Perlengkapan Novikov: GOST, desain, aplikasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Banyak mekanisme penggerak yang dirancang sedemikian rupa sehingga transfer energi langsung dari perangkat penggerak ke badan eksekutif tidak mungkin dilakukan. Dalam beberapa situasi, motor dan perangkat yang digerakkan secara struktural berjarak jauh dan diimbangi satu sama lain. Dalam kasus lain, energi harus diubah terlebih dahulu: mengurangi atau menambah kecepatan mesin, mengubah arah putaran, atau mengubah gerakan rotasi menjadi translasi.

Kemudian beberapa mekanisme perantara diperlukan untuk mentransfer atau mengubah energi ini. Salah satu elemen utama yang digunakan untuk tujuan ini adalah roda gigi. Mereka digunakan di mana pun transmisi daya yang signifikan diperlukan sambil mempertahankan perangkat yang ringkas dan masa pakai yang lama - apakah itu gearbox mobil, gulungan pancing, atau turbin hidroelektrik.

Apa transfernya

Ada banyak jenis roda gigi. Mereka diklasifikasikan menurut kriteria berikut:

• arah transmisi gerak - silinder, cacing,berbentuk kerucut;
• sisi roda tempat pemotongan gigi - roda gigi internal atau eksternal;
• arah gigi - lurus, miring, chevron;
• bentuk gigi - gigi cycloid dan involute, pertunangan Novikov.

Peralatan sikloid

Teknologi ini dipatenkan pada tahun 1931 oleh insinyur Jerman Lorenz Braren. Sayangnya, ia memiliki kelemahan yang signifikan.

1. Sulit untuk diproduksi - setiap roda dipotong dengan alat pemotong roda gigi terpisah.
2. Sensitivitas yang sangat tinggi terhadap perubahan jarak pusat. Dengan kata lain, jenis pengikatan ini membutuhkan presisi tertinggi dalam produksi dan pemasangan, dan jika terjadi kerusakan mekanis sekecil apa pun, itu akan gagal.
3. Kesulitan dalam perbaikan karena kurangnya standarisasi keterlibatan tersebut.

Keuntungan dari roda gigi ini adalah tegangan pada titik kontak gigi sangat berkurang karena bentuknya yang membulat, sehingga menghasilkan daya tahan suku cadang yang lebih besar.

Akibatnya, sambungan sikloidal telah menemukan penerapannya di bidang industri yang agak sempit - dalam pembuatan jam tangan dan instrumen presisi lainnya, beberapa jenis kompresor dan pompa.

Tipe tak beraturan

Jenis desain gigi ini diusulkan oleh mekanik dan matematikawan terkenal Leonhard Euler pada tahun 1760 dan paling banyak digunakan dalam industri.

Dalam pasangan roda gigi, bagian yang berdiameter lebih kecil biasanya disebut roda gigi, dan bagian yang lebih besar disebut roda. PADAkoneksi involute, gigi memiliki profil dengan tepi cembung. Itu sama untuk roda gigi dan roda. Dari sini berikut manfaat ekonomi utama dari gearing involute: kompleksitas rendah suku cadang manufaktur sambil mempertahankan akurasi yang cukup dan, karenanya, produktivitas tinggi. Roda ini tidak memerlukan peralatan yang rumit untuk diproduksi, dan kualitasnya mudah dikontrol.

Koneksi ini memiliki keuntungan lain yang tak terbantahkan terkait dengan adanya faktor manusia dalam produksi: gigi involute tidak sensitif terhadap perubahan jarak tengah, jika pertunangannya tidak terganggu. Sederhananya, roda seperti itu "memungkinkan" beberapa ketidakakuratan baik dalam pembuatan maupun pemasangan tanpa banyak kehilangan kinerja.

Selain itu, roda gigi involute memberikan masa pakai yang lama bagi roda gigi karena fakta bahwa permukaan gigi, yang memiliki bentuk cembung, berguling satu sama lain. Karena ini, gesekan permukaan berkurang secara signifikan, yaitu, keausan bagian diminimalkan.

Pembuatan transmisi Novikov

Terkadang Anda perlu mengirimkan torsi yang sangat tinggi dan pada saat yang sama tidak melampaui ukuran dan berat mekanisme tertentu. Dalam kondisi ini, sambungan involute mungkin tidak cukup andal - karena tegangan kontak yang tinggi pada titik kontak gigi, sambungan dapat dengan cepat gagal.

Inilah bantuan yang disebut sekrup melingkarketerikatan. Ini dikembangkan pada tahun 1954 oleh insinyur dan penemu Soviet M. L. Novikov. Dia mengambil keputusan ini dengan meneliti masalah yang muncul saat merancang mesin yang berat tetapi relatif lambat seperti traktor dan tank.

Teknik ini memiliki massa yang besar, yang memerlukan transfer torsi yang sesuai dari mesin melalui transmisi ke roda atau track roller. Gigi involute tidak selalu sesuai dengan tugas.

Apa manfaat membuka…

Sambungan telah dibuat di mana gigi roda gigi dan roda masing-masing cembung dan cekung. Karena ini, peningkatan yang signifikan pada permukaan kontak gigi dicapai, karena gigi roda gigi dan lekukan di antara mereka pada roda memiliki jari-jari yang sangat dekat.

Dengan demikian, tegangan pada titik kontak berkurang. Ini memungkinkan, tergantung pada keadaan spesifik, untuk secara signifikan mengurangi ukuran mekanisme sambil mempertahankan nilai daya yang ditransmisikan, atau, sambil mempertahankan dimensi dan berat yang ada, untuk secara signifikan meningkatkan beban pada sambungan tanpa takut akan gangguan awal.

…dan kekurangannya

Berbeda dengan sambungan tak berbelit, di mana dua permukaan cembung bersentuhan, pada roda gigi Novikov, bagian cembung dan cekung membentuk satu kesatuan yang hampir tak terpisahkan saat dihubungkan. Karena itu, gesekan antara gigi meningkat secara signifikan, mempengaruhi daya tahannya. Meskipun dalam kasus mesin kecepatan rendah, yang awalnya dankoneksi sekrup melingkar dikembangkan, faktor ini tidak begitu penting.

Selain itu, desain ini, mirip dengan roda gigi cycloid, menuntut kualitas pengerjaan dan perawatan perakitan yang tinggi, karena pelanggaran jarak tengah dapat menyebabkan konsekuensi yang fatal.

Sebelum Novikov, banyak upaya telah dilakukan untuk meningkatkan desain pertunangan, tetapi hanya dia yang berhasil mengembangkan teknologi yang layak. Setelah beberapa perbaikan, itu diperkenalkan ke banyak industri.

Meningkatkan penemuan

Ada dua jenis tautan Novikov secara total:

• dengan satu garis sentuh (bisa prepolar dan polar);
• dengan dua garis sentuh (dozapole).

Pada tipe pertama, gigi roda gigi dan roda memiliki kelengkungan yang sama di sepanjang kontur. Dengan koneksi kutub, profil roda penggerak dibuat cembung, dan roda penggerak cekung. Dengan prepolar - sebaliknya. Senyawa ini dikembangkan langsung oleh Mikhail Novikov, yang menerima Hadiah Lenin untuk ini.

Namun, segera menjadi jelas bahwa pembuatan roda gigi jenis ini secara teknologi cukup sulit. Karena roda tidak sama, tetapi memiliki potongan gigi yang berbeda, diperlukan dua peralatan yang berbeda untuk membuat sepasang roda, yang tidak terlalu ekonomis.

Penelitian ke arah ini telah dimulai. Hasilnya adalah pengembangan roda gigi dozapoleny, di mana gigi roda dan roda gigi sama,tetapi mereka memiliki kontur cembung lebih dekat ke atas dan cekung lebih dekat ke dasar, dengan transisi yang mulus di antara mereka. Hal ini tidak hanya mencapai penyatuan produksi suku cadang, tetapi juga ditemukan bahwa roda gigi tersebut memiliki kapasitas menahan beban yang jauh lebih besar daripada sambungan dengan satu jalur pengikatan.

Distribusi pembangunan baru

Pada awalnya dikembangkan untuk alat berat, termasuk peralatan militer, skema gearing Mikhail Novikov mulai menyebar dengan cepat di banyak industri. Pabrik Pembuatan Mesin Lugansk di Ukraina adalah yang pertama di wilayah bekas Uni Soviet yang memproduksi produk menggunakan teknologi baru.

lainnya.

Negara asing juga secara aktif tertarik dengan perkembangan ini. Jepang berkembang untuk implementasinya di industri otomotif, serta Inggris dan Amerika Serikat juga tidak ketinggalan. Penemuan ilmuwan Soviet mungkin akan menaklukkan Alam Semesta: organisasi internasional mendanai penelitian tentang penerapan peralatan Novikov di pesawat ulang-alik, probe, dan peralatan lainnya.

Lingkungan penggunaan teknologi sekrup putar

Sebagian besar, pengembangan ini telah dilaksanakan di bidang-bidang berikut:

• roda gigi traksi dari berbagai kendaraan berat - bus troli, bus, trem, helikopter);
• unit pompa dan peralatan industri minyak lainnya;
• mesin pertambangan batubara;
• hoist dan travel crane gearbox.

Ada juga bantalan khusus yang dibuat menggunakan roda gigi Novikov yang memiliki kapasitas beban tiga kali lipat dari bantalan konvensional.

Produksi roda gigi Novikov dan dokumen peraturan

Peralatan khusus dikembangkan untuk memotong gigi dalam pembuatan pertunangan Novikov - pemotong frais. Alat ini memiliki biaya yang agak tinggi, karena persyaratan tinggi diterapkan pada keakuratan pembuatan roda gigi. Sedikit penyimpangan - dan keselarasan ideal dari kontur kontak, yang memastikan masa pakai gigi yang tinggi dan daya yang ditransmisikan, tidak akan terlihat lagi.

Karena kualitas gigi itu sendiri dan pemotong untuk memotongnya tunduk pada persyaratan yang sangat tinggi, standar negara bagian yang terpisah telah dikembangkan untuk mengontrol pembuatannya. Untuk pertunangan Novikov itu sendiri - GOST 17744-72, untuk alat pemotong gigi - GOST 16771-81.

Prinsip baru pembuatan gigi, yang dikembangkan oleh M. L. Novikov, diakui tidak hanya di wilayah bekas Uni Soviet, tetapi juga di banyak negara lain.