к задаче оптимизации параметров зацепления м.л. новикова (начало)

84 Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева № 5(102) УДК 621.833 А.Н. Петровский К ЗАДАЧЕ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ЗАЦЕПЛЕНИЯ М.Л. НОВИКОВА Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева Задача оптимизации сформулирована как система условий существования и качества рабочего и станочных зацеплений. Численное решение получено в виде трехмерного массива безразмерных параметров и расчетных величин для возможных чисел зубьев шестерни и колеса 150150. Оптимизированные параметры обеспечивают максимальную нагрузочную способность, регламентируемую расчетами на прочность. Приводится сравнение оптимизированных зацеплений М.Л. Новикова с оптимизированными эвольвентными зацеплениями. Ключевые слова: зацепление Новикова, зубчатые передачи, редукторы, двухпозиционный обкат, нагрузочная способность, конкурентоспособность, прочность. Доктор технических наук, инженер-полковник Михаил Леонтьевич Новиков за создание зубчатых передач с новым зацеплением был удостоен государственной Ленинской премии 1959 г. В списке лауреатов он занимает достойное место рядом А.П. Александровым, Н.Г. Басовым, А.М. Прохоровым, В.И. Векслером, С.П. Митрофановым, В.П. СоловьевымСедым, А.И. Хачатуряном и другими выдающимися современниками, творчество которых стало символом отечественной науки и культуры. В короткий период зацепление М.Л. Новикова получило распространение в редукторах грузоподъемных и технологических машин, где условия эксплуатации предусматривают длительные ресурсы при умеренных требованиях к размерам и массе. В этом случае удачное сочетание гидродинамики и приработки зацепления обеспечивает необходимую нагрузочную способность без затрат на химико-термическое упрочнение и шлифование. Хорошая технологичность и сегодня поддерживает конкурентоспособность зацепления М.Л. Новикова, однако современные требования к нагрузочной способности передач, уровням их вибрации и шума стимулируют поиск новых возможностей улучшения. Применение зацепления М.Л. Новикова, как правило, связано с оценкой его эффективности относительно эвольвентного зацепления. Результаты, вероятно первого, экспериментального сравнения были опубликованы М.С. Колодкиным в 1960 г. [1], но интерес к теме и острые дискуссии не угасают [2, 3]. В работах [4, 5] мы предприняли попытку аналитического сравнения зацеплений по критерию удельной нагрузочной способности. Сравнение зацеплений М.Л. Новикова с исходным контуром по ГОСТ 15023-76 и эвольвентных зацеплений с оптимизированными геометрическими параметрами было выполнено на массиве наиболее применяемых чисел зубьев сопряженных колес 150150. Оказалось, что зацепление М.Л. Новикова имеет область превосходства в передачах, лимитируемых контактной прочностью при небольшом числе зубьев шестерни (до 13 … 16), и уступает эвольвентному зацеплению в передачах, лимитируемых прочностью зубьев на изгиб. Согласившись с оппонентами, что сравнение будет объективнее при оптимизации каждого из зацеплений, автор поставил задачу оптимизации их геометрических параметров по единой методике. В статье [6] представлены основные положения конструктивнотехнологической оптимизации геометрических параметров эвольвентн