Профессора Тюменского индустриального университета, доктора технических наук Ксения и Владимир Сызранцевы стали первыми в России учёными, представившими методику проектирования и расчета цилиндрических передач с арочными зубьями.

Методика основывается на научных достижениях, описанных в 25 кандидатских, 4 докторских диссертациях и свыше 80-ти авторских свидетельств и патентов. Она позволяет рассчитывать передачи, учитывая геометрию, режимы работы и области нагружения, особенности зацепления и заканчивая усталостными характеристиками используемого материала, при этом точность расчетов соответствует государственным стандартам (ГОСТам). До этого, как минимум в России, настолько полной методики расчета не существовало по причине разрозненности материалов.  

Задача разработки методики расчета на прочность цилиндрических передач с арочными зубьями была поставлена отечественной науке еще в конце 80-х годов прошлого столетия профильным комитетом Госстандарта. В начале XXI века наряду с российскими учеными расчётами начали активно заниматься учёные из Китая, Германии, Италии, Болгарии. В 2020 году достижения различных научных школ России, связанные с разработкой инженерных методик расчетов, в том числе и новая методика учёных ТИУ теперь уже в полном объеме были изложены в монографии. Труд учёных колоссален, только один пример расчета передач занимает 46 страниц издания.

Согласно мнению экспертов, арочные передачи имеют ряд принципиальных преимуществ по сравнению с прямозубыми, косозубыми и шевронными передачами, — арочные зубья более прочные. Передачи самоустанавливаются под нагрузкой и адаптируются к неизбежным перекосам зубьев и внешней нагрузке. По словам профессора Сызранцева, при нежестких корпусах машин, таких как: трактора, локомотивы, верхний привод буровых установок, задние мосты автомобилей, приводы станков-качалок, долговечность передач увеличивается в несколько раз. Например, в тяжелом режиме работы верхнего привода буровых установок вероятность отказа составляет 15%, а если установить арочные передачи, то вероятность отказа падает до 2-3%.

«Изготавливать такие передачи удобнее всего на специальных станках с числовым программным управлением, которые дают высокую точность, а главное имеют несколько осей перемещения, что позволяет без проблем нарезать зубья, поэтому возможность и востребованность применения арочных передач будет только расти», — отметил Владимир Сызранцев.

Обзорная статья достигнутых результатов исследований цилиндрических передач с арочными зубьями в СССР и России подготовленная профессором Сызранцевым, в текущем году будет издана в англоязычном сборнике научных трудов, посвященного памяти В.И.Гольдфарба «Gears in Design, Production and Education — A Tribute to Prof. Veniamin Goldfarb» международного издательства Springer.

Инна Кальва,

пресс-служба ТИУ