DSc in Engineering
д.т.н.
PhD in Engineering
к.т.н.
Nowadays, the dominant place in the practical use of rotational motion transmission mechanisms has conjugate, and, in particular, teeth gear. Reproduction of high-order surfaces used in conjugated gears requires the use of sophisticated and expensive equipment. An alternative to such gears are approximate gears. The paper analyzes the possibility of using gears with non-conjugate engagement when using the simplest surfaces - a plane, a cylinder and their various combinations, as the working surfaces of the teeth. It is shown that with the simplest outlines of the teeth it is possible to get the high-quality transmission. The results of mathematical modeling of approximate gears are presented. A comparison of the studied gears with the involute one in terms of the cyclic error of the tooth frequency is given. The resulting values of the position error and the gear ratio are minimal and, in particular, for multi-row gears can be negligible. The insensitivity of approximate gears to the errors in wheel manufacturing and gear assembly is shown. Several gear configurations and various motion transmission configurations are provided. Prospects for the use of gears with the simplest outlines of the teeth are associated with the lack of need for complex gear-processing equipment and the possibility of manufacturing and repair in the field conditions. In addition, such transmissions are indispensable for experimental installations because of the possibility of rapid changes in parameters that do not require significant time for design and manufacture.
В современном мире главенствующее место в практическом применении механизмов передачи вращательного движения занимают сопряженные и, в частности, эвольвентные зубчатые передачи. Воспроизведение поверхностей высоких порядков, используемых в сопряженных передачах, требует использования сложного и дорогостоящего оборудования. Альтернативой таким зубчатым передачам выступают приближенные зубчатые передачи. В работе проанализированы возможности передач с несопряженным зацеплением при использовании простейших поверхностей - плоскости, цилиндра и их различных сочетаний, в качестве рабочих поверхностей зубьев. Показано, что при простейших очертаниях зубьев можно получить качественную передачу. Здесь приведены результаты математического моделирования приближенных передач. Также, приводится сравнение показателей исследуемых зубчатых передач с эвольвентной по параметру циклической погрешности зубцовой частоты. Получившиеся значения ошибки положения и передаточного отношения минимальны и, в частности, для многорядных передач могут быть пренебрежимо малы. Показана нечувствительность приближенных передач к погрешностям изготовления колес и сборке передачи. Приведены несколько компоновок зубчатых колес и различные конфигурации передачи движения. Перспективы применения передач с простейшими очертаниями зубьев связаны с отсутствием необходимости в сложном зубообрабатывающем оборудовании и возможности изготовления и ремонта в полевых условиях. Кроме того, такие передачи незаменимы для экспериментальных установок из-за возможности оперативного изменения параметров, что не требует значительного времени на проектирование и изготовление.