Зубчасті передачі Новікова

М. Л. Новіковим було запропоновано нове точкове за-цепленіе, # 946; якому профілі зубів коліс в торцевому січі-ванні окреслені по дугах кола (рис. 10.7). Зуб шестерні робиться опуклим, а зуб колеса - увігнутим, що збільшує їх приведений радіус кривизни, значно підвищуючи контакт-ву міцність передачі.

У зачепленні Новикова контакт зубів відбувається в точці і зуби стосуються тільки в момент проходження профілів через цю точку а безперервність передачі руху забезпе-чується гвинтовий формою зубів.
Передачі з зачепленням Новікова складаються з двох циліндричних косозубих коліс або конічних коліс з гвинто-вимі зубами і служать для передачі моменту між валами з паралель-ними або пересічними осями. Особливість зачеплення Новікова полягає в тому, що в цьому зацепленііпервоначальний лінійний контакт) замінений точковим, який перетворюється під навантаженням в контакт к.с. хорошим приляганням. Найпростішими профілями зубів, забезпе-чувати такий контакт, є профілі, окреслені по дузі окруж-ності або близькою до неї кривої. Зазвичай профіль зубів шестерні робиться опуклим, а профіль зубів коліс увігнутим або навпаки (рис. 3.58, а, б), але можуть бути передачі і з профілем зубів шестерні і колеса, показаним на рис. 3.58, в. Така конструкція зубів збільшує навантажувальну здатність даної передачі в порівнянні з евольвентної передач.
Провідні шестерні:

Переваги та недоліки передач з зачепленням Новікова. Висок-кая здатність навантаження є основною перевагою передач з зачепленням Новікова. При твердості робочих поверхонь до НВ 350 можна приймати допустиме навантаження приблизно в 2,5 рази більше допустимої навантаження для евольвентних прямозубих передач тих же основ-них розмірів, виконаних з тих же матеріалів, з тієї ж термічною обробкою (порівняння допускаються навантажень вироблено при коеффіці- енте навантаження К = 1).

Завдяки більшій здатності навантаження передачі з зачепленням Новікова більш компактні, мають майже в 2 рази менші габарити в порівнянні з передачами з евольвентним зачепленням при однаковій пе-редавать потужності.

Передачі з зачепленням Новікова допускають більше передавальне число, а внаслідок добре утримує масляної плівки між со-торкатися зубами зменшується зношування зубів, підвищується ККД передачі.

Втрати на тертя в зачепленні Новікова приблизно в 2 рази менше, ніж втрати в евольвентного зачеплення. Шум під час їх роботи значи-тельно нижче.

• велика (ніж в евольвентних зацеплениях) чутливість до изме-рівняно міжосьової відстані;

• зі збільшенням навантаження в зачепленні зростає осьова складаю-щая, що, в свою чергу, ускладнює конструкцію застосовуваних підшипникових вузлів;

• при погіршенні контакту (наприклад, в разі перекосу валів і изме-нения міжосьової відстані) все навантаження, що діє на зуби, може зосередитися на невеликій ділянці довжини зубів, в ре-док чого зуби можуть виявитися сильно перевантаженими;

• необхідність мати дві спеціальні фрези для нарізування зубів (для шестерні і колеса).

Планетарні зубчасті передачі. Конструкція. Застосування.

Планетарним називається механізм, що складається з зубчастих коліс, в якому геометрична вісь хоча б одного з коліс рухлива.

Проста планетарна передача (рис. 1, а) включає: za - центральні колеса з зовнішніми і внутрішніми зубами, zg - сателіти з зовнішніми зубами, які зачіпляються одночасно з za і zb. де z - числа зубів коліс, nw - число сателітів, тут nw = 3, h - водило, на якому розташовані осі сателітів (тут водило пов'язане з тихохідним валом).

Принцип роботи планетарних передач: при закріпленому колесі zb (# 969; b = 0) обертання колеса a z (# 969; а) викликає обертання сателіта zg щодо власної осі зі швидкістю # 969; g. Кочення сателіта по zb переміщує його вісь і обертає водило зі швидкістю # 969; h. Сателіт здійснює обертання щодо водила зі швидкістю # 969; = # 969; g - # 969; h і разом з водилом (переносний рух). Його руху нагадують руху планет, тому передача називається планетарної.

Основними ланками планетарної передачі називають такі, які сприймають зовнішні моменти. Будь-яке основна ланка планетарної передачі може бути зупинено.

Диференціальної називають передачу, в якій всі основні ланки рухливі. При цьому можна підсумувати рух двох ланок на одному або розкладати рух однієї ланки на два інших.

а - конструктивна схема; б - кінематична схема передачі;

в, г - диференціальні передачі (підсумовуються і розкладають

• Менші габарити і масу, так як крутний момент передається за кількома потокам (сателітам).

• У деяких схемах можна отримати великі передавальні відносини при малому числі коліс.

Потрібно пам'ятати, що зі збільшенням передавального числа в одній передачі ККД зменшується.

• Підвищена точність виготовлення.

• Велика кількість підшипників кочення,

• Наявність долбяка для нарізування коліс з внутрішніми зубами (долбяк змінює параметри при переточуваннях).

Галузь застосування. Планетарні передачі застосовуються в тих випадках, коли параметр ваги є визначальним. Особливо часто їх можна зустріти в конструкціях авіаційної та іншої транспортної техніки, робототехніки та верстатобудування. Включення планетарних передач в сучасні конструкції покращує їх технічні характеристики і естетичні властивості.

У сучасних пристроях можуть використовуватися каскади з декількох планетарних передач для отримання великого діапазону передавальних чисел. На цьому принципі працюють багато автоматичних коробок передач. Під час Другої світової війни, наприклад, була розроблена особлива конструкція планетарної передачі, яка використовувалася для приводу невеликих радарів. Кільцева шестерня виготовлялася з двох частин, кожна товщиною в половину товщини інших компонентів. Одна з цих половинок фіксувалася нерухомо і мала на 1 зуб менше, ніж друга. У такій конструкції при повному обороті планетарних шестерень і декількох оборотах сонячної шестерні, рухливе кільце поверталося всього на 1 зуб. Таким чином, виходило дуже високе передавальне відношення при невеликих габаритах.

Таким чином, можна зробити висновок, що планетарні редуктори застосовуються в самих різних галузях машинобудування. Це пояснюється тим, що маса і габаритні розміри планетарних редукторів значно менше маси і габаритних розмірів редукторів з нерухомими осями.

39. Хвильові зубчасті передачі.Волновая передача - це механізм, в якому рух між ланками передається переміщенням хвилі деформації гнучкого ланки. Хвильова зубчаста передача (ВЗП) включає z1 - гнучке колесо з зовнішніми зубами, виконане у вигляді тонкостінної циліндра, сполученого з тихохідним валом; z2 - жорстке колесо з внутрішніми зубами, поєднане з корпусом; h - генератор хвиль, що складається з гнучкого підшипника, напресованими на овальний кулачок (рис. 3, а) або з двох великих роликів (дисків), розташованих на ексцентрикових валу (див. рис 7, б). Генератор хвиль по великій осі Y виконують більше отвори гнучкого колеса на величину 2W0, а по малій осі X - менше. При деформації гнучкого колеса під час збирання зуби по великій генератора входять в зачеплення на повну глибину активної частини зуба hd. За малої осі зуби переміщуються (W) до центру і не зачіпаються. Між цими ділянками зуби гнучкого колеса занурені у западини жорсткого на різну глибину (рис. 3, б). Необхідна максимальне радіальне переміщення W0 одно полуразность діаметрів ділильних кіл: W = 0.5 # 8729; (d2 - d1) = 0.5 # 8729; m # 8729; (z2 - z1). При різниці чисел зубів z2 - z1 = 2 величина максимальної радіальної деформації W0 = m. При нарізанні коліс зі зміщенням величина радіальної деформації знаходиться в межах 0.94m≤ W0≤1.1m .Мета деформації - отримати велике число одночасно зачіпляються зубів і підвищити навантажувальну здатність передачі. Для забезпечення многопарного зачеплення вибирають певної форми кулачок, величину радіальної деформації і геометрію профілю зубів.

Принцип роботи ВЗП можна пояснити на прикладі силового взаємодії ланок. Після складання передачі результуючий вектор сил деформації Fh діє на гнучке колесо по більшій осі генератора хвиль. При повороті генератора хвиль за годинниковою стрілкою на нескінченно малий кут # 916; вектор результуючих сил повертається в ту ж сторону, збільшуючись по модулю (). Зуби гнучкого колеса, переміщаючись в радіальному напрямку на величину # 916; W, тиснуть на зуби жорсткого колеса з силою Fn по нормалі до їх профілю. Ця сила розкладається на окружну Ft2 і радіальну Fr2. На зуб гнучкого колеса діє така ж система сил, але в зворотному напрямку. Якщо закріплено жорстке колесо, то під дією сил Ft1 гнучке колесо обертається в бік, зворотний обертанню генератора. Якщо закріплено дно гнучкого колеса, то під дією сил Ft2 жорстке колесо обертається в бік обертання генератора хвиль.

Мал. 2. Хвильова левередж: а - конструктивна схема; б - процес деформації гнучкого зубчастого вінця; в - переміщення зубів.

• Менші масу і габаритні розміри.

• Більш високу кінематичну точність.

• Менший мертвий хід.

• Високу демпфуючу здатність, менший шум.

• Дозволяють здійснити великі передавальні відносини в одному щаблі.

• Дрібні модулі зачеплення (0,15 ... 0,2 мм).

• Складність виготовлення гнучких тонкостінних коліс (потрібна спеціальна технологічне оснащення).

• Обмежені частоти обертання генератора хвиль через виникнення вібрацій.

Галузь застосування. Хвильова передача застосовуються в різних галузях техніки: в приводах вантажопідйомних машин, конвеєрів, різних верстатів, в авіаційній і космічній техніці, в точних приладах, виконавчих механізмах систем з дистанційним і автоматичним управлінням, в приводах гостронаправлених радарних антен систем спостереження за космічними об'єктами ит.п . Герметичні хвильові передачі передають обертання в герметизовані порожнини з хімічної агресивної і радіоактивним середовищем, в порожнині з високим тиском і глибоким вакуумом, а також є приводами герметичних вентилів. Наприклад, в американській космічній ракеті «Кентавр» (60-е рр. 20 ст.) Герметична хвильова передача була використана в механізмі вентиля системи рідкого кисню, що виключило витік кисню і підвищило вибухо-та пожежобезпечність.

Таким чином, можна зробити висновок, що застосовувати хвильові передачі доцільно в механізмах з великим передавальним відношенням, а також в пристроях мають особливі вимоги до герметичності, кінематичної точності, інерційності та ін.