сотрудник
ГРНТИ 68.85 Механизация и электрификация сельского хозяйства
Предложено внешнее зубчатое зацепление, у которого положительное передаточное отношение, т.е. шестерня и колесо вращаются в одном направлении. Показано развитие передачи от теоретических исследований до внедрения в дифференциалах автомобилей. Новый дифференциал имеет высокий коэффициент блокировки (до 8), что позволит увеличить проходимость автомобилей на труднопроходимых участках дорог. Он прост по конструкции и
передаточное отношение, зубчатая передача, внешнее зацепление колес, одностороннее вращение колес.
Наиболее распространенными типами передач в современном машиностроении являются зубчатые, которые выполняют одну и ту же функцию в разных машинах и устройствах. Они используются как для изменения частоты вращения и крутящего момента, так и для преобразования вращательного движения в поступательное.
В зависимости от относительного расположения геометрических осей ведущего и ведомого валов различают зубчатые передачи с цилиндрическими колесами, применяемые при параллельных осях валов, которые будут рассмотрены в данной статье. Цилиндрические колеса могут быть с внешним и с внутренним зацеплением. По расположению зубьев относительно образующей колеса различают прямозубые, косозубые и шевронные зубчатые колеса.
В зубчатых передачах при внешнем зацеплении получается отрицательное передаточное отношение, так как шестерня и колесо вращаются в разных направлениях, а при внутреннем зацеплении- положительное передаточное отношение, шестерня и колесо вращаются в одном направлении [1, 2].
Чтобы передать вращение в одном направлении от одного вала, расположенному параллельно другому валу, используют передачи с гибким рабочим органом: ременные или цепные. Однако эти передачи могут не удовлетворять потребителя из-за больших габаритов.
Передать вращение возможно и с помощью зубчатой передачи с внутренним зацеплением, но это ограничено передаточным числом, габаритами и сложностью изготовления и монтажа. Если использовать для этой цели передачу с внешним зацеплением, то необходимо вводить дополнительно промежуточное зубчатое колесо (паразитное), что опять же приводит к большим габаритным размерам и снижению КПД.
Напрашивается мысль, нельзя ли «невозможное сделать возможным», т.е. зубчатую передачу внешнего зацепления сделать с положительным передаточным отношением, где бы валы вращались в одном направлении?
В полной мере это удалось осуществить гениальному ученому в области теории механизмов и машин Борису Владимировичу Шитикову (1905-1982гг.), который фундаментально раскрыл и дополнил науку о зубчатых передачах в двух направлениях.
Первое - улучшение существующих зубчатых передач. В этом направлении под его руководством исследовались следующие темы: Ю.С. Маркин (прямозубые цилиндрические колеса – кандидатская и докторская диссертации), Г.А. Матвеев (гиперболические колеса – кандидатская), А.Б. Шитиков (плоскоколесные червячные передачи – кандидатская), Ю.В. Коровин (глобоидные передачи – кандидатская) [3].
Второе направление – исследование совершенно нового вида зубчатых колес, которые до этого не были известны ни у нас в стране, ни за рубежом, в литературе не описаны и, естественно, не были изготовлены ни в моделях, ни в натурных образцах. Ниже в краткой форме изложены основные сведения по этому направлению исследования.
Анализ и обсуждение результатов результатов. В результате поиска решений по увеличению нагрузочной способности винтовой цилиндрической передачи Борисом Владимировичем было предложено совершенно новое зубчатое зацепление, у которого геометрические оси колес параллельны, зацепление внешнее, зубья расположены по винтовым линиям (рисунок 1).
У предлагаемого зацепления боковая поверхность зуба одного колеса образована винтовым движением участка винтовой линии
вершины зуба другого колеса. Такая форма зацепления дает возможность в косозубой передаче с параллельными валами получить при внешнем зацеплении положительное передаточное отношение, т.е. передать вращение в том же направлении без промежуточного колеса. У обоих колес зубья имеют одинаковое направление наклона.
1. Козловский М.З., Евграфов А.Н. и др. Теория механизмов и машин. М.: «Академия» , 2014. 560 с.
2. Коровин Ю.В. Теория механизмов и машин. Казань: Издательство Фэн, 2003. 396 с.
3. Мудров А.Г., Яруллин М.Г. Исследования ученых-механиков Казани и сельхозакадемии. Казань: Изд-во «Фолиант», 2002. 88 с.
4. Авт. св. №163857 СССР, МПК F 06h. Б.В.Шитиков, Н.А.Баязитов / заявлено 25.11.1963, опубликовано 22.11.1964. Бюл. №13.
5. Баязитов Н.А. Косозубые колёса с новым зацеплением // Труды Казанского химико-технологического ин-та им. С.М. Кирова. 1963. Вып. 31. С. 67-75.
6. Баязитов Н.А. Некоторые вопросы теории и изготовления косозубых колёс с новым зацеплением // Труды Казанского химико-технологического ин-та им. С.М. Кирова. 1963. Вып. 31. С. 76-82.
7. Сачков А.В. Новый автомобильный дифференциальный механизм. Автореф. Дисс…канд. техн. наук. Казань, КГТУ, 1971. 21 с.
8. Макаров Е.Г. Разработка и исследование нового зубчатого механизма с эвольвентными цилиндрическими колесами: Автореф. Дисс…канд. техн. наук. Казань, КГТУ, 2000. 17 с.
9. SU 1449367 B 60 K 17/08. Коробка передач транспортных средств/ Коровин Ю.В., Галеев В.Л.. Заявлено 16.03.1987, опубл. 07.01.1989. Бюл.№1.
10. Панюхин В.В., Тимофеев Г.А. Исследование цилиндрической самотормозящейся передачи. Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Серия «Машиностроение», 2014, №3. С. 3-15.
11. Chironis N. For Self-Locking at High Efficiency. The Twinworm Gear //Product Engineering. 1960. - № 3. - P. 39-43.
12. Hofmann S., Storz M. Doppelschraubgetriebe // Sonderdruck aus Ant-riebstechnik 34, 1995. № 8.
13. Klein B. Ubertragungseigenschaften allgemeiner Zahnprofil geometrien // Konstrukteur. 1985. - 16. - № 9. - S. 63-68.
