Novikov-Ausrüstung: GOST, Design, Anwendung

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Viele Bewegungsmechanismen sind so konstruiert, dass eine direkte Energieübertragung vom Antriebsorgan auf den ausführenden Körper nicht möglich ist. In einigen Situationen sind der Motor und die angetriebene Vorrichtung strukturell weit voneinander beabstandet und gegeneinander versetzt. In anderen Fällen muss die Energie erst umgewandelt werden: Motordrehzahl reduzieren oder erhöhen, Drehrichtung ändern oder die Rotationsbewegung in eine Translation umwandeln.

Dann sind einige Zwischenmechanismen erforderlich, um diese Energie zu übertragen oder umzuwandeln. Eines der Hauptelemente, die zu diesem Zweck verwendet werden, sind Zahnräder. Sie kommen überall dort zum Einsatz, wo es auf eine hohe Kraftübertragung bei gleichzeitig kompakter Bauform und langer Lebensdauer ankommt – ob Autogetriebe, Angelrolle oder Wasserkraftturbine.

Was sind die Überweisungen

Es gibt viele Arten von Zahnrädern. Sie werden nach folgenden Kriterien klassifiziert:

• Bewegungsrichtung Übertragung - zylindrisch, Schnecke,konisch;
• Radseite, auf der die Zähne geschnitten sind - Innen- oder Außenverzahnung;
• Zahnrichtung - gerade, schräg, Chevron;
• Zahnform - Zykloiden- und Evolventenverzahnung, Novikov-Eingriff.

Zykloidengetriebe

Diese Technologie wurde 1931 vom deutschen Ingenieur Lorenz Braren patentiert. Leider hat es erhebliche Nachteile.

1. Schwierig herzustellen - jedes Rad wird mit einem separaten Verzahnungswerkzeug geschnitten.
2. Extrem hohe Empfindlichkeit gegenüber Änderungen des Mittenabstands. Mit anderen Worten, diese Art des Eingriffs erfordert höchste Präzision in der Fertigung und Montage und versagt bei der geringsten mechanischen Beschädigung.
3. Schwierigkeiten bei der Reparatur aufgrund fehlender Standardisierung solcher Eingriffe.

Der Vorteil dieser Verzahnung liegt darin, dass durch ihre abgerundete Form die Spannung am Berührungspunkt der Zähne stark reduziert wird, was zu einer höheren Lebensdauer der Teile führt.

Infolgedessen hat die Zykloidenverbindung ihre Anwendung in einem ziemlich engen Bereich der Industrie gefunden - bei der Herstellung von Uhren und anderen Präzisionsinstrumenten, einigen Arten von Kompressoren und Pumpen.

Evolvententyp

Diese Art der Zahnkonstruktion wurde 1760 von dem berühmten Mechaniker und Mathematiker Leonhard Euler vorgeschlagen und ist in der Industrie am weitesten verbreitet.

In einem Zahnradpaar wird ein Teil mit kleinerem Durchmesser normalerweise als Zahnrad bezeichnet, und ein Teil mit einem großen als Rad. BEIEvolventenverbindung, die Zähne haben ein Profil mit konvexen Kanten. Es ist das gleiche für Zahnrad und Rad. Daraus folgt der wirtschaftliche Hauptvorteil der Evolventenverzahnung: geringe Komplexität der Fertigungsteile bei gleichzeitig ausreichender Genauigkeit und dementsprechend hoher Produktivität. Diese Räder erfordern keine komplexe Ausrüstung zur Herstellung und ihre Qualität ist einfach zu kontrollieren.

Diese Verbindung hat einen weiteren unbestreitbaren Vorteil, der mit dem menschlichen Faktor in der Produktion verbunden ist: Evolventenzähne sind unempfindlich gegenüber Änderungen des Achsabstands, wenn ihr Eingriff nicht unterbrochen wird. Einfach ausgedrückt „erlauben“solche Räder einige Ungenauigkeiten sowohl bei der Herstellung als auch beim Einbau ohne große Leistungseinbußen.

Zudem verleiht die Evolventenverzahnung den Zahnrädern eine lange Lebensdauer, da die konvex geformten Oberflächen der Zähne aufeinander abrollen. Dadurch wird die Reibung der Oberflächen deutlich reduziert, d.h. der Verschleiß der Teile minimiert.

Erstellung der Novikov-Übertragung

Manchmal muss man ein sehr hohes Drehmoment übertragen und gleichzeitig eine bestimmte Größe und Gewicht der Mechanik nicht überschreiten. Unter diesen Bedingungen ist die Evolventenverbindung möglicherweise nicht zuverlässig genug - aufgrund hoher Kontaktspannungen am Kontaktpunkt der Zähne können sie schnell versagen.

Hier kommt die sogenannte Kreisschraube zu HilfeEngagement. Es wurde 1954 vom sowjetischen Ingenieur und Erfinder M. L. Novikov entwickelt. Er kam zu dieser Entscheidung, indem er die Probleme untersuchte, die bei der Konstruktion schwerer, aber relativ langsamer Maschinen wie Traktoren und Panzer auftraten.

Diese Technik hat eine große Masse, die die Übertragung des entsprechenden Drehmoments vom Motor über das Getriebe auf die Räder oder Laufrollen erfordert. Evolventenzähne sind dieser Aufgabe nicht immer gewachsen.

Was sind die Vorteile des Öffnens…

Es wurde eine Verbindung geschaffen, bei der die Zähne des Zahnrads und des Rads konvex bzw. konkav sind. Dadurch wurde eine deutliche Vergrößerung der Kontaktfläche der Zähne erreicht, da die Verzahnung und die dazwischen liegenden Vertiefungen am Rad sehr enge Radien aufweisen.

Dadurch wurde die Spannung an der Kontaktstelle reduziert. Dies ermöglichte es, je nach den spezifischen Umständen entweder die Größe des Mechanismus unter Beibeh altung des Wertes der übertragenen Leistung erheblich zu reduzieren oder unter Beibeh altung der vorhandenen Abmessungen und des Gewichts die Belastung der Verbindung ohne Bedenken erheblich zu erhöhen ein früher Zusammenbruch.

… und seine Fehler

Im Gegensatz zur Evolventenverbindung, bei der sich zwei konvexe Flächen berühren, bilden bei Novikov-Zahnrädern die konvexen und konkaven Teile eine fast integrale Einheit, wenn sie verbunden sind. Aus diesem Grund erhöht sich die Reibung zwischen den Zähnen erheblich, was ihre H altbarkeit beeinträchtigt. Obwohl im Fall von Maschinen mit niedriger Geschwindigkeit, für die zunächst undeine kreisförmige Verschraubung entwickelt wurde, ist dieser Faktor nicht so wichtig.

Außerdem stellt diese dem Zykloidengetriebe ähnliche Konstruktion hohe Anforderungen an die Verarbeitungsqualität und Montagesorgf alt, da eine Verletzung des Achsabstandes zu katastrophalen Folgen führen kann.

Vor Novikov gab es bereits zahlreiche Versuche, das Design des Gefechts zu verbessern, aber nur ihm gelang es, eine brauchbare Technologie zu entwickeln. Nach einigen Verbesserungen wurde es in vielen Branchen eingeführt.

Verbesserung der Erfindung

Es gibt insgesamt zwei Arten von Novikov-Links:

• mit One-Touch-Linie (kann präpolar und polar sein);
• mit zwei Berührungslinien (Dozapole).

Bei der ersten Art haben die Zähne von Zahnrad und Rad entlang der gesamten Kontur die gleiche Krümmung. Bei einer polaren Verbindung ist das Profil des Antriebsrads konvex und das angetriebene Rad konkav. Mit präpolar - umgekehrt. Diese Verbindung wurde direkt von Mikhail Novikov entwickelt, der dafür den Lenin-Preis erhielt.

Allerdings wurde schnell klar, dass die Herstellung derartiger Zahnräder technologisch recht schwierig ist. Da die Räder nicht gleich sind, sondern unterschiedliche Zahnschliffe haben, sind zwei verschiedene Ausrüstungsteile erforderlich, um ein Paar Räder herzustellen, was nicht sehr wirtschaftlich ist.

Die Forschung in diese Richtung hat begonnen. Ihr Ergebnis war die Entwicklung von Dozapoleny-Getrieben, bei denen die Zähne von Rad und Zahnrad gleich sind,aber sie haben eine konvexe Kontur näher an der Spitze und eine konkave Kontur näher an der Basis, mit einem glatten Übergang zwischen ihnen. Dadurch wurde nicht nur die Vereinheitlichung der Teilefertigung erreicht, sondern es wurde auch festgestellt, dass solche Zahnräder eine wesentlich höhere Tragfähigkeit aufweisen als Verbindungen mit einer Eingriffslinie.

Verteilung der Neuentwicklung

Das Getriebesystem von Mikhail Novikov, das ursprünglich für schweres, einschließlich militärisches Gerät entwickelt wurde, verbreitete sich schnell in vielen Branchen. Das Maschinenbauwerk Lugansk in der Ukraine war das erste auf dem Gebiet der ehemaligen Sowjetunion, das Produkte mit der neuen Technologie herstellte.

andere.

Auch das Ausland interessiert sich aktiv für diese Entwicklung. Japan entwickelt sich für seine Umsetzung in der Automobilindustrie, und auch England und die Vereinigten Staaten werden nicht ausgelassen. Die Erfindung eines sowjetischen Wissenschaftlers könnte das Universum erobern: Internationale Organisationen finanzieren die Forschung zur Anwendung der Novikov-Ausrüstung in Raumfähren, Sonden und anderen Geräten.

Einsatzgebiete der Schraubentechnik

Diese Entwicklung wurde größtenteils in folgenden Bereichen umgesetzt:

• Traktionsgetriebe verschiedener schwerer Fahrzeuge - Oberleitungsbusse, Busse, Straßenbahnen, Hubschrauber);
• Pumpeinheiten und andere Ausrüstungen für die Ölindustrie;
• Kohlebergbaumaschinen;
• Hub- und Laufkrangetriebe.

Es gibt auch Speziallager mit Novikov-Getrieben, die die dreifache Tragfähigkeit herkömmlicher Lager aufweisen.

Produktion von Novikov-Zahnrädern und Zulassungsdokumenten

Für das Schneiden von Zähnen bei der Herstellung von Novikovs Verlobung wurde eine spezielle Ausrüstung entwickelt - ein Fräser. Dieses Werkzeug hat ziemlich hohe Kosten, da hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Herstellung von Zahnrädern gestellt werden. Eine leichte Abweichung – und schon ist die ideale Harmonie der Anlagekonturen, die eine hohe Getriebelebensdauer und übertragene Leistung gewährleistet, nicht mehr gegeben.

Da sowohl an die Qualität der Zähne selbst als auch an die Schneiden zu deren Schneiden besonders hohe Anforderungen gestellt werden, wurden eigene Landesnormen entwickelt, um deren Herstellung zu kontrollieren. Für das Novikov-Engagement selbst - GOST 17744-72, für Verzahnungswerkzeuge - GOST 16771-81.

Das von M. L. Novikov entwickelte neue Prinzip der Zahnherstellung wurde nicht nur auf dem Gebiet der ehemaligen UdSSR, sondern auch in vielen anderen Ländern anerkannt.