7. Подрезание и заострение зуба

В процессе изготовления зубчатых колес может происходить подрезание зуба, когда режущий инструмент снимает часть металла у ножки зуба таким образом, что у основания зуба поперечное сечение уменьшается. Подрезание уменьшает эвольвентную часть зуба колеса и ослабляет зуб в его опасном сечении. Подрезание не происходит, если число зубьев колеса равно или больше z_min. В случае стандартного инструмента z_min = 17. Поэтому, при проектировании колес без смещения (нулевых) число зубьев необходимо брать больше 17. С другой стороны, для уменьшения габаритов зубчатых передач колеса следует проектировать с малым числом зубьев. При числе зубьев z < 17, чтобы не произошло подрезания, колеса должны быть изготовлены со смещением инструмента, то есть корригированными. Причем, для таких колес можно брать только положительное смещение. Для зубчатого колеса с числом зубьев равным 17 можно взять положительное или нулевое смещение, а колесо с числом зубьев больше 17 можно нарезать с положительным, нулевым и отрицательным смещением.

С увеличением коэффициента смещения толщина зуба s_a у вершины будет уменьшаться. При некотором коэффициенте смещения, называемым максимальным, наступает заострение зуба. Опасность заострения особенно велика у колес с малым числом зубьев (меньше 15). Критерием, определяющим допустимое заострение зуба при нарезании зубчатого колеса, является коэффициент заострения . Это не стандартная величина. По рекомендациям различных авторов минимальное значение этого коэффициента колеблется от 0,2 до 0,4.

8. Выбор коэффициента смещения

Коэффициенты смещения оказывают большое влияние на качественные показатели зубчатого зацепления. Назначая при проектировании зубчатой передачи тот или иной коэффициент смещения, можно влиять на форму зубьев колес и на качество передачи, наделяя ее желанными свойствами. Однако зависимость формы зубьев и свойств зубчатой передачи от коэффициента смещения х резко ощутима при малых числах зубьев и ослабляется по мере увеличения z.

В нашей стране применяются в основном две системы корригирования: система, разработанная профессором В.Н. Кудрявцевым, и система ЦКБР (Центральное конструкторское бюро редукторостроения). В основу выбора коэффициентов смещения в системе Кудрявцева положен принцип максимальной контактной прочности зубьев колес. Кудрявцевым составлены таблицы рекомендуемых значений х₁ и х₂ в зависимости от числа зубьев зубчатых колес. Эта система корригирования учитывает и другие качественные показатели зацепления: отсутствия подрезания зубьев, достаточность коэффициента перекрытия, выравнивания коэффициента скольжения.

При курсовом проектировании (если ставится только две задачи – устранения подреза зубьев и получение достаточного коэффициента торцевого перекрытия) коэффициент смещения х₁ может быть принят по таблице:

Таблица 1

z1	9	10	11	12	13	14	15
x1	0,5	0,45	0,4	0,35	0,3	0,3	0,3

Если z₁ <9, то коэффициент смещения определяется по формуле

.

Если суммарное число зубьев z_c = z₁ + z₂ > 2 z_min = 34, то нужно проектировать равносмещенное зацепление и принимать x₂ = - x₂; если z_c < 2 z_min, но z₂ > 2 z_min, то проектируют неравносмещенное зацепление, приняв х₂ = 0.