Novikov felszerelés: GOST, tervezés, alkalmazás

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

Sok mozgómechanizmust úgy terveztek, hogy az energia közvetlenül a hajtóeszköztől a végrehajtó szerv felé lehetetlen legyen. Egyes helyzetekben a motor és a hajtott eszköz szerkezetileg távol van egymástól és eltolva egymástól. Más esetekben először az energiát kell átalakítani: csökkenteni vagy növelni a motor fordulatszámát, megváltoztatni a forgásirányt, vagy a forgó mozgást transzlációsvá alakítani.

Ezután néhány közbenső mechanizmusra van szükség ennek az energiának a átviteléhez vagy átalakításához. Az erre a célra használt egyik fő elem a fogaskerekek. Mindenhol használatosak, ahol jelentős erőátvitelre van szükség a kompakt készülék és a hosszú élettartam megőrzése mellett – legyen szó autó sebességváltóról, horgászbot orsóról vagy vízi turbináról.

Mik az átutalások

Sok fajta fogaskerék létezik. A következő kritériumok szerint vannak besorolva:

• mozgás átviteli iránya - hengeres, féreg,kúpos;
• a kerék azon oldala, amelyen a fogak le vannak vágva – belső vagy külső hajtómű;
• fogak iránya - egyenes, ferde, szögletes;
• fogak alakja - cikloid és evolúciós fogaskerék, Novikov-kötés.

Cycloid hajtómű

Ezt a technológiát 1931-ben Lorenz Braren német mérnök szabadalmaztatta. Sajnos jelentős hátrányai vannak.

1. Nehéz gyártani – minden kereket külön fogaskerekes vágószerszámmal vágnak.
2. Rendkívül nagy érzékenység a középtávolság változásaira. Más szóval, ez a fajta bekötés a legnagyobb precizitást követeli meg a gyártás és a telepítés során, és a legkisebb mechanikai sérülés esetén meghiúsul.
3. Javítási nehézségek az ilyen megbízások szabványosításának hiánya miatt.

Ennek a fogaskereknek az az előnye, hogy a fogak érintkezési pontján a feszültség nagymértékben csökken a lekerekített formájuk miatt, így az alkatrészek tartósabbak.

Ennek eredményeként a cikloidális kapcsolat az ipar egy meglehetősen szűk területén - órák és egyéb precíziós műszerek, egyes kompresszorok és szivattyúk gyártásában - talált alkalmazásra.

Evolúciós típus

Ezt a típusú fogkialakítást a híres mechanikus és matematikus, Leonhard Euler javasolta 1760-ban, és az iparban a legszélesebb körben használják.

A fogaskerékpárban a kisebb átmérőjű alkatrészt fogaskeréknek, a nagyobbat keréknek szokták nevezni. NÁL NÉLevolvens kapcsolat, a fogak domború élű profillal rendelkeznek. A fogaskerékre és a kerékre is ugyanaz. Ebből következik az evolúciós áttétel fő gazdasági előnye: a gyártási alkatrészek alacsony bonyolultsága, miközben a kellő pontosság és ennek megfelelően a magas termelékenység megmarad. Ezeknek a kerekeknek a gyártása nem igényel bonyolult berendezéseket, minőségük pedig könnyen ellenőrizhető.

Ennek a kapcsolatnak van egy másik vitathatatlan előnye is az emberi tényező termelésben való jelenlétével kapcsolatban: az evolvens fogak érzéketlenek a középtávolság változásaira, ha kapcsolatuk nem szakad meg. Egyszerűen fogalmazva, az ilyen kerekek "megengednek" bizonyos pontatlanságokat mind a gyártás, mind a telepítés során anélkül, hogy jelentős teljesítménycsökkenést okoznának.

Az evolvens fogaskerekes áttétel emellett hosszú élettartamot biztosít a fogaskerekeknek, mivel a fogak domború formájú felületei egymáson gördülnek. Ennek köszönhetően jelentősen csökken a felületek súrlódása, azaz minimálisra csökken az alkatrészek kopása.

A Novikov sebességváltó létrehozása

Néha nagyon nagy nyomatékot kell továbbítania, ugyanakkor nem lépheti túl a mechanizmus egy bizonyos méretét és súlyát. Ilyen körülmények között előfordulhat, hogy az evolúciós csatlakozás nem elég megbízható – a fogak érintkezési helyén kialakuló nagy érintkezési feszültségek miatt ezek gyorsan meghibásodhatnak.

Itt jön a segítség az úgynevezett kör alakú csavareljegyzés. 1954-ben fejlesztette ki M. L. Novikov szovjet mérnök és feltaláló. Erre a döntésre a nehéz, de viszonylag lassú gépek, például traktorok és tartályok tervezése során felmerülő problémák kutatásával jutott.

Ennek a technikának nagy a tömege, ami megköveteli a megfelelő nyomaték átvitelét a motortól a sebességváltón keresztül a kerekekre vagy a görgőkre. Az evolvens fogak nem mindig felelnek meg a feladatnak.

Milyen előnyei vannak a nyitásnak…

Olyan kapcsolat jött létre, amelyben a fogaskerék és a kerék fogai domborúak, illetve homorúak. Ennek köszönhetően a fogak érintkezési felülete jelentősen megnőtt, mivel a fogaskerekek fogai és a köztük lévő mélyedések a keréknél nagyon közeli sugarúak.

Így az érintkezési pont feszültsége csökkent. Ez lehetővé tette az adott körülményektől függően, hogy az átvitt teljesítmény értékének megőrzése mellett a mechanizmus méretét jelentősen csökkenteni lehessen, vagy a meglévő méretek és súly megtartása mellett jelentősen megnöveljük a kapcsolat terhelését anélkül, hogy félnénk korai meghibásodás.

…és hibái

Az evolúciós csatlakozással ellentétben, ahol két domború felület érintkezik, a Novikov-fogaskerekekben a domború és konkáv részek összekapcsolva szinte egy egységet alkotnak. Emiatt a fogak közötti súrlódás jelentősen megnő, ami befolyásolja azok tartósságát. Bár a kis sebességű gépek esetében, amelyekhez kezdetben illkör alakú csavarkötést fejlesztettek ki, ez a tényező nem olyan fontos.

Ezen túlmenően, ez a kialakítás a cikloid hajtóműhöz hasonlóan magas követelményeket támaszt a kivitelezés és az összeszerelés minőségével szemben, mivel a középtávolság megsértése katasztrofális következményekkel járhat.

Novikov előtt már számos kísérletet tettek az eljegyzés kialakításának javítására, de csak neki sikerült életképes technológiát kifejlesztenie. Néhány fejlesztés után számos iparágban bevezették.

A találmány továbbfejlesztése

Összesen kétféle Novikov-hivatkozás létezik:

• egyérintéses vonallal (lehet prepoláris és poláris);
• két érintővonallal (dozapole).

Az első típusnál a fogaskerék és a kerék fogai a teljes kontúr mentén azonos görbülettel rendelkeznek. Poláris csatlakozással a hajtókerék profilja domború, a hajtott kerék homorú. Prepolárissal - fordítva. Ezt a vegyületet közvetlenül Mihail Novikov fejlesztette ki, aki ezért Lenin-díjat kapott.

Hamarosan azonban világossá vált, hogy az ilyen típusú fogaskerekek gyártása technológiailag meglehetősen nehéz. Mivel a kerekek nem egyformák, hanem különböző fogazatúak, két különböző berendezésre van szükség egy pár kerék elkészítéséhez, ami nem túl gazdaságos.

Az ilyen irányú kutatások megkezdődtek. Eredményük a dozapolén hajtómű kifejlesztése volt, amelyben a kerék és a fogaskerék fogazata azonos,de van egy domború kontúrjuk közelebb a tetejéhez és egy homorú közelebb az alaphoz, köztük sima átmenettel. Ezzel nemcsak az alkatrészgyártás egységesítését sikerült elérni, hanem az is kiderült, hogy az ilyen fogaskerekek sokkal nagyobb teherbírásúak, mint az egysoros csatlakozások.

Új fejlesztések terjesztése

Mihail Novikov áttételi rendszere, amelyet eredetileg nehéz, többek között katonai felszerelésekhez fejlesztettek ki, gyorsan elterjedt számos iparágban. Az ukrajnai Luganszki Gépgyártó üzem volt az első a Szovjetunió területén, amely az új technológiával gyártott termékeket.

másik.

A külföldi országok is aktívan érdeklődnek e fejlemény iránt. Japán fejleszt annak autóipari megvalósítására, és Anglia és az Egyesült Államok sem marad ki. Lehet, hogy egy szovjet tudós találmánya meghódítja az Univerzumot: nemzetközi szervezetek finanszírozzák a Novikov-felszerelés űrsiklókban, szondákban és egyéb berendezésekben való alkalmazására vonatkozó kutatásokat.

A forgócsavaros technológia felhasználási körei

Ez a fejlesztés nagyrészt a következő területeken valósult meg:

• különböző nehézgépjárművek - trolibuszok, buszok, villamosok, helikopterek - vonószerkezetei);
• szivattyúegységek és egyéb olajipari berendezések;
• szénbányászati gépek;
• emelő és utazódaru sebességváltók.

Léteznek olyan speciális csapágyak is, amelyek Novikov fogaskerekekkel készülnek, amelyek háromszor nagyobb teherbírásúak, mint a hagyományos csapágyak.

Novikov hajtóművek és szabályozási dokumentumok gyártása

Speciális berendezést fejlesztettek ki a fogak vágásához a Novikov-féle fogazat – egy marószerszám – gyártásához. Ennek az eszköznek meglehetősen magas költsége van, mivel magas követelmények vonatkoznak a fogaskerekek gyártásának pontosságára. Kisebb eltérés – és az érintkezési körvonalak ideális harmóniája, amely biztosítja a hajtómű élettartamát és az átvitt teljesítményt, többé nem figyelhető meg.

Mivel maguknak a fogaknak és a vágáshoz használt maróknak is különösen magas követelményeket támasztanak, külön állami szabványokat dolgoztak ki gyártásuk ellenőrzésére. Magához a Novikov-eljegyzéshez - GOST 17744-72, fogaskerék-vágószerszámokhoz - GOST 16771-81.

A fogak gyártásának M. L. Novikov által kidolgozott új elvét nemcsak a volt Szovjetunió területén, hanem sok más országban is elismerték.