Конструювання зовнішнього зубчастого зачеплення, у якого зубці коліс окреслені дугами логарифмічної спіралі

Автор(и)

  • Сергей Федорович Пилипака Національний університет біоресурсів і природокористування України, Україна https://orcid.org/0000-0002-1496-4615
  • Тетяна Анатоліївна Кресан Відокремлений підрозділ Національного університету біоресурсів і природокористування України «Ніжинський агротехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-8280-9502
  • Тетяна Миколаївна Воліна Національний університет біоресурсів і природокористування України, Україна https://orcid.org/0000-0001-8610-2208
  • Ірина Юріївна Грищенко Національний університет біоресурсів і природокористування України, Україна https://orcid.org/0000-0002-1000-9805
  • Любов Василівна Пшенична Сумський державний педагогічний університет імені А.С. Макаренка, Україна https://orcid.org/0000-0002-2840-2189
  • Олександр Володимирович Таценко Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-1762-8219

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.245121

Ключові слова:

зубчаста передача, логарифмічна спіраль, кочення поверхонь, міжцентрова відстань, довжина дуги

Анотація

Зубчасті передачі є найпоширенішими механічними передачами у машинобудуванні, що мають високу надійність та довговічність роботи, стале передаточне число, можуть передавати великий крутний момент. При роботі зубчастої передачі відбувається ковзання поверхонь зубців, що призводить до виникнення сил тертя і зносу робочих поверхонь. Щоб запобігти цьому, поверхні зубців потребують постійного змащування. Розглянуто конструювання зубчастого зачеплення, у якого відсутнє тертя між поверхнями зубців, оскільки вони перекочуються один по одному без ковзання. Профіль зубця такої передачі окреслено конгруентними дугами, симетричними відносно прямої, яка сполучає центр обертання зубчастого колеса із вершиною зубця. Ці симетричні криві у вершині зубця перетинаються під заданим кутом. У впадинах колеса сусідні зубці теж перетинаються під цим же кутом. Забезпечити таку умову може крива, яка у всіх своїх точках перетинає радіус-вектор, що виходить з початку координат, теж під сталим кутом, рівним половині заданого. Такою кривою є логарифмічна спіраль. Якщо число зубців ведучого і веденого коліс однакове, то їх зубці будуть конгруентними. У протилежному випадку профілі зубців будуть відрізнятися, але вони будуть окреслені конгруентними дугами однієї і тієї ж логарифмічної спіралі однакової довжини, взятих з різних ділянок кривої.

Мінімально можливий кут при вершині зубців є прямим. При гострому кутові робота передачі є неможливою. Для побудови зубчастих коліс із прямим кутом при вершині зубця достатньо задати число зубців ведучого і веденого коліс. Міжцентрова відстань розраховується за знайденою формулою. Передаточне число такої передачі є змінним, однак при збільшенні числа зубців діапазон його зміни зменшується. Наведено алгоритм побудови коліс

Біографії авторів

Сергей Федорович Пилипака, Національний університет біоресурсів і природокористування України

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра нарисної геометрії, комп’ютерної графіки та дизайну

Тетяна Анатоліївна Кресан, Відокремлений підрозділ Національного університету біоресурсів і природокористування України «Ніжинський агротехнічний інститут»

Кандидат технічних наук, доцент, завідувач кафедри

Кафедра природничо-математичних та загальноінженерних дисциплін

Тетяна Миколаївна Воліна, Національний університет біоресурсів і природокористування України

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра нарисної геометрії, комп’ютерної графіки та дизайну

Ірина Юріївна Грищенко, Національний університет біоресурсів і природокористування України

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра нарисної геометрії, комп’ютерної графіки та дизайну

Любов Василівна Пшенична, Сумський державний педагогічний університет імені А.С. Макаренка

Кандидат наук з державного управління, професор

Кафедра менеджменту освіти та педагогіки вищої школи

Олександр Володимирович Таценко, Сумський національний аграрний університет

Старший викладач

Кафедра експлуатації техніки

Посилання

  1. Konopatskiy, E., Voronova, O., Bezditnyi, A., Shevchuk, O. (2020). About one method of numeral decision of differential equalizations in partials using geometric interpolants. CPT2020 The 8th International Scientific Conference on Computing in Physics and Technology Proceedings. doi: https://doi.org/10.30987/conferencearticle_5fce27708eb353.92843700
  2. Konopatskiy, E. V., Bezditnyi, A. A. (2020). Geometric modeling of multifactor processes and phenomena by the multidimensional parabolic interpolation method. Journal of Physics: Conference Series, 1441 (1), 012063. doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1441/1/012063
  3. Konopatskiy, E., Bezditnyi, A., Shevchuk, O. (2020). Modeling Geometric Varieties with Given Differential Characteristics and Its Application. Proceedings of the 30th International Conference on Computer Graphics and Machine Vision (GraphiCon 2020). Part 2, short31-1–short31-8. doi: https://doi.org/10.51130/graphicon-2020-2-4-31
  4. Tarelnyk, V., Martsynkovskyy, V., Gaponova, O., Konoplianchenko, I., Dovzyk, M., Tarelnyk, N., Gorovoy, S. (2017). New sulphiding method for steel and cast iron parts. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 233, 012049. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/233/1/012049
  5. Tarelnyk, V., Martsynkovskyy, V., Gaponova, O., Konoplianchenko, I., Belous, A., Gerasimenko, V., Zakharov, M. (2017). New method for strengthening surfaces of heat treated steel parts. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 233, 012048. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/233/1/012048
  6. Tarel’nik, V. B., Martsinkovskii, V. S., Zhukov, A. N. (2017). Increase in the Reliability and Durability of Metal Impulse End Seals. Part 1. Chemical and Petroleum Engineering, 53 (1-2), 114–120. doi: https://doi.org/10.1007/s10556-017-0305-y
  7. Martsinkovsky, V., Yurko, V., Tarelnik, V., Filonenko, Y. (2012). Designing Thrust Sliding Bearings of High Bearing Capacity. Procedia Engineering, 39, 148–156. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.07.019
  8. Kresan, T., Pylypaka, S., Ruzhylo, Z., Rogovskii, I., Trokhaniak, O. (2020). External rolling of a polygon on closed curvilinear profile. Acta Polytechnica, 60 (4), 313–317. doi: https://doi.org/10.14311/ap.2020.60.0313
  9. Kresan, T., Pylypaka, S., Grischenko, I., Babka, V. (2020). A special case of congruent centroids of noncircular wheels formed by arcs of the logarithmic spiral. Applied geometry and engineering graphics, 98, 84–93. doi: https://doi.org/10.32347/0131-579x.2020.98.84-93
  10. Lyashkov, A. A., Panchuk, K. L., Khasanova, I. A. (2018). Automated Geometric and Computer-aided Non-Circular Gear Formation Modeling. Journal of Physics: Conference Series, 1050, 012049. doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1050/1/012049
  11. Lyashkov, A. A., Reinhard, A. J., Murashev, G. E. (2019). Geometric And Computer Modeling of Forming the Gear Wheels with Elliptical Centroid. Journal of Physics: Conference Series, 1260 (11), 112018. doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1260/11/112018
  12. Lin, C., Wu, X. (2018). Calculation and Characteristic Analysis of Tooth Width of Eccentric Helical Curve-Face Gear. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Mechanical Engineering, 43 (4), 781–797. doi: https://doi.org/10.1007/s40997-018-0239-9
  13. Konopatskiy, E. V., Bezditnyi, A. A. (2019). Geometric modeling and optimization of multidimensional data in Radischev integrated drawing. Journal of Physics: Conference Series, 1260 (7), 072006. doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1260/7/072006

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-12-21

Як цитувати

Пилипака, С. Ф., Кресан, Т. А., Воліна, Т. М., Грищенко, І. Ю., Пшенична, Л. В., & Таценко, О. В. (2021). Конструювання зовнішнього зубчастого зачеплення, у якого зубці коліс окреслені дугами логарифмічної спіралі. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(7 (114), 6–11. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.245121

Номер

Том 6 № 7 (114) (2021): Прикладна механіка

Розділ

Прикладна механіка

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Serhii Pylypaka, Tetiana Kresan, Tatiana Volina, Iryna Hryshchenko, Liubov Pshenychna, Oleksandr Tatsenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.