Эвольвентное зацепление, распространенное в современном машиностроении, является линейчатым, так как контакт зубьев происходит по линии (практически по узкой площадке), расположенной вдоль зуба (рис. 14.6) и имеет поэтому повышенную чувствительность к перекосам. Этот недостаток может быть уменьшен при точечном контакте.
М. Л. Новиковым было предложено точечное зацепление, в котором профили зубьев колес в торцовом (поперечном) сечении очерчены по дугам окружности (рис. 14.7). Зуб шестерни выполняют выпуклым, а зуб колеса — вогнутым, что увеличивает их приведенный радиус кривизны, повышая тем самым контактную прочность передачи.
При Н < 350 НВ нагрузочная способность передачи Новикова по контактной прочности в 1,7 раза больше, чем у аналогичной по размерам и материалу эвольвентной косозубой передачи.
В зацеплении Новикова контакт зубьев происходит в точке и зубья касаются только в момент прохождения профилей через эту точку (рис. 14.7), а непрерывность передачи движения обеспечивается винтовой формой зубьев. Поэтому зацепление Новикова может быть только косозубым с углом наклона зубьев $ = 15...20°. Точка контакта перемещается вдоль зубьев от одного края к другому. Положение точки контакта зубьев характеризуется ее смещением от полюса, а линия зацепления располагается параллельно оси колеса. В результате упругой деформации и приработки под нагрузкой точечный контакт переходит в контакт по малой площадке (рис. 14.7). При взаимном перекатывании зубьев контактная площадка перемещается вдоль зуба с большой скоростью, превышающей окружную скорость примерно в три раза, что создает благоприятные условия для образования устойчивого масляного слоя между зубьями. По этой причине потери на трение в передаче Новикова значительно меньше.
Применяют передачи Новикова с одной линией зацепления — запо- люсные (реже — дополюсные) и с двумя линиями зацепления — дозапо- люсные. В передачах с одной линией зацепления профиль зуба одного колеса (как правило, шестерни) выпуклый (см. рис. 14.7), а другого — вогнутый. Если ведущим звеном является шестерня с выпуклым профилем зубьев, то точка контакта расположена за полюсом и передачу называют заполюсной. Если ведущим является колесо с вогнутым профилем, то передача — дополюсная.
Дозаполюсную передачу (рис. 14.8) можно представить как сочетание дополюсной и заполюсной передач. Головки зубьев шестерни и колеса имеют выпуклый профиль, а ножки — вогнутый. Эта передача имеет большую контактную и изгибную прочность.
Для нарезания выпуклых и вогнутых зубьев заполюсной или дополюсной передачи требуются два разных инструмента (два исходных
контура). Зубья дозаполюсной передачи нарезают одним инструментом.
Существенным недостатком зацепления Новикова является повышенная чувствительность к изменению межосевого расстояния и коле-^ баниям нагрузок. Точечный контакт в отличие от линейчатого приводит к снижению изломной прочности. Особенно опасно зацепление вблизи торцов, где выламываются края зубьев.
С зацеплением Новикова изготовляют не только цилиндрические, но и конические передачи.
Расчет передач с зацеплением Новикова ведут аналогично расчету передач с эвольвентным зацеплением, но с учетом их особенностей.
Контрольные вопросы
1. Каковы преимущества косозубых цилиндрических передач по сравнению с прямозубыми?
2. Как влияет на работу косозубой передачи изменение угла наклона зубьев? Рекомендуемые значения этих углов. Почему ограничивают максимальное значение угла наклона зуба?
3. Какие модули зацепления различают для косозубых колес и какова зависимость между ними? Какой модуль стандартизован?
4. От каких факторов зависят направления окружной и осевой сил в косозубой передаче?
5. Изменение каких параметров зубчатых колес влияет на их контактную прочность?
6. В каких случаях применяют шевронные зубчатые колеса и какими достоинствами они обладают по сравнению с косозубыми? Каковы недостатки шевронных передач?
7. Какие рекомендуются углы наклона зубьев шевронных колес и почему допускается их большая величина, чем у косозубых?
8. Назовите достоинства и недостатки зубчатой передачи с зацеплением Новикова и сравните с зубчатой передачей с эвольвентным зацеплением.
