В производстве современных редукторов применяют эвольвентное зубчатое зацепление, основы которого заложены более 200 лет назад. Инновации в этой области касаются отдельных узлов и деталей зацепления, поэтому улучшение происходит только на доли процентов, поясняют в университете.
Ученые ТГУ создали математическую модель «эксцентриково-циклоидального (ЭЦ) зацепления» – принципиально нового вида зубчатого зацепления, разработанного конструкторской группой ЗАО «Технология Маркет» под руководством Виктора Становского. Это зацепление может заменить эвольвентное практически во всех областях.
При равных КПД и нагрузочных характеристиках редукторы с ЭЦЗ имеют до семи раз меньшие габариты и массу, чем эвольвентные. Низкая металлоемкость и высокая производительность обработки на станках с ЧПУ обеспечат самую высокую в машиностроении рентабельность производства, считают разработчики. Помимо значительного ресурсосбережения зацепление имеет уменьшенные контактные напряжения и повышенную прочность зубьев.
Теоретические изыскания ученых ТГУ подтвердили экспериментальные и промышленные образцы, сделанные на базе ЗАО «Технология Маркет». Новый вид зацепления имеет коэффициент полезного действия 99 процентов, благодаря чему экономит топливо и электроэнергию. Также оно обладает предельно низкими уровнями шума и вибрации, меньшими габаритами и металлоемкостью, высокой надежностью безремонтной эксплуатации в течение 15-20 лет. Высокая технологичность конструкции позволяет до пяти раз увеличить производительность обработки зубчатых колес, благодаря чему понизиться себестоимость изготовления редукторов.
Редукторы с ЭЦ-зацеплением могут применяться в производстве вертолетов, кораблей, локомотивов, авиадвигателей, гидротурбин, насосов, металлургического, горно-шахтного и нефтепромыслового оборудования, станкостроении, отмечают исследователи.
Сейчас разработчики подписали акт испытаний, допускающий к установке главной ЭЦ-передачи на карьерный самосвал БеЛАЗ 7555. Разработки ведутся также совместно с компаниями «Уралмаш», «Тяжмаш», «ИЗ-Картэкс», НПО им. С.А. Лавочкина. Кроме того, немецкие компании BOSCH, SEW-Eurodrive, NORD, Corporate-energies уже установили контакты с томскими разработчиками, что подтверждает привлекательность проекта.
Фото: ТГУ
