Зубчатые передачи с зацеплением Новикова

Механизм, в котором два подвижных звена являются зубчатыми ко-лесами, образующими с неподвижным звеном вращательную или поступательную пару, называют зубчатой передачей.

В большинстве случаев зубчатая передача служит для передачи вращательного движения. В некоторых механизмах эту передачу применяют для преобразования вращательного движения в поступательное.

Зубчатые передачи — наиболее распространенный тип передач в современном машиностроении и приборостроении; их применяют в широких диапазонах скоростей (до 100 м/с), мощностей (до десятков тысяч киловатт).

Основные достоинства зубчатых передач по сравнению с другими передачами:

• технологичность, постоянство передаточного числа;
• высокая нагрузочная способность;
• высокий КПД (до 0,97-0,99 для одной пары колес);
• малые габаритные размеры по сравнению с другими видами передач при равных условиях;
• большая надежность в работе, простота обслуживания;
• сравнительно малые нагрузки на валы и опоры.

К недостаткам зубчатых передач следует отнести:

• невозможность бесступенчатого изменения передаточного числа;
• высокие требования к точности изготовления и монтажа;
• шум при больших скоростях; плохие амортизирующие свойства;
• громоздкость при больших расстояниях между осями ведущего и ведомого валов;
• потребность в специальном оборудовании и инструменте для нарезания зубьев;
• зубчатая передача не предохраняет машину от возможных опасных перегрузок.

Преимущественное распространение получили передачи с зубьями эвольвентного профиля, которые изготавливаются массовым методом обкатки на зубофрезерных или зубодолбежных станках. Достоинство эвольвентногозацепления состоит в том, что оно мало чувствительно к колебанию межцентрового расстояния.

Другие виды зацепления применяются пока ограниченно. Так, циклоидальное зацепление, при котором возможна работа шестерен с очень малым числом зубьев (2-3), не может быть, к сожалению, изготовлено современным высокопроизводительным методом обкатки, поэтому шестерни этого зацепления трудоемки в изготовлении и дороги; новое пространственное зацепление Новикова пока еще не получило массового распространения, вследствие большой чувствительности к колебаниям межцентрового расстояния.

В данной работе мы подробно рассмотрим зубчатые передачи с зацеплением М.Л. Новикова, а также расчет цилиндрических передач с зацеплением М.Л. Новикова.

1 Зубчатые передачи с зацеплением М.Л. Новикова

Основной недостаток зубчатых передач с эвольвентным профилем (цилиндрических, конических, планетарных, волновых) – высокие контактные напряжения в зубьях. Они велики потому, что контактируют два зуба с выпуклыми профилями. При этом площадка контакта очень мала, а контактные напряжения соответственно высоки. Это обстоятельство сильно ограничивает «несущую способность» передач, т.е. не позволяет передавать большие вращающие моменты.

...

2 Достоинства и недостатки передач с зацеплением Новикова

Высокая нагрузочная способность является основным достоинством передач с зацеплением Новикова. При твердости рабочих поверхностей до НВ 350 можно принимать допускаемую нагрузку примерно в 2,5 раза больше допускаемой нагрузки для эвольвентных прямозубых передач тех же основных размеров, выполненных из тех же материалов, с той же термической обработкой (сравнение допускаемых нагрузок произведено при коэффициенте нагрузки К= 1).

...

3 Геометрические параметры передачи с зацеплением М.Л. Новикова

Одним из основных параметров зацепления Новикова является расстояние от полюса зацепления Р до точки контакта К, которое определяет положение линии зацепления (прямой К-К параллельной осям вращения и проходящей через точку контакта К) относительно оси мгновенного относительного вращения Р-Р. Это расстояние выбирается в зависимости от величины передаваемой мощности в пределах

...

4 Расчет передачи с зацеплением Новикова на контактную прочность

Этот расчет производят по аналогичным расчетным формулам на контактную прочность для косых зубьев эвольвентного зацепления, но с учетом их большей нагрузочной способности. На основании опытных данных несущую способность зубьев зацепления Новикова по контактной прочности принимают в 1,75-2 раза больше, чем для эвольвентных зацеплений.

...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, передачи с зацеплением Новикова состоят из двух цилиндрических косозубых колес или конических колес с винтовыми зубьями и служат для передачи момента между валами с параллельными или пересекающимися осями. Особенность зацепления Новикова состоит в том, что в этом зацеплении первоначальный линейный контакт заменен точечным, превращающимся под нагрузкой в контакт с хорошим прилеганием.

...