Peralatan Novikov: GOST, reka bentuk, aplikasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Banyak mekanisme bergerak direka bentuk sedemikian rupa sehingga pemindahan tenaga terus dari peranti pemanduan ke badan eksekutif adalah mustahil. Dalam sesetengah situasi, motor dan peranti yang didorong secara struktur dijarakkan jauh dan diimbangi antara satu sama lain. Dalam kes lain, tenaga mesti ditukar terlebih dahulu: mengurangkan atau meningkatkan kelajuan enjin, menukar arah putaran atau menukar pergerakan putaran menjadi translasi.

Maka beberapa mekanisme perantaraan diperlukan untuk memindahkan atau mengubah tenaga ini. Salah satu elemen utama yang digunakan untuk tujuan ini ialah roda gear. Ia digunakan di mana-mana penghantaran kuasa yang ketara diperlukan sambil mengekalkan peranti padat dan hayat perkhidmatan yang panjang - sama ada kotak gear kereta, kekili pancing atau turbin hidroelektrik.

Apakah pemindahan itu

Terdapat pelbagai jenis gear. Ia dikelaskan mengikut kriteria berikut:

• arah penghantaran gerakan - silinder, cacing,kon;
• sisi roda tempat gigi dipotong - penggearan dalaman atau luaran;
• arah gigi - lurus, serong, chevron;
• bentuk gigi - gear sikloid dan involute, penglibatan Novikov.

Penggearan siklik

Teknologi ini telah dipatenkan pada tahun 1931 oleh jurutera Jerman Lorenz Braren. Malangnya, ia mempunyai kelemahan yang ketara.

1. Sukar untuk dihasilkan - setiap roda dipotong dengan alat pemotong gear yang berasingan.
2. Sensitiviti yang sangat tinggi terhadap perubahan dalam jarak tengah. Dalam erti kata lain, jenis penglibatan ini memerlukan ketepatan tertinggi dalam pengeluaran dan pemasangan, dan sekiranya berlaku kerosakan mekanikal yang sedikit, ia gagal.
3. Kesukaran dalam pembaikan kerana kekurangan penyeragaman penglibatan sedemikian.

Kelebihan gear ini ialah tekanan pada titik sentuhan gigi sangat berkurangan kerana bentuknya yang bulat, menghasilkan ketahanan bahagian yang lebih baik.

Akibatnya, sambungan sikloidal telah menemui aplikasinya dalam bidang industri yang agak sempit - dalam pembuatan jam tangan dan instrumen ketepatan lain, beberapa jenis pemampat dan pam.

Jenis involute

Reka bentuk gigi jenis ini telah dicadangkan oleh mekanik dan ahli matematik terkenal Leonhard Euler pada tahun 1760 dan merupakan yang paling banyak digunakan dalam industri.

Dalam pasangan gear, bahagian yang mempunyai diameter lebih kecil biasanya dipanggil gear, dan bahagian yang besar dipanggil roda. ATsambungan involute, gigi mempunyai profil dengan tepi cembung. Ia adalah sama untuk kedua-dua gear dan roda. Daripada ini berikutan manfaat ekonomi utama penggearan involute: kerumitan bahagian pembuatan yang rendah sambil mengekalkan ketepatan yang mencukupi dan, dengan itu, produktiviti yang tinggi. Roda ini tidak memerlukan peralatan yang rumit untuk dihasilkan dan kualitinya mudah dikawal.

Sambungan ini mempunyai satu lagi kelebihan yang tidak dapat dipertikaikan yang dikaitkan dengan kehadiran faktor manusia dalam pengeluaran: gigi involute tidak sensitif terhadap perubahan dalam jarak tengah, jika penglibatan mereka tidak terganggu. Ringkasnya, roda sedemikian "membenarkan" beberapa ketidaktepatan dalam pembuatan dan pemasangan tanpa banyak kehilangan prestasi.

Selain itu, penggearan involute menyediakan gear dengan hayat perkhidmatan yang panjang disebabkan oleh fakta bahawa permukaan gigi, yang mempunyai bentuk cembung, bergolek antara satu sama lain. Disebabkan ini, geseran permukaan berkurangan dengan ketara, iaitu haus bahagian diminimumkan.

Penciptaan transmisi Novikov

Kadangkala anda perlu menghantar tork yang sangat tinggi dan pada masa yang sama tidak melebihi saiz dan berat mekanisme tertentu. Di bawah keadaan ini, sambungan involute mungkin tidak cukup dipercayai - disebabkan oleh tekanan sentuhan yang tinggi pada titik sentuhan gigi, ia boleh gagal dengan cepat.

Ini datang untuk membantu apa yang dipanggil skru bulatpertunangan. Ia dibangunkan pada tahun 1954 oleh jurutera dan pencipta Soviet M. L. Novikov. Dia membuat keputusan ini dengan meneliti masalah yang timbul apabila mereka bentuk mesin berat tetapi agak perlahan seperti traktor dan tangki.

Teknik ini mempunyai jisim yang besar, yang memerlukan pemindahan tork yang sesuai dari enjin melalui transmisi ke roda atau penggelek trek. Gigi yang berlendir tidak selalu sesuai.

Apakah faedah membuka…

Sambungan telah dibuat di mana gigi gear dan roda masing-masing adalah cembung dan cekung. Disebabkan ini, peningkatan ketara dalam permukaan sentuhan gigi telah dicapai, memandangkan gigi gear dan lekukan di antaranya pada roda mempunyai jejari yang sangat rapat.

Oleh itu, voltan pada titik sentuhan telah dikurangkan. Ini memungkinkan, bergantung pada keadaan tertentu, sama ada untuk mengurangkan saiz mekanisme dengan ketara sambil mengekalkan nilai kuasa yang dihantar, atau, sambil mengekalkan dimensi dan berat sedia ada, untuk meningkatkan beban pada sambungan dengan ketara tanpa rasa takut pecahan awal.

…dan kelemahannya

Berbeza dengan sambungan involute, di mana dua permukaan cembung bersentuhan, dalam gear Novikov, bahagian cembung dan cekung membentuk keseluruhan yang hampir kamiran apabila disambungkan. Kerana ini, geseran antara gigi meningkat dengan ketara, menjejaskan ketahanannya. Walaupun dalam kes mesin berkelajuan rendah, yang pada mulanya dansambungan skru bulat telah dibangunkan, faktor ini tidak begitu penting.

Selain itu, reka bentuk ini, serupa dengan gear sikloid, menuntut kualiti mutu kerja dan penjagaan pemasangan, memandangkan pelanggaran jarak tengah boleh membawa kepada akibat bencana.

Sebelum Novikov, banyak percubaan telah dibuat untuk menambah baik reka bentuk pertunangan, tetapi hanya dia yang berjaya membangunkan teknologi yang berdaya maju. Selepas beberapa penambahbaikan, ia diperkenalkan ke dalam banyak industri.

Memperbaiki ciptaan

Terdapat dua jenis pautan Novikov secara keseluruhan:

• dengan satu garis sentuhan (boleh menjadi prepolar dan polar);
• dengan dua garis sentuh (dozapole).

Dalam jenis pertama, gigi gear dan roda mempunyai kelengkungan yang sama di sepanjang keseluruhan kontur. Dengan sambungan kutub, profil roda pemacu dibuat cembung, dan roda yang dipacu adalah cekung. Dengan prepolar - sebaliknya. Kompaun ini dibangunkan secara langsung oleh Mikhail Novikov, yang menerima Hadiah Lenin untuk ini.

Namun, tidak lama kemudian menjadi jelas bahawa pembuatan gear jenis ini secara teknologi agak sukar. Memandangkan roda tidak sama, tetapi mempunyai potongan gigi yang berbeza, dua peralatan berbeza diperlukan untuk membuat sepasang roda, yang tidak begitu menjimatkan.

Penyelidikan ke arah ini telah bermula. Hasilnya ialah pembangunan penggearan dozapoleny, di mana gigi roda dan gear adalah sama,tetapi mereka mempunyai kontur cembung lebih dekat ke bahagian atas dan cekung lebih dekat ke pangkalan, dengan peralihan yang lancar di antara mereka. Ini bukan sahaja mencapai penyatuan pengeluaran alat ganti, tetapi juga didapati bahawa gear tersebut mempunyai kapasiti galas beban yang jauh lebih besar daripada sambungan dengan satu barisan penglibatan.

Pengagihan pembangunan baharu

Pada asalnya dibangunkan untuk peralatan berat, termasuk peralatan ketenteraan, skim penggearan Mikhail Novikov mula merebak dengan pantas merentasi banyak industri. Loji Binaan Mesin Lugansk di Ukraine adalah yang pertama di wilayah bekas Kesatuan Soviet yang mengeluarkan produk menggunakan teknologi baharu.

yang lain.

Negara asing juga berminat secara aktif dalam perkembangan ini. Jepun sedang membangun untuk pelaksanaannya dalam industri automotif, dan England dan Amerika Syarikat juga tidak ketinggalan. Ciptaan seorang saintis Soviet mungkin berjaya menakluki Alam Semesta: organisasi antarabangsa membiayai penyelidikan mengenai penggunaan peralatan Novikov dalam pesawat ulang-alik, probe dan peralatan lain.

Sfera penggunaan teknologi skru putar

Sebahagian besar, pembangunan ini telah dilaksanakan dalam bidang berikut:

• gear tarikan pelbagai kenderaan berat - bas troli, bas, trem, helikopter);
• unit pengepaman dan peralatan industri minyak lain;
• jentera perlombongan arang batu;
• kotak gear kren angkat dan kembara.

Terdapat juga bearing khas yang dibuat menggunakan gear Novikov yang mempunyai kapasiti beban tiga kali ganda daripada galas konvensional.

Pengeluaran peralatan Novikov dan dokumen kawal selia

Peralatan khas telah dibangunkan untuk memotong gigi dalam pembuatan pertunangan Novikov - pemotong penggilingan. Alat ini mempunyai kos yang agak tinggi, kerana keperluan yang tinggi digunakan untuk ketepatan pembuatan gear. Sisihan sedikit - dan keharmonian ideal kontur sentuhan, yang memastikan hayat gear tinggi dan kuasa yang dihantar, tidak akan diperhatikan lagi.

Memandangkan kualiti kedua-dua gigi itu sendiri dan pemotong untuk memotongnya tertakluk kepada keperluan yang sangat tinggi, piawaian negeri yang berasingan telah dibangunkan untuk mengawal pembuatannya. Untuk pertunangan Novikov sendiri - GOST 17744-72, untuk alat pemotong gear - GOST 16771-81.

Prinsip baru pembuatan gigi, yang dibangunkan oleh M. L. Novikov, diiktiraf bukan sahaja di wilayah bekas USSR, tetapi juga di banyak negara lain.