Zazębienia z zębami skośnymi o „punktowym" przyporze czołowym
Takim zazębieniem jest szeroko kiedyś dyskutowane zazębienie Nowikowa, zmarłego w roku 1956 profesora Wojskowej Akademii Lotniczej w Leningradzie. Jak się wydaje najbardziej obiektywny opis osiągnięcia Nowikowa rysuje się w historycznym przeglądzie, który można znaleźć w wielkim dziele Seherr-Thossa i Froniusą. Dokonując pewnego streszczenia tego przeglądu, całe zagadnienia w jego przebiegu historycznym można przedstawić w sposób następujący.
W amerykańskich zakładach Gleasona grupa pod kierunkiem Ernesta Wildhabera podjęła próbę zastosowania nowego zarysu uzębień skośnych, których główną ideę sprowadzić można do współdziałania zębów wypukłych z zębami wklęsłymi (zazębienie konweksyjne), co ma znaczenie w świetle kryterium małych nacisków międzyzębnych (naprężeń Hertza). Na rysunku podane są informacje o zazębieniu. Numerowe oznaczenia wykorzystamy w celu zwrócenia uwagi na najważniejsze własności i właściwości zazębienia (do rysunku umieszczonego w wyżej cytowanej książce nie wprowadzaliśmy żadnych zmian).
Koła 9 i 10 są kołami podziałowymi i jednocześnie kołami tocznymi. Zarys boków zębów wyznaczony jest kołowym łukiem o promieniu 7, którego początek znajduje się w punkcie 8 na okręgu koła o średnicy nieco większej od średnicy koła 9. Punktem przyporu w danym momencie współdziałania jest punkt 11, tak że promień 7 łuku zarysów, którego koniec znajduje się w punkcie 11 przechodzi przez punkt biegunowy 12.
Zarys boków zębów zębnika jest tak dobrany, że jest spełniony warunek wynikający z istoty kół tocznych 9 i 10. Przy zmianie położenia boku z 2 na 2' przypór wg założeń teoretycznych występuje w punkcie 11'.
Wildhaber ponadto rozważał jeszcze inne możliwości zazębień konweksyjnych.
Zagadnienie przeciwstawienia zazębieniu ewolwentowemu zazębienia o zarysie zębów wykazujących większe zalety, głównie wiązało się z:
— twierdzeniem, że wypukłe zęby ewolwentowe stanowią przyczynę znacznych ograniczeń obciążenia zazębienia ze względu na naciski mię-dzyzębne;
— a ponadto, że geometryczna struktura zewnętrzna' zębów skośnych tak ze względu na swą konstrukcyjną złożoność, jak i okoliczności wykonawcze powiększające złożoność tej struktury, jest przyczyną niekorzystnego współdziałania.
W roku 1940 Harry Walker w jednym z zakładów w Wielkiej Brytanii przedstawił inne zazębienie, które miało na celu osiągnięcie w płaszczyznach równoległych do płaszczyzn czołowych przyporu zębów o kołowo-łukowym zarysie. Na rysunku przedstawiono chwilowe położenie miejsc przyporu charakteryzujące się prostymi liniami styku zębów 1, 2, 3 leżącymi w płaszczyznach równoległych do płaszczyzn czołowych. Ciągłość zazębienia uzyskuje się dzięki skośnym zębom, co sprawia, że przypór zachodzący wg pokazanych prostych 1, 2, i 3 przemieszcza się wzdłuż szerokości zęba. Trzy linie są efektem zazębienia trzech par zębów, co uzależnione jest od kąta pochylenia linii zębów i od szerokości wieńców uzębionych.
Na rysunku przedstawiono postać konstrukcyjną zazębienia Nowikowa .Nowikow, zapewne zdając sobie sprawę z trudności uzyskania styku konweksyjnych zębów, zaproponował zazębienie, na które składają się dwa uzębienia wklęsłe i wypukłe o różnych krzywiznach zarysów. Promień krzywizny zęba koła (wklęsłego) jest większy od promienia krzywizny zęba zębnika (wypukłego). Geometrycznym efektem jest punktowy przypór zębów. Przy zębach skośnych, które są warunkiem ciągłości zazębienia, punkty przyporu 1, 2 i 3 przemieszczają się wzdłuż szerokości wieńca uzębionego. Położenie środków krzywizn (większa i mniejsza kropka na rysunku) wyznaczają kierunek przyporu zazębienia, co wynika ze styczności kół wyznaczających zarysy. W niektórych praktycznych rozwiązaniach konstrukcyjnych kąt ten wynosił 30°. Rysunku przedstawia poglądowo zazębienie ewolwentowe i zazębienie Nowikowa.
Zazębienie Nowikowa było swego czasu szeroko dyskutowane, nastręcza ono bowiem wiele problemów teoretycznych i praktycznych. Przy okazji zauważono, że właściwie zazębienie to nie jest czymś zupełnie oryginalnym, tak że często stosowano do oznaczenia tego rodzaju postaci konstrukcyjnej termin „zazębienie Wildhaber-Nowikowa".
Tymczasem Seher-Thoss podaje ocenę zazębienia Nowikowa wyrażoną przez Wildhabera. „Jest błędem odrzucanie nowego zazębienia rosyjskiego jako od dawna znanego i zbędnego. Nawet wtedy, gdy żądania w stosunku do takiego zazębienia są przesadne, ma to zazębienie wiele obiecujących własności... Jednak koła te są wrażliwe na odległość między-osiową. Mają one większą możliwość przenoszenia obciążeń i odtaczają się znacznie lepiej, aniżeli uzębienia ewolwentowe dzięki „jednolitym" czy niemal „jednolitym" prędkościom poślizgu..." Z tego wynika, że pierwszy wynalazca zazębienia konweksyjnego przyznał wyższość ostatniemu wynalazcy. Jak można sądzić, zazębienie Wildhabera nie znalazło szerszego zastosowania. Zazębienie Nowikowa miało być zastosowane w napędach turbo-śmigłowych, helikopterach, traktorach, maszynach budowlanych i czołgach.
- - - - - - - - motoreduktory.eu | WEBSYSTEM | tel.+48 (048) 383-01-44 | tel.602.878.747 - - - - - - - -