10.14489/hb.2015.12.pp.014-020

2015, 12 декабрь (December)

DOI: 10.14489/hb.2015.12.pp.014-020

Короткин В. И.
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОДОЛЬНОЙ МОДИФИКАЦИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЗУБЬЕВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ НОВИКОВА СО СТАНДАРТНЫМ ИСХОДНЫМ КОНТУРОМ ПО ГОСТ 30224–96
(с. 14-20)

Аннотация. Рассмотрена предложенная автором продольная модификация поверхностей зубьев зубчатых передач Новикова с исходным контуром по ГОСТ 30224–96, приводящая к их бочкообразной форме. Дана система нелинейных уравнений, позволяющая определить распределение нагрузки между площадками контакта в многопарном зацеплении. Приведены формулы, по которым находятся эффективные контактные и изгибные напряжения зубьев, в том числе на торцах зубьев в процессе их осевого пересопряжения. На конкретных примерах проведено сравнение напряженного состояния и нагрузочной способности передач Новикова с обычными и бочкообразными зубьями. Показано, что продольная модификация поверхностей зубьев является весьма простым и эффективным способом увеличения нагрузочной способности зубчатой передачи: по контактным напряжениям до 2 – 4 раз, по изгибным – на (10…80) %. Даны зависимости напряжений от степени бочкообразности зубьев и с помощью разработанной вычислительной программы показаны примеры нахождения оптимальных значений степени бочкообразности в зависимости от точности изготовления и сборки зубчатой передачи Новикова.

Ключевые слова: зубчатая передача Новикова; многопарное зацепление; продольная модификация; эффективность; контактное напряжение; изгибное напряжение; нагрузочная способность.

Korotkin V. I.
EVALUTION OF EFFECTIVENESS LONGITUDINAL SURFACE MODIFICATION TEETH OF CYLINDRICAL NOVIKOV GEARING WITH STANDARD BASIC RACK PROFILE ACCORDING TO GOST 30224–96
(pp. 14-20)

Abstract. In the article considered a proposal by the author a longitudinal modification of the teeth surfaces of the Novikov gearing with standard basic rack profile according to GOST 30224–96, leading to their barrellike shape. Given a system of nonlinear equations, which allows to determine the load distribution between contact area within a multipair engagement. Shows the formulas, on which determined the effective contact and bending stresses, including the gear faces of the teeth during their axial changeover. On concrete examples compared the stress state and the load capacity of conventional transmission Novikov and barrelshaped teeth. It is shown that the longitudinal modification surfaces of teeth is very simple and effective way to increase the load capacity of the gear: on the contact stresses up to 2 – 4 times, on the bending stresses – up to (10…80) %. Given depending of the stress on the degree of barreling teeth and using the developed computer program shows examples of determination the optimal values of the degree of barreling depending on the precision manufacturing and assembly of Novikov gearing.

Keywords: Novikov gearing; Multipair engagement; Longitudinal modification; Effectiveness; Contact stress; Bending stress; Load capacity.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

В. И. Короткин (Южный федеральный университет) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

V. I. Korotkin (Research Institute of Mechanics and Applied Mathematics of the Southern Federal University) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Часовников Л. Д. Передачи зацеплением (зубчатые и червячные). 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1969. 486 с.
2. Громан М. Б., Зак П. С. Бочкообразный зуб // Вестник машиностроения. 1976. № 4. С. 23 – 25.
3. Короткин В. И. Цилиндрические эвольвентные зубчатые передачи с локальным контактом зубьев повышенной нагрузочной способности. Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2013. 100 с.
4. Павленко А. В., Федякин Р. В., Чесноков В. А. Зубчатые передачи с зацеплением Новикова. Киев: Технiка, 1978. 144 с.
5. Короткин В. И., Онишков Н. П., Харитонов Ю. Д. Зубчатые передачи Новикова. Достижения и развитие. М.: Машиностроение-1, 2007. 384 с.
6. ГОСТ 30224–96. Передачи зубчатые Новикова цилиндрические с твердостью поверхности зубьев не менее 35 HRCэ. Исходный контур. Межгосударственный стандарт. Минск: Межгос. Совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1997. 5 с.
7. Короткин В. И., Онишков Н. П., Харитонов Ю. Д. Напряженное состояние зубьев зубчатых передач Новикова в условиях их реального многопарного зацепления // Справочник. Инженерный журнал. С приложением. 2015. № 6. С. 11 – 17.
8. Короткин В. И., Газзаев Д. А. Изгибная напряженность зубьев под действием распределенной нагрузки в различных фазах зацепления Новикова // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2014. № 2. С. 22 – 30.
9. Короткин В. И., Газзаев Д. А. Моделирование контактного взаимодействия зубьев колес зубчатых передач Новикова // Вестник машиностроения. 2014. № 11. С. 31 – 35.

Eng

1. Chasovnikov L. D. (1969). Transmission gearing (gear and worm). 2nd Ed. (Revised and Supplemented). Moscow: Mashinostroenie.
2. Groman M. B., Zak P. S. (1976). Barrel tooth. Vestnik mashinostroeniia, (4), pp. 23-25.
3. Korotkin V. I. (2013). Cylindrical involute gears with localized tooth contact of increased load capacity. Rostov-na-Donu: Izdatel'stvo IuFU.
4. Pavlenko A. V., Fediakin R. V., Chesnokov V. A. (1978). Gear transmission with Novikov gearing. Kiev: Tekhnika.
5. Korotkin V. I., Onishkov N. P., Kharitonov Iu. D. (2007). Novikov gears. Achievements and development. Moscow: Mashinostroenie-1.
6. Novikov cylindrical gears with surface hardness of cogs not less than 35 HRC. The original contour. (1997). Interstate standard No. GOST 30224-96. Minsk: Interstate Council for standardization, metrology and certification.
7. Korotkin V. I., Onishkov N. P., Kharitonov Iu. D. (2015). Stress state of Novikov gearing teeth under the conditions of real multipair engagement. Spravochnik. Inzhenernyi zhurnal, (6), pp. 11-17. doi: 10.14489/hb.2015.06.pp.011-017
8. Korotkin V. I., Gazzaev D. A. (2014). The bending tensions of the cogs under the action of distributed load in different phases of Novikov gearing. Problemy mashinostroeniia i nadezhnosti mashin, (2), pp. 22-30.
9. Korotkin V. I., Gazzaev D. A. (2014). Modeling of contact interaction of the wheel cogs of Novikov gearing. Vestnik mashinostroeniia, (11), pp. 31-35.

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

Форма заказа статьи

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below: