Зубчатые передачи с зацеплением М.Л. Новикова

Эвольвентное зацепление, господствующее пока в современном машиностроении, является линейчатым, т. е. контакт зубьев происходит по по линии (практически по узкой площадке), расположенной вдоль зуба (рис.4. 28). Вследствие малого приведенного радиуса кривизны контактная прочность эвольвентного зацепления сравнительно невысока, поэтому для современных мощных передач важен вопрос повышения несущей способности зубчатых передач.

М. Л. Новиковым было предложено новое точечное зацепление, в котором профили зубьев колес в торцовом сечении очерчены по дугам окружности (рис. 4.30). Зуб шестерни делается выпуклым, а зуб колеса — вогнутым, что увеличивает их приведенный радиус кривизны, значительно повышая контактную прочность передачи.

Рис. 4.30. Схема движения Рис. 4.31. Передача Новикова

контактной площадки в

эвольвентном зацеплении

Рис. 4.32. Схема движения контактной площадки в зацеплении Новикова

В зацеплении Новикова линия контакта зубьев обращается в точку и зубья касаются только в момент прохождения профилей через эту точку (рис. 4.32), а непрерывность передачи движения обеспечивается винтовой формой зубьев. Поэтому зацепление Новикова может быть только косозубым с углом наклона зубьев β = 10—24°. В результате упругой деформации точечный контакт переходит в контакт по малой площадке. При взаимном перекатывании зубьев контактная площадка перемещается вдоль зуба с большой скоростью, что создает благоприятные условия для образования устойчивого масляного слоя между зубьями. По этой причине потери на трение в передаче Новикова значительно меньше. Зубья колес точечного зацепления нарезают методом обкатки на том же оборудовании, что и при эвольвентном зацеплении, но особым зуборезным инструментом.

Существенным недостатком зацепления Новикова является повышенная чувствительность к изменению межосевого расстояния и к значительным колебаниям нагрузок. Расчет передач с зацеплением Новикова ведется аналогично расчету передач с эвольвентным зацеплением, но с учетом их особенностей.

4.11. Коэффициент полезного действия

К. п. д. зубчатой передачи , где Р₁, и Р₂, — мощности на входе и выходе; Р_r — мощность, потерянная в передаче. В свою очередь Р_r = Р₃ +P_п +Р₁. Здесь Р₃, Р_п, Р₁ —соответственно мощности, потерянные на трение в зацеплении, трение в подшипниках, разбрызгивание и перемешивание масла (так называемые гидравлические потери).

Обозначив —коэффициент потерь в зацеплении, —коэффициент потерь в подшипниках, —коэффициент гидравлических потерь, можно записать

или

Потери в зацеплении составляют обычно главную часть потерь передачи. Значение для некорригированных зацеплений можно приближенно оценить по формуле

,

где f = 0,06...0,1 —коэффициент трения в зацеплении; знак «+» для наружного, a « —» для внутреннего зацепления. Средние ориентировочные значения = 0,015...0,03. Сумма и = 0,015..,...0,03.

Раздельное измерение потерь связано с большими трудностями. Поэтому на практике обычно определяют суммарные потери в передаче. Для приближенных расчетов можно принимать К.П.Д. одной пары зубчатых колёс при густой смазке в пределах 0,94 – 0,96.

Дата добавления: 2014-01-20