1). В ефіцієнт Пуасона. процесі обертання ведучого колеса 1 вказана лінія Зіставлювальний аналіз з прототипом показує, контакту буде переміщуватися (див. напрямок що зачеплення Новікова, що заявляється, стрілки на Фіг. 2) перпендикулярно чи майже первідрізняється тим, що прямолінійні твірні кругових пендикулярно у напрямку довжини зуба та на випрофілів кіл ведучого колеса на відстані Db від 5 3840 6 ході зуба із зачеплення вона співпаде з положентими значеннями радіусу R3 будуть дорівнювати ням лінії 5 протилежного торця. контактним напруженням, які мають місце у всіх Таким чином при вході і виході зубів із зачепінших перерізах зубів. Отже, шляхом вказаної молення у випадку відсутності їх модифікації у якості дифікації можна добитися, варіюючи значеннями розрахункової моделі в площині, яка перпендикурадіуса R3 , рівності контактних напружень в лярна лінії контакту, виступає модель контакту довільних перерізах зубів, створив при цьому двох полуциліндрів, для якої характерні високі рівноміцне зачеплення Новікова, яке на сьоконтактні напруження в порівнянні з напруженнями годнішній день не має аналогів у сві товій практиці. в перерізах, які лежать на певній відстані від Економічний ефект від впровадження торців зубів. технічного рішення, що пропонується, слід чекати Якщо зуби модифіковані, то в цьому випадку за рахунок підвищення навантажувальної здатпри вході і виході їх із зачеплення лініями контакту ності та ефективності роботи зачеплення є лінії, які співпадають з дугами кіл 10, які лежать Новікова. на відстані від торців Db , у зв'язку з чим пеСуспільна користь технічного рішення, що реміщення лінії контакту буде здійснюватись у пропонується, враховуючи вирівнювання контактмежах довжини, яка дорівнює b - D b . Для моних напружень по довжині зубів, а також більш дифікованих зубів при лініях контакту, які плавний вхід зубів у зачеплення внаслідок моспівпадають з дугами 10, як на вході так і на виході дифікації, полягає в покращенні віброакустичних зубів із зачеплення, у якості розрахункової моделі, характеристик зачеплення за рахунок зниження раніше вказаній площині, буде модель контакту гаму та вібрації (промсанітарія). двох циліндрів. При цьому контактні напруження на вході і виході зубів із зачеплення у відповідності з прийня Комп’ютерна в ерстка М. Клюкін Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститупромислов ої в ласності”, вул. Глазунов а, 1, м. Київ – 42, 01601