ДОСЛІДЖЕННЯ ГЕОМЕТРІЇ ТА ФОРМОУТВОРЕННЯ АРОЧНИХ ЗУБЦІВ ЦИЛІНДРИЧНИХ ПЕРЕДАЧ НОВІКОВА

Анотація

Удосконалення зачеплення циліндричних зубчастих коліс з арочними зубцями є актуальним і недостатньо дослідженим науково-технічним напрямом, спрямованим на підвищення якості та навантажувальної здатності механізмів і машин, що застосовуються в різних галузях промисловості. Сучасний рівень розвитку комп’ютерних технологій, зокрема систем автоматизованого проєктування, створює передумови для проведення поглиблених досліджень, а також для розроблення точних методів аналізу, синтезу арочного зачеплення та технологій виготовлення арочних зубчастих коліс у промислових умовах. Загальним недоліком існуючих методів нарізання арочних зубців є необхідність застосування індивідуальних різцевих головок для обробки зубчастих коліс із різною формою лінії зміщення вихідного контуру. У ряді випадків виникає потреба використання окремих інструментів для формування опуклих, увігнутих, евольвентних та криволінійних перехідних поверхонь западин між арочними зубцями. Крім того, застосування таких різцевих головок не забезпечує можливості нарізання бочкоподібних арочних зубців з оптимальними поздовжніми профілями опуклої та увігнутої сторін, що істотно обмежує потенціал підвищення навантажувальної здатності арочного зачеплення. Зазначені технологічні обмеження значною мірою стримують широке впровадження арочних зубчастих передач у сучасному машинобудуванні. Зубчасті передачі Новікова набули поширення завдяки тому, що особливості їх геометрії дають змогу суттєво підвищити контактну міцність за інших рівних умов. Водночас ці передачі мають низку принципових недоліків. Основним із них є те, що передачі Новікова не належать до обкатних, унаслідок чого зубці повинні розташовуватися під певним кутом до твірної, відмінним від 0° та 90°. Наявність такого кута зумовлює виникнення осьової складової навантаження в зоні контакту. В евольвентних зубчастих передачах зазначений недолік традиційно усувався шляхом застосування шевронних коліс. На сучасному етапі розвитку зубчастих передач з’являються конструкції, що поєднують ознаки шевронних і звичайних зубчастих коліс. Це досягається завдяки зміні форми зубця вздовж його довжини з утворенням криволінійного зубця арочного типу, що створює передумови для більш ефективного використання переваг зачеплення Новікова та підвищення експлуатаційних характеристик зубчастих передач.

Ключові слова: геометрія поверхонь, зубчасті передачі Новікова, арочні зубці, метод обкатки, криволінійні поверхні.