Наиболее распространенными типами передач в современном машиностроении являются зубчатые, которые выполняют одну и ту же функцию в разных машинах и устройствах. Они используются как для изменения частоты вращения и крутящего момента, так и для преобразования вращательного движения в поступательное.
В зависимости от относительного расположения геометрических осей ведущего и ведомого валов различают зубчатые передачи с цилиндрическими колесами, применяемые при параллельных осях валов, которые будут рассмотрены в данной статье. Цилиндрические колеса могут быть с внешним и с внутренним зацеплением. По расположению зубьев относительно образующей колеса различают прямозубые, косозубые и шевронные зубчатые колеса.
В зубчатых передачах при внешнем зацеплении получается отрицательное передаточное отношение, так как шестерня и колесо вращаются в разных направлениях, а при внутреннем зацеплении- положительное передаточное отношение, шестерня и колесо вращаются в одном направлении [1, 2].
Чтобы передать вращение в одном направлении от одного вала, расположенному параллельно другому валу, используют передачи с гибким рабочим органом: ременные или цепные. Однако эти передачи могут не удовлетворять потребителя из-за больших габаритов.
Передать вращение возможно и с помощью зубчатой передачи с внутренним зацеплением, но это ограничено передаточным числом, габаритами и сложностью изготовления и монтажа. Если использовать для этой цели передачу с внешним зацеплением, то необходимо вводить дополнительно промежуточное зубчатое колесо (паразитное), что опять же приводит к большим габаритным размерам и снижению КПД.
Напрашивается мысль, нельзя ли «невозможное сделать возможным», т.е. зубчатую передачу внешнего зацепления сделать с положительным передаточным отношением, где бы валы вращались в одном направлении?
В полной мере это удалось осуществить гениальному ученому в области теории механизмов и машин Борису Владимировичу Шитикову (1905-1982гг.), который фундаментально раскрыл и дополнил науку о зубчатых передачах в двух направлениях.
Первое - улучшение существующих зубчатых передач. В этом направлении под его руководством исследовались следующие темы: Ю.С. Маркин (прямозубые цилиндрические колеса – кандидатская и докторская диссертации), Г.А. Матвеев (гиперболические колеса – кандидатская), А.Б. Шитиков (плоскоколесные червячные передачи – кандидатская), Ю.В. Коровин (глобоидные передачи – кандидатская) [3].
Второе направление – исследование совершенно нового вида зубчатых колес, которые до этого не были известны ни у нас в стране, ни за рубежом, в литературе не описаны и, естественно, не были изготовлены ни в моделях, ни в натурных образцах. Ниже в краткой форме изложены основные сведения по этому направлению исследования.
Анализ и обсуждение результатов результатов. В результате поиска решений по увеличению нагрузочной способности винтовой цилиндрической передачи Борисом Владимировичем было предложено совершенно новое зубчатое зацепление, у которого геометрические оси колес параллельны, зацепление внешнее, зубья расположены по винтовым линиям (рисунок 1).
У предлагаемого зацепления боковая поверхность зуба одного колеса образована винтовым движением участка винтовой линии
вершины зуба другого колеса. Такая форма зацепления дает возможность в косозубой передаче с параллельными валами получить при внешнем зацеплении положительное передаточное отношение, т.е. передать вращение в том же направлении без промежуточного колеса. У обоих колес зубья имеют одинаковое направление наклона.
