Novikov gear: GOST, disenyo, aplikasyon

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Maraming gumagalaw na mekanismo ang idinisenyo sa paraang imposible ang direktang paglipat ng enerhiya mula sa device sa pagmamaneho patungo sa executive body. Sa ilang mga sitwasyon, ang motor at ang hinimok na aparato ay structurally spaced malayo at offset mula sa bawat isa. Sa ibang mga kaso, dapat munang ma-convert ang enerhiya: bawasan o pataasin ang bilis ng engine, baguhin ang direksyon ng pag-ikot, o gawing translational ang rotational na paggalaw.

Pagkatapos, ang ilang intermediate na mekanismo ay kinakailangan upang ilipat o baguhin ang enerhiyang ito. Ang isa sa mga pangunahing elemento na ginagamit para sa layuning ito ay mga gulong ng gear. Ginagamit ang mga ito saanman kinakailangan ang makabuluhang paghahatid ng kuryente habang pinapanatili ang isang compact na device at mahabang buhay ng serbisyo - ito man ay gearbox ng kotse, fishing rod reel o hydroelectric turbine.

Ano ang mga paglilipat

Maraming uri ng gears. Inuri ang mga ito ayon sa sumusunod na pamantayan:

• direksyon ng motion transmission - cylindrical, worm,korteng kono;
• gilid ng gulong kung saan pinuputol ang mga ngipin - panloob o panlabas na gearing;
• direksyon ng ngipin - tuwid, pahilig, chevron;
• hugis ng ngipin - cycloid at involute gear, Novikov engagement.

Cycloid gearing

Ang teknolohiyang ito ay na-patent noong 1931 ng German engineer na si Lorenz Braren. Sa kasamaang palad, mayroon itong mga makabuluhang disbentaha.

1. Mahirap gawin - ang bawat gulong ay pinuputol gamit ang hiwalay na gear cutting tool.
2. Napakataas na sensitivity sa mga pagbabago sa distansya sa gitna. Sa madaling salita, ang ganitong uri ng pakikipag-ugnayan ay nangangailangan ng pinakamataas na katumpakan sa paggawa at pag-install, at sa kaganapan ng kaunting pinsala sa makina, ito ay mabibigo.
3. Mga kahirapan sa pagkumpuni dahil sa kakulangan ng standardisasyon ng mga naturang pakikipag-ugnayan.

Ang bentahe ng gear na ito ay ang stress sa punto ng pagkakadikit ng mga ngipin ay lubos na nababawasan dahil sa kanilang bilugan na hugis, na nagreresulta sa higit na tibay ng mga bahagi.

Bilang resulta nito, natagpuan ng cycloidal connection ang paggamit nito sa medyo makitid na larangan ng industriya - sa paggawa ng mga relo at iba pang precision na instrumento, ilang uri ng compressor at pump.

Involute type

Ang ganitong uri ng disenyo ng ngipin ay iminungkahi ng sikat na mekaniko at mathematician na si Leonhard Euler noong 1760 at ito ang pinakamalawak na ginagamit sa industriya.

Sa isang pares ng gear, ang isang bahagi na may mas maliit na diameter ay karaniwang tinatawag na gear, at isang bahagi na may malaking bahagi ay tinatawag na gulong. ATinvolute connection, ang mga ngipin ay may profile na may matambok na gilid. Ito ay pareho para sa parehong gear at gulong. Mula dito ay sumusunod ang pangunahing pang-ekonomiyang benepisyo ng involute gearing: mababang pagiging kumplikado ng mga bahagi ng pagmamanupaktura habang pinapanatili ang sapat na katumpakan at, nang naaayon, mataas na produktibidad. Ang mga gulong na ito ay hindi nangangailangan ng kumplikadong kagamitan sa paggawa, at ang kanilang kalidad ay madaling kontrolin.

Ang koneksyon na ito ay may isa pang hindi mapag-aalinlanganang kalamangan na nauugnay sa pagkakaroon ng isang kadahilanan ng tao sa produksyon: ang mga involute na ngipin ay hindi sensitibo sa mga pagbabago sa gitnang distansya, kung ang kanilang pakikipag-ugnayan ay hindi maaantala. Sa madaling salita, ang mga naturang gulong ay "nagbibigay-daan" sa ilang mga kamalian sa parehong pagmamanupaktura at pag-install nang walang labis na pagkawala sa pagganap.

Gayundin, ang involute gearing ay nagbibigay sa mga gear ng mahabang buhay ng serbisyo dahil sa katotohanan na ang mga ibabaw ng ngipin, na may convex na hugis, ay gumulong sa isa't isa. Dahil dito, ang friction ng mga ibabaw ay makabuluhang nabawasan, ibig sabihin, ang pagkasira ng mga bahagi ay nabawasan.

Paglikha ng Novikov transmission

Minsan kailangan mong magpadala ng napakataas na torque at sa parehong oras ay huwag lumampas sa isang tiyak na sukat at bigat ng mekanismo. Sa ilalim ng mga kundisyong ito, ang involute connection ay maaaring hindi sapat na maaasahan - dahil sa mataas na contact stress sa punto ng contact ng mga ngipin, maaari silang mabilis na mabigo.

Narito ang tulong sa tinatawag na circular screwpakikipag-ugnayan. Ito ay binuo noong 1954 ng inhinyero ng Sobyet at imbentor na si M. L. Novikov. Nagawa niya ang desisyong ito sa pamamagitan ng pagsasaliksik sa mga problemang lumitaw kapag nagdidisenyo ng mabibigat ngunit medyo mabagal na makina gaya ng mga traktor at tangke.

Ang diskarteng ito ay may malaking masa, na nangangailangan ng paglipat ng naaangkop na torque mula sa makina sa pamamagitan ng paghahatid sa mga gulong o track roller. Hindi palaging nasa trabaho ang mga involute na ngipin.

Ano ang mga pakinabang ng pagbubukas…

Nagawa ang isang koneksyon kung saan ang mga ngipin ng gear at ang gulong ay matambok at malukong, ayon sa pagkakabanggit. Dahil dito, nakamit ang makabuluhang pagtaas sa contact surface ng mga ngipin, dahil ang mga ngipin sa gear at ang mga depression sa pagitan ng mga ito sa gulong ay may napakalapit na radii.

Kaya, ang boltahe sa punto ng contact ay nabawasan. Ginawa nitong posible, depende sa mga partikular na pangyayari, alinman sa makabuluhang bawasan ang laki ng mekanismo habang pinapanatili ang halaga ng ipinadala na kapangyarihan, o, habang pinapanatili ang umiiral na mga sukat at timbang, upang makabuluhang taasan ang pagkarga sa koneksyon nang walang takot sa isang maagang pagkasira.

…at mga kapintasan nito

Sa kaibahan sa involute connection, kung saan magkadikit ang dalawang convex surface, sa Novikov gears, ang convex at concave na bahagi ay bumubuo ng halos integral na kabuuan kapag konektado. Dahil dito, ang alitan sa pagitan ng mga ngipin ay tumataas nang malaki, na nakakaapekto sa kanilang tibay. Bagaman sa kaso ng mga mababang-bilis na makina, kung saan sa una atnabuo ang isang circular screw connection, hindi gaanong mahalaga ang salik na ito.

Bukod dito, ang disenyong ito, na katulad ng cycloid gear, ay naglalagay ng mataas na pangangailangan sa kalidad ng pagkakagawa at pag-aalaga ng assembly, dahil ang paglabag sa distansya sa gitna ay maaaring humantong sa mga sakuna na kahihinatnan.

Bago ang Novikov, marami nang mga pagtatangka ang ginawa upang mapabuti ang disenyo ng pakikipag-ugnayan, ngunit siya lamang ang nakabuo ng isang mabubuhay na teknolohiya. Pagkatapos ng ilang pagpapabuti, ipinakilala ito sa maraming industriya.

Pagpapahusay ng imbensyon

Mayroong dalawang uri ng Novikov link sa kabuuan:

• na may isang touch line (maaaring prepolar at polar);
• may dalawang touch lines (dozapole).

Sa unang uri, ang mga ngipin ng gear at gulong ay may parehong curvature sa buong contour. Sa isang polar na koneksyon, ang profile ng drive wheel ay ginawang matambok, at ang hinimok na gulong ay malukong. Sa prepolar - vice versa. Ang tambalang ito ay direktang binuo ni Mikhail Novikov, na tumanggap ng Lenin Prize para dito.

Gayunpaman, sa lalong madaling panahon naging malinaw na ang paggawa ng mga gears ng ganitong uri ay medyo mahirap sa teknolohiya. Dahil ang mga gulong ay hindi pareho, ngunit may magkaibang mga putol ng ngipin, dalawang magkaibang piraso ng kagamitan ang kinakailangan upang makagawa ng isang pares ng mga gulong, na hindi masyadong matipid.

Nagsimula na ang pananaliksik sa direksyong ito. Ang kanilang resulta ay ang pagbuo ng dozapoleny gearing, kung saan ang mga ngipin ng gulong at gear ay pareho,ngunit mayroon silang convex contour na mas malapit sa tuktok at isang malukong na mas malapit sa base, na may maayos na paglipat sa pagitan nila. Hindi lamang nito nakamit ang pagkakaisa ng produksyon ng mga bahagi, ngunit nalaman din na ang mga naturang gear ay may mas malaking kapasidad na nagdadala ng pagkarga kaysa sa mga koneksyon na may isang linya ng pakikipag-ugnayan.

Pamamahagi ng bagong development

Bilang orihinal na binuo para sa mabigat, kabilang ang mga kagamitang militar, ang gearing scheme ni Mikhail Novikov ay nagsimulang kumalat nang mabilis sa maraming industriya. Ang Lugansk Machine-Building Plant sa Ukraine ang una sa teritoryo ng dating Unyong Sobyet na gumawa ng mga produkto gamit ang bagong teknolohiya.

iba pa.

Ang mga dayuhang bansa ay aktibong interesado rin sa pag-unlad na ito. Ang Japan ay umuunlad para sa pagpapatupad nito sa industriya ng automotive, at ang England at Estados Unidos ay hindi rin pinababayaan. Ang pag-imbento ng isang siyentipikong Sobyet ay maaaring pumunta upang masakop ang Uniberso: pinopondohan ng mga internasyonal na organisasyon ang pananaliksik sa paggamit ng Novikov gear sa mga space shuttle, probe at iba pang kagamitan.

Mga globo ng paggamit ng rotary screw technology

Para sa karamihan, ang pagpapaunlad na ito ay ipinatupad sa mga sumusunod na lugar:

• mga traction gear ng iba't ibang mabibigat na sasakyan - mga trolleybus, bus, tram, helicopter);
• pumping unit at iba pang kagamitan sa industriya ng langis;
• makinarya sa pagmimina ng karbon;
• hoist at travel crane gearbox.

Mayroon ding mga espesyal na bearings na ginawa gamit ang Novikov gears na tatlong beses ang load capacity ng conventional bearings.

Produksyon ng mga Novikov gear at mga dokumento sa regulasyon

Ang mga espesyal na kagamitan ay binuo para sa pagputol ng mga ngipin sa paggawa ng pakikipag-ugnayan ni Novikov - isang milling cutter. Ang tool na ito ay may medyo mataas na gastos, dahil ang mataas na mga kinakailangan ay inilalapat sa katumpakan ng paggawa ng mga gears. Ang isang bahagyang paglihis - at ang perpektong pagkakatugma ng mga contour ng contact, na nagsisiguro ng mataas na buhay ng gear at transmitted power, ay hindi na mapapansin.

Dahil ang kalidad ng parehong mga ngipin mismo at ang mga cutter para sa pagputol ng mga ito ay napapailalim sa partikular na mataas na mga kinakailangan, ang mga hiwalay na pamantayan ng estado ay binuo upang kontrolin ang kanilang paggawa. Para sa mismong pakikipag-ugnayan ng Novikov - GOST 17744-72, para sa mga tool sa pagputol ng gear - GOST 16771-81.

Ang bagong prinsipyo ng paggawa ng mga ngipin, na binuo ni M. L. Novikov, ay kinilala hindi lamang sa teritoryo ng dating USSR, kundi pati na rin sa maraming iba pang mga bansa.