Варианты самоторможения и модификации цилиндрических самотормозящихся зубчатых передач

Аннотация

Косозубые передачи давно и широко применяются в машиностроении, поскольку по эксплуатационным характеристикам они превосходят прямозубые. Методики их геометрического и прочностного расчетов известны. Однако входящие в них зависимости могут быть использованы, как правило, при углах наклона до 60°. Область больших значений углов исследована пока недостаточно, но именно в ней передачи приобретают многие полезные свойства, например, большее передаточное отношение за счет возможности существенного, вплоть до единицы, уменьшения числа зубьев шестерни или возможности самоторможения. Это явление также давно используется в технике, оно применяется в передачах винт--гайка и червячных передачах, поскольку позволяет за счет совмещения функций преобразования движения и автоматического торможения создавать простые и компактные конструкции приводов машин и приборов. Вместе с тем червячные передачи имеют низкий КПД прямого хода, значительные нагрев и износ рабочих поверхностей и требуют применения антифрикционных материалов, как правило, невысокой несущей способности. В связи с этим актуальной является задача повышения КПД прямого хода цилиндрических самотормозящихся зубчатых механизмов. Рассмотрены и систематизированы существующие модификации цилиндрических самотормозящихся передач, описаны две новые модификации и кратко охарактеризованы свойства. Приведены условия нового варианта самоторможения. Даны рекомендации по применению той или иной модификации цилиндрических самотормозящихся передач

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Тимофеев Г.А. Варианты самоторможения и модификации цилиндрических самотормозящихся зубчатых передач. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2023, № 4 (147), c. 55--67. DOI: https://doi.org/10.18698/0236-3941-2023-4-55-67

Литература

[1] Бушенин Д.В. Несоосные винтовые механизмы. М., Машиностроение, 1985.

[2] Вейц В.Л. Динамика машинных агрегатов. Л., Машиностроение, 1969.

[3] Вейц В.Л., Кочура А.Е., Мартыненко А.М. Динамические расчеты приводов машин. Л., Машиностроение, 1971.

[4] Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин. М., Машиностроение, 1973.

[5] Морозов В.В., Панюхин В.И., Панюхин В.В. Зубчато-винтовые передачи для преобразования вращательного движения в поступательное. Владимир, ВлГУ, 2000.

[6] Панюхин В.И. Самотормозящиеся механизмы. Владимир, Обл. совет НТО, 1981.

[7] Турпаев А.И. Самотормозящиеся механизмы. М., Машиностроение, 1976.

[8] Панюхин В.В. Цилиндрические самотормозящиеся передачи, основы теории и расчета. Дис. ... канд. техн. наук. М., МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1987.

[9] Тимофеев Г.А. Особенности силового нагружения и самоторможения инверсных эвольвентных передач внешнего зацепления. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2013, № 1, с. 3--8. DOI: http://dx.doi.org/10.18698/0536-1044-2013-1-3-8

[10] Тимофеев Г.А., Панюхин В.В., Сащенко Д.В. Исследование самотормозящихся планетарных передач с одновенцовыми сателлитами. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2020, № 4, с. 44--50. DOI: https://doi.org/10.31857/S0235711920040148

[11] Вирабов Р.В. О критериях заклинивания самотормозящихся зубчатых передач. Вестник машиностроения, 1987, № 4, с. 33--38.

[12] Тимофеев Г.А., Панюхин В.В. Анализ критериев самоторможения. Вестник машиностроения, 2002, № 9, с. 3--8.

[13] Панюхин В.И. Цилиндрическая зубчатая передача. Патент СССР 804953. Заявл. 20.10.1976, опубл. 15.02.1981.

[14] Popper I.B., Pessen D.W. The twinworm drive --- a self-locking worm-gear transmission of high efficiency. J. Eng. Ind., 1960, vol. 82, no. 3, pp. 191--198. DOI: https://doi.org/10.1115/1.3663030

[15] Rao A.C. Gear friction coefficients and forces. Wear, 1979, vol. 53, no. 1, pp. 87--93. DOI: https://doi.org/10.1016/0043-1648(79)90219-9

[16] Roano A. Helical gearing. Patent US 2553383. Appl. 14.07.1947, publ. 15.05.1951.

[17] Roano A. Helical gearing. Patent US 2582384. Appl. 14.07.1947, publ. 15.05.1951.

[18] Popper J.B. Cooperating wedges including mating worms. Patent US 2973660. Appl. 03.09 .1958, publ. 07.03.1961.

[19] Howell I.D. Helical gearing. Patent US 3481215. Заявл. 25.03.1968, опубл. 02.12.1969.

[20] Roano A. Zahnradgetriebe. Patent DE 1040864. Appl. 01.03.1956, publ. 09.10.1958.

[21] Панюхин В.В. Цилиндрическая зубчатая передача. Патент СССР 1479765. Заявл. 26.08.1987, опубл. 15.05.1989.