Передали с круговинтовым зацеплением новикова

Общие сведения и область применения. Эвольвентное зубчатое зацепление наряду с существенными достоинствами имеет ряд недостатков: контакт зубьев линейчатый (рис. 1, б, в), а поэтому повышается чувствительность передачи к неточностям изготовления и сборки; увеличенные потери в зацеплении в связи со значительным скольжением; сопротивление контактной усталости ограничивается приведенным радиусом кривизны активных поверхностей зубьев. Поэтому повышение нагрузочной способности передачи сопровождается увеличением диаметров колес и, следовательно, габаритов и массы передач.

В 1954 г. М. Л. Новиковым было предложено круговинтовое зацепление, применяемое для цилиндрических и конических передач (рис. 2, а, б

Рис. 1. Профили зубьев и перемещения контактной площадки: а – выпуклый и вогнутый профили зубьев; б – перемещение контактной площадки в прямозубом эвольвентном зацеплении; в – перемещение контактной площадки в косозубом эвольвентном зацеплении; г – перемещение контактной площадки в зацеплении Новикова; 1–1 -контактные площадки; 2–2 - движение пятен контакта;  – угол наклона линии зуба

Рис. 2. Цилиндрическая и коническая передачи Новикова

Передачи выполняют косозубыми (рис. 3). Прямозубыми они быть не могут.

Рис. 3. Цилиндрическая передача с зацеплением Новикова

Профиль зубьев в торцовой плоскости у шестерни – выпуклый, у колеса – вогнутый (рис. 4, а). Они описаны радиусами окружностей _а, _f, близкими друг другу по значению. Первоначальный контакт в точке К₀ у шестерни – на головке зуба, у колеса – на ножке.

При вращении колес точка контакта двух винтовых линий зубьев перемещается от одного торца колес к другому. Непрерывность зацепления осуществляется вследствие осевого перекрытия зубьев (b₂ > р_х, см. рис. 3). Поэтому в торцовой плоскости зубья не взаимоогибаемы в отличие от эвольвентного зацепления. Точка контакта не перемещается по высоте профилей зубьев, а перемещается по линии зацепления L-L параллельно полюсной линии П-П. Причем относительное положение профилей в плоскости, проходящей через точку К₀ параллельно торцам, остается неизменным (см. рис. 4, угол давления _к).

Под нагрузкой за счет упругой деформации поверхностей зубьев точечный контакт переходит в контакт по площадке, которая движется вдоль линии зуба от одного торца к другому со скоростью качения v_K значительно больше окружной v (v_K = v / tg).

Большой приведенный радиус кривизны при касании выпукло-вогнутых поверхностей и большие скорости качения профилей вдоль зуба способствуют образованию масляной прослойки и повышению Нагрузочной способности в 1,3... 1,5 раза по сравнению с косозубыми эвольвентными передачами.

Применяют два вида зацеплений: с одной линией зацепления (ОЛЗ) и с двумя (ДЛЗ).

Рис. 4. Схемы передач Новикова: а – одна линия зацепления (ОЛЗ);

б – две линии зацепления (ДЛЗ)

В передачах ОЛЗ профили зубьев колес разные, у шестерни — выпуклый, у колеса — вогнутый (рис. 4, а). Линия зацепления L-L – параллельна начальной прямой П–П, проходящей через полюс зацепления и смещена на величину l в сторону колеса с вогнутым профилем (относительно шестерни — заполюсное зацепление). Для изготовления колес требуются два разных инструмента, что является недостатком.

В передачах ДЛЗ профили зубьев колес одинаковые. Для изготовления колес требуется один инструмент. Профили головок зубьев образуют контакт в двух точках и (рис. 4, б).

Линии зацепления L'–L' и L''– L'' и расположены по обе стороны начальной прямой П–П (зацепление — дозаполюсное). Под нагрузкой одновременно образуются две площадки контакта, но на разных зубьях (в точках и ). Нагрузка распределяется между двумя площадками и между двумя зубьями, что повышает нагрузочную способность не только по контактным напряжениям, но и по напряжениям изгиба (по сравнению с эвольвентными в 1,5.„1,7 раза).

Основное применение в настоящее время получили зацепления с ДЛЗ с исходным контуром в нормальном сечении (см. ГОСТ 15023–76). Высота головки зуба h_a = 0,9m, ножки h_f = 1,05m, угол давления _к = 27°. Он рекомендуется для передач с твердостью материала Н  320НВ, m  16 мм, v  90 м/с.

Для передач с H  58HRC_э хорошие результаты показали исходные контуры с пониженной высотой зубьев h_a = 0,75т, h_f = 0,9m.

Передачи с зацеплением Новикова чувствительны к изменению межосевого расстояния, которое ведет к уменьшению размеров площадок контакта. Поэтому требуются более жесткие допуски на глубину врезания, межосевое расстояние, более жесткие валы и их опоры.

Передачи Новикова нашли применение в редукторах общего назначения. По литературным источникам известно также их применение в редукторах вертолетов, задних мостах троллейбусов.