Echipament Novikov: GOST, design, aplicare

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Multe mecanisme de mișcare sunt proiectate în așa fel încât transferul de energie direct de la dispozitivul de conducere la corpul executiv este imposibil. În unele situații, motorul și dispozitivul antrenat sunt distanțate structural și sunt deplasate unul față de celăl alt. În alte cazuri, energia trebuie mai întâi convertită: reduceți sau măriți turația motorului, schimbați sensul de rotație sau transformați mișcarea de rotație în translație.

Atunci sunt necesare unele mecanisme intermediare pentru a transfera sau transforma această energie. Unul dintre elementele principale folosite în acest scop sunt roțile dințate. Ele sunt utilizate oriunde este necesară o transmisie semnificativă de putere, menținând în același timp un dispozitiv compact și o durată lungă de viață - indiferent dacă este vorba de o cutie de viteze pentru mașină, o mulinetă de undiță sau o turbină hidroelectrică.

Care sunt transferurile

Există multe varietăți de angrenaje. Acestea sunt clasificate după următoarele criterii:

• direcția de transmisie a mișcării - cilindric, vierme,conic;
• partea roții pe care sunt tăiați dinții - angrenaj intern sau extern;
• direcția dinților - drept, oblic, chevron;
• forma dinților - angrenaj cicloid și evolvent, logodna Novikov.

Angrenaj cicloidal

Această tehnologie a fost brevetată în 1931 de inginerul german Lorenz Braren. Din păcate, are dezavantaje semnificative.

1. Dificul de fabricat - fiecare roată este tăiată cu o une altă separată de tăiere a angrenajului.
2. Sensibilitate extrem de mare la modificările distanței centrale. Cu alte cuvinte, acest tip de angajare necesită cea mai mare precizie în producție și instalare, iar în cazul celei mai mici deteriorări mecanice, eșuează.
3. Dificultăți de reparare din cauza lipsei de standardizare a unor astfel de angajamente.

Avantajul acestui angrenaj este că solicitarea în punctul de contact al dinților este mult redusă datorită formei lor rotunjite, rezultând o durabilitate mai mare a pieselor.

Ca urmare a acestui fapt, racordul cicloidal și-a găsit aplicația într-un domeniu destul de îngust al industriei - în fabricarea de ceasuri și alte instrumente de precizie, unele tipuri de compresoare și pompe.

Tip involut

Acest tip de design al dintelui a fost propus de faimosul mecanic și matematician Leonhard Euler în 1760 și este cel mai utilizat în industrie.

Într-o pereche de roți dințate, o piesă cu un diametru mai mic este de obicei numită roată dințată, iar o parte cu una mare se numește roată. LAlegatura involventa, dintii au un profil cu margini convexe. Este același lucru atât pentru angrenaj, cât și pentru roată. De aici rezultă principalul beneficiu economic al angrenajului în evolvent: complexitatea scăzută a pieselor de fabricație, menținând în același timp o precizie suficientă și, în consecință, o productivitate ridicată. Aceste roți nu necesită echipamente complexe pentru fabricare, iar calitatea lor este ușor de controlat.

Această conexiune are un alt avantaj incontestabil asociat cu prezența unui factor uman în producție: dinții evolvenți sunt insensibili la modificările distanței centrale, dacă angajarea lor nu este întreruptă. Mai simplu spus, astfel de roți „permit” anumite inexactități atât în producție, cât și în instalare, fără pierderi mari de performanță.

De asemenea, angrenajele în evolventă asigură angrenajelor o durată mare de viață datorită faptului că suprafețele dinților, care au formă convexă, se rostogolesc una peste alta. Datorită acestui fapt, frecarea suprafețelor este redusă semnificativ, adică uzura pieselor este minimizată.

Crearea transmisiei Novikov

Uneori trebuie să transmiteți un cuplu foarte mare și, în același timp, să nu depășiți o anumită dimensiune și greutate a mecanismului. În aceste condiții, conexiunea în evolventă poate să nu fie suficient de fiabilă - din cauza solicitărilor mari de contact la punctul de contact al dinților, acestea pot eșua rapid.

Aici vine în ajutorul așa-numitului șurub circularlogodnă. A fost dezvoltat în 1954 de inginerul și inventatorul sovietic M. L. Novikov. El a luat această decizie cercetând problemele apărute la proiectarea mașinilor grele, dar relativ lente, cum ar fi tractoare și tancuri.

Această tehnică are o masă mare, care necesită transferul cuplului adecvat de la motor prin transmisie către roți sau role de șenile. Dinții învoluți nu sunt întotdeauna la înălțime.

Care sunt beneficiile deschiderii…

A fost creată o legătură în care dinții angrenajului și ai roții sunt convexe, respectiv concave. Datorită acestui fapt, s-a realizat o creștere semnificativă a suprafeței de contact a dinților, întrucât dinții angrenajului și depresiunile dintre ei la roată au raze foarte apropiate.

Astfel, tensiunea la punctul de contact a fost redusă. Acest lucru a făcut posibil, în funcție de circumstanțele specifice, fie reducerea semnificativă a dimensiunii mecanismului, menținând în același timp valoarea puterii transmise, fie, menținând dimensiunile și greutatea existente, creșterea semnificativă a sarcinii conexiunii fără teamă de o defecțiune timpurie.

… și defectele sale

Spre deosebire de conexiunea evolventă, unde două suprafețe convexe se ating, în angrenajele Novikov, părțile convexe și concave formează un întreg aproape integral atunci când sunt conectate. Din această cauză, frecarea dintre dinți crește semnificativ, afectând durabilitatea acestora. Deși în cazul utilajelor cu viteză mică, pentru care inițial șia fost dezvoltată o conexiune circulară cu șuruburi, acest factor nu este atât de important.

În plus, acest design, similar cu angrenajul cicloidal, impune cerințe mari asupra calității manoperei și îngrijirii ansamblului, deoarece încălcarea distanței dintre centru poate duce la consecințe catastrofale.

Înainte de Novikov, au fost deja făcute numeroase încercări de îmbunătățire a designului logodnei, dar numai el a reușit să dezvolte o tehnologie viabilă. După câteva îmbunătățiri, a fost introdus în multe industrii.

Îmbunătățirea invenției

Există două tipuri de linkuri Novikov în total:

• cu o linie de atingere (poate fi prepolar și polar);
• cu două linii de atingere (dozapol).

În primul tip, dinții angrenajului și ai roții au aceeași curbură de-a lungul întregului contur. Cu o conexiune polară, profilul roții motoare este convex, iar roata condusă este concavă. Cu prepolar - invers. Acest compus a fost dezvoltat direct de Mihail Novikov, care a primit Premiul Lenin pentru aceasta.

Cu toate acestea, în curând a devenit clar că fabricarea angrenajelor de acest tip este destul de dificilă din punct de vedere tehnologic. Deoarece roțile nu sunt aceleași, dar au tăieturi diferite ale dinților, sunt necesare două echipamente diferite pentru a face o pereche de roți, ceea ce nu este foarte economic.

Cercetarea în această direcție a început. Rezultatul lor a fost dezvoltarea angrenajului dozapoleny, în care dinții roții și ai angrenajului sunt aceiași,dar au un contur convex mai aproape de vârf și un concav mai aproape de bază, cu o tranziție lină între ele. Acest lucru nu numai că a realizat unificarea producției de piese, dar s-a descoperit și că astfel de roți dințate au o capacitate portantă mult mai mare decât conexiunile cu o singură linie de cuplare.

Distribuirea noilor dezvoltări

Fiind dezvoltată inițial pentru echipamente grele, inclusiv pentru echipamente militare, schema de viteze a lui Mihail Novikov a început să se răspândească rapid în multe industrii. Uzina de construcții de mașini Lugansk din Ucraina a fost prima de pe teritoriul fostei Uniuni Sovietice care a fabricat produse folosind noua tehnologie.

altele.

Țările străine sunt, de asemenea, interesate activ de această dezvoltare. Japonia se dezvoltă pentru implementarea sa în industria auto, iar Anglia și Statele Unite nu sunt, de asemenea, lăsate în afara. Invenția unui om de știință sovietic poate duce la cucerirea Universului: organizațiile internaționale finanțează cercetări privind aplicarea echipamentului Novikov în navete spațiale, sonde și alte echipamente.

Sfere de utilizare a tehnologiei cu șuruburi rotative

În cea mai mare parte, această dezvoltare a fost implementată în următoarele domenii:

• unelte de tracțiune ale diferitelor vehicule grele - troleibuze, autobuze, tramvaie, elicoptere);
• unități de pompare și alte echipamente din industria petrolului;
• mașini de extracție a cărbunelui;
• cutii de viteze pentru ridicare și macara de călătorie.

Există, de asemenea, rulmenți speciali fabricați folosind angrenaje Novikov, care au o capacitate de încărcare de trei ori mai mare decât rulmenții convenționali.

Producerea angrenajelor Novikov și a documentelor de reglementare

S-au dezvoltat echipamente speciale pentru tăierea dinților la fabricarea logodnei lui Novikov - o freză. Acest instrument are un cost destul de ridicat, deoarece se aplică cerințe ridicate pentru precizia fabricării angrenajelor. O ușoară abatere - și acea armonie ideală a contururilor de contact, care asigură o durată mare de viață a angrenajului și putere transmisă, nu se va mai respecta.

Deoarece atât calitatea dinților înșiși, cât și a tăietorilor pentru tăierea lor sunt supuse unor cerințe deosebit de în alte, au fost elaborate standarde de stat separate pentru a controla fabricarea acestora. Pentru angajamentul Novikov în sine - GOST 17744-72, pentru unelte de tăiere a angrenajului - GOST 16771-81.

Noul principiu de fabricație a dinților, dezvoltat de M. L. Novikov, a fost recunoscut nu numai pe teritoriul fostei URSS, ci și în multe alte țări.