Novikov-varusteet: GOST, suunnittelu, sovellus

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Monet liikkuvat mekanismit on suunniteltu siten, että energian siirtyminen suoraan käyttölaitteesta toimeenpanevaan elimeen on mahdotonta. Joissakin tilanteissa moottori ja käytettävä laite ovat rakenteellisesti kaukana toisistaan ja siirrettyinä toisistaan. Muissa tapauksissa energia on ensin muunnettava: vähennettävä tai lisättävä moottorin nopeutta, muutettava pyörimissuuntaa tai muutettava pyörimisliike translaatioksi.

Sitten tarvitaan joitain välimekanismeja tämän energian siirtämiseksi tai muuntamiseksi. Yksi tähän tarkoitukseen käytetyistä pääelementeistä on hammaspyörät. Niitä käytetään aina, kun tarvitaan merkittävää voimansiirtoa kompaktin laitteen ja pitkän käyttöiän säilyttämisessä - olipa kyseessä sitten auton vaihdelaatikko, onkikela tai vesivoimaturbiini.

Mitä siirrot ovat

Vaihteita on monia erilaisia. Ne luokitellaan seuraavien kriteerien mukaan:

• liikkeen välityssuunta - sylinterimäinen, mato,kartiomainen;
• pyörän puoli, johon hampaat on leikattu - sisäinen tai ulkoinen vaihteisto;
• hammassuunta - suora, vino, nuoli;
• hampaiden muoto - sykloidi- ja evoluutiovaihteet, Novikov-kiinnitys.

Sykloidivaihteisto

Tämän tekniikan patentoi vuonna 1931 saksalainen insinööri Lorenz Braren. Valitettavasti sillä on merkittäviä haittoja.

1. Vaikea valmistaa - jokainen pyörä leikataan erillisellä hammaspyörästöllä.
2. Erittäin korkea herkkyys keskietäisyyden muutoksille. Toisin sanoen tämäntyyppinen kiinnitys vaatii korkeinta tarkkuutta tuotannossa ja asennuksessa, ja pienimmässäkin mekaanisessa vauriossa se epäonnistuu.
3. Vaikeudet korjauksessa, koska tällaisia toimeksiantoja ei ole standardoitu.

Tämän vaihteen etuna on, että hampaiden pyöristetyn muodon ansiosta rasitus hampaiden kosketuskohdassa vähenee huomattavasti, mikä lisää osien kestävyyttä.

Tämän seurauksena sykloidinen liitos on löytänyt sovelluksensa melko kapealla teollisuudenalalla - kellojen ja muiden tarkkuusinstrumenttien, joidenkin kompressoreiden ja pumppujen valmistuksessa.

Involuutityyppi

Tällaista hammasmallia ehdotti kuuluisa mekaanikko ja matemaatikko Leonhard Euler vuonna 1760, ja se on teollisuudessa laajimmin käytetty.

Vaihdeparissa halkaisij altaan pienempää osaa kutsutaan yleensä vaihteeksi ja isompaa osaa pyöräksi. ATevoluutioliitos, hampaissa on profiili, jossa on kuperat reunat. Se on sama sekä vaihteelle että pyörälle. Tästä seuraa kierrevaihteiston tärkein taloudellinen hyöty: osien valmistuksen alhainen monimutkaisuus, samalla kun säilytetään riittävä tarkkuus ja vastaavasti korkea tuottavuus. Näiden pyörien valmistus ei vaadi monimutkaisia laitteita, ja niiden laatua on helppo hallita.

Tällä yhteydellä on toinen kiistaton etu, joka liittyy inhimillisen tekijän läsnäoloon tuotannossa: evoluutiohampaat eivät ole herkkiä keskietäisyyden muutoksille, jos niiden kytkeytymistä ei keskeytetä. Yksinkertaisesti sanottuna tällaiset pyörät "sallivat" joitain epätarkkuuksia sekä valmistuksessa että asennuksessa ilman suurta suorituskyvyn heikkenemistä.

Lisäksi evoluutiovaihteisto tarjoaa hammaspyörille pitkän käyttöiän, koska hampaiden kuperat pinnat kiertyvät toistensa päälle. Tämän ansiosta pintojen kitka vähenee merkittävästi eli osien kuluminen minimoituu.

Novikov-lähetyksen luominen

Joskus sinun on siirrettävä erittäin suuri vääntömomentti ja samalla ei saa ylittää tiettyä mekanismin kokoa ja painoa. Näissä olosuhteissa evoluutioliitos ei välttämättä ole tarpeeksi luotettava - hampaiden kosketuskohdassa olevien suurten kosketusjännitysten vuoksi ne voivat nopeasti katketa.

Tässä tulee avuksi niin kutsuttu pyöreä ruuvisitoumus. Sen kehitti vuonna 1954 Neuvostoliiton insinööri ja keksijä M. L. Novikov. Hän päätyi tähän päätökseen tutkimalla ongelmia, joita syntyi suunniteltaessa raskaita mutta suhteellisen hitaita koneita, kuten traktoreita ja säiliöitä.

Tällä tekniikalla on suuri massa, mikä edellyttää oikean vääntömomentin siirtämistä moottorista voimansiirron kautta pyörille tai telarullille. Evoluutiohampaat eivät aina ole tehtäviensä tasalla.

Mitä etuja avaamisesta on…

On luotu liitäntä, jossa hammaspyörän ja pyörän hampaat ovat kuperia ja kovera. Tästä johtuen hampaiden kosketuspinnassa saavutettiin merkittävä lisäys, koska hammaspyörän hampailla ja niiden välisillä syvennyksillä pyörässä on hyvin läheiset säteet.

Siksi jännite kosketuspisteessä pieneni. Tämä mahdollisti erityisistä olosuhteista riippuen joko merkittävästi pienentää mekanismin kokoa säilyttäen samalla siirrettävän tehon arvon tai säilyttäen olemassa olevat mitat ja painon, lisätä merkittävästi yhteyden kuormitusta ilman pelkoa varhainen vika.

…ja sen puutteet

Toisin kuin evoluutioliitoksessa, jossa kaksi kuperaa pintaa koskettavat, Novikov-vaihteissa kupera ja kovera osa muodostavat lähes yhtenäisen kokonaisuuden yhdistettynä. Tästä johtuen hampaiden välinen kitka kasvaa merkittävästi, mikä vaikuttaa hampaiden kestävyyteen. Vaikka hidaskäyntisten koneiden tapauksessa, joille aluksi jakehitettiin pyöreä ruuviliitos, tämä tekijä ei ole niin tärkeä.

Lisäksi tämä sykloidivaihteiston k altainen rakenne asettaa korkeat vaatimukset työn laadulle ja kokoonpanon hoidolle, koska keskietäisyyden rikkominen voi johtaa katastrofaalisiin seurauksiin.

Ennen Novikovia oli jo tehty lukuisia yrityksiä parantaa kihlauksen suunnittelua, mutta vain hän onnistui kehittämään toimivan teknologian. Muutamien parannusten jälkeen se otettiin käyttöön monilla toimialoilla.

Keksinnön parantaminen

Novikov-linkkejä on yhteensä kahdenlaisia:

• yhdellä kosketuslinjalla (voi olla prepolaarinen ja polaarinen);
• kahdella kosketusviivalla (dozapole).

Ensimmäisessä tyypissä hammaspyörän ja pyörän hampailla on sama kaarevuus koko ääriviivalla. Napaliitoksella käyttöpyörän profiili on tehty kuperaksi ja vetopyörä on kovera. Prepolarin kanssa - päinvastoin. Tämän yhdisteen on suoraan kehittänyt Mihail Novikov, joka sai tästä Lenin-palkinnon.

Pian kuitenkin kävi selväksi, että tämän tyyppisten vaihteiden valmistus on teknisesti melko vaikeaa. Koska pyörät eivät ole samoja, mutta niissä on erilaiset hammasleikkaukset, pyöräparin tekemiseen tarvitaan kaksi erilaista laitetta, mikä ei ole kovin taloudellista.

Tutkimus tähän suuntaan on alkanut. Heidän tuloksensa oli dozapoleenivaihteiston kehittäminen, jossa pyörän ja vaihteen hampaat ovat samat,mutta niissä on kupera ääriviiva lähempänä yläosaa ja kovera lähempänä pohjaa, ja niiden välillä on tasainen siirtymä. Tällä ei vain saavutettu osien tuotannon yhtenäistämistä, vaan myös havaittiin, että tällaisten hammaspyörien kantavuus on paljon suurempi kuin yhden kytkentälinjan liitännöillä.

Uuden kehityksen jakelu

Mihail Novikovin gearing-järjestelmä, joka kehitettiin alun perin raskaille, mukaan lukien sotilasvarusteille, alkoi levitä nopeasti monille teollisuudenaloille. Luganskin koneenrakennustehdas Ukrainassa oli ensimmäinen entisen Neuvostoliiton alueella, joka valmisti tuotteita uudella tekniikalla.

muuta.

Myös ulkomaat ovat aktiivisesti kiinnostuneita tästä kehityksestä. Japani kehittää sen käyttöönottoa autoteollisuudessa, eikä myöskään Englanti ja Yhdysvallat ole jätetty ulkopuolelle. Neuvostoliiton tiedemiehen keksintö voi hyvinkin mennä maailmankaikkeuden valloittamiseen: kansainväliset järjestöt rahoittavat tutkimusta Novikov-varusteiden soveltamisesta avaruussukkuloissa, luotainissa ja muissa laitteissa.

Kiertoruuvitekniikan käyttöalueet

Suurin osa tätä kehitystä on toteutettu seuraavilla alueilla:

• erilaisten raskaiden ajoneuvojen vetovaihteet - johdinautot, linja-autot, raitiovaunut, helikopterit);
• pumppuyksiköt ja muut öljyteollisuuden laitteet;
• hiilikaivoskoneet;
• nosturi- ja matkanosturivaihteistot.

On myös Novikov-vaihteilla valmistettuja erikoislaakereita, joiden kantavuus on kolme kertaa suurempi kuin perinteisten laakereiden.

Novikov-vaihteiden ja säädösasiakirjojen valmistus

Erikoislaitteet kehitettiin hampaiden leikkaamiseen Novikov's engagement -jyrsimen valmistuksessa. Tällä työkalulla on melko korkeat kustannukset, koska vaihteiden valmistuksen tarkkuudelle asetetaan korkeat vaatimukset. Pientä poikkeamaa - ja sitä koskettimen muotojen ihanteellista harmoniaa, joka takaa pitkän vaihteiston ja siirretyn tehon, ei enää havaita.

Koska sekä itse hampaiden että niiden leikkaamiseen tarkoitettujen jyrsinten laadulle asetetaan erityisen korkeat vaatimukset, niiden valmistuksen valvomiseksi on kehitetty erilliset v altion standardit. Itse Novikov-kihlaukseen - GOST 17744-72, hammaspyörien leikkuutyökaluihin - GOST 16771-81.

M. L. Novikovin kehittämä uusi hampaiden valmistusperiaate tunnustettiin paitsi entisen Neuvostoliiton alueella, myös monissa muissa maissa.