Зачеплення новикова

Отже, основний недолік зубчастих передач з эвольвентним профілем (циліндричних, конічних, планетарних, хвильових) - високі контактні напруги в зубцях. Вони великі тому, що контактують два зубці з опуклими профілями. При цьому площадка контакту дуже мала, а контактні напруги відповідно високі. Це обставина сильно обмежує "несучу здатність" передач, тобто не дозволяє передавати більші обертаючі моменти.

В ирішуючи проблеми проектування важких тихохідних машин, таких як трактори і танки, М. Л. Новиков в 1954 році розробив зачеплення, у яких опуклі зубці шестерні зачіпаються з увігнутими зубцями колеса.

До того ж опуклий і увігнутий профілі (звичайно кругові) мають близькі по абсолютній

Рис.2.7 величині радіуси кривизни. За рахунок цього виходить більша площадка контакту, контактні напруги зменшуються і з'являється можливість передавати приблизно в 1,4  1,8 рази більші обертаючі моменти.

На жаль, при цьому доводиться пожертвувати основною перевагою эвольвентних зачеплень - коченням профілів зубців одне по іншому і відповідно одержати високе тертя в зубцях. Однак для тихохідних машин це не так важливо.

Робочі бічні поверхні зубців являють собою кругогвинтові поверхні, тому передачі можна називати кругогвинтовими. Надалі було розроблено варіант передачі з двома лініями зачеплення.

У даній передачі зубці кожного колеса мають увігнуті ніжки і опуклі головки. Передачі з двома лініями зачеплення мають більшу несучу здатність, менш чутливі до зсуву осей, працюють з меншим шумом і більш технологічні. Ці передачі успішно застосовуються при малих числах зубців (Z₁ < 10) і дають достатню твердість шестерень при їх великій відносній ширині.

З ачеплення Новикова в редукторах застосовують замість переходу на колеса з твердими поверхнями.

Розрахунок передач Новикова на контактну міцність проводять на основі формули Герца-Бєляєва, з огляду на експериментально встановлений факт, що несуча здатність передач за інших рівних умов обернено пропорційна синусу кута нахилу зубців. Крім того, у розрахунку небагато підвищуються допустимі напруги.

Передачі бувають однопарні, які застосовуються в редукторах загального призначення і багатопарні, одержувані за рахунок збільшення осьового розміру, які застосовуються в прокатних станах, редукторах турбін і т.п.

Конічні зубчасті передачі

Передають обертаючий момент між валами з пересічними осями (найчастіше під кутом 90⁰). Їхні зубці бувають прямими, косими, круговими і звичайно мають эвольвентний профіль.

І хоч, конічні колеса складніше циліндричних як по своїй геометрії, так і у виготовленні, принципи силової взаємодії, умови роботи, а отже, і методика розрахунку аналогічні циліндричним.

Тут ми розглянемо тільки відмінні риси розрахунку конічних коліс.

Спочатку конструктор вибирає зовнішній окружний модуль m_te, з якого розраховується вся геометрія зачеплення, зокрема, нормальний модуль у середині зубця ,

де R_e – зовнішня конусна відстань.

С или в конічній передачі діють аналогічно циліндричній, однак варто пам'ятати, що через перпендикулярність осей радіальна сила на шестерні аналогічна осьовій силі для колеса і навпаки, а окружна сила при переході від шестерні до колеса тільки змінює знак ; . Рис.

Розрахунки на міцність конічних коліс [45] проводять аналогічно циліндричним, по тій же методиці [3]. З умови контактної витривалості визначають зовнішній ділильний діаметр d_we, з умови міцності на вигин знаходять нормальний модуль у середині зуба m_nm. При цьому в розрахунок приймаються уявлювані еквівалентні колеса з числами зубців і діаметри ,

де Z₁, Z₂, - фактичні числа зубців конічних коліс.

При цьому числа Z_э1,2 можуть бути дробовими.

В еквівалентних циліндричних колесах [32] діаметр початкової окружності і модуль відповідають середньому перетину конічного зубця, замість міжосьової відстані береться середня конусна відстань [45], а профілі еквівалентних зубців одержують розгорненням додаткового конуса на площину.