8.10. Корригирование зубчатых колёс

П ри нарезании колёс режущий инструмент можно располагать ближе к заготовке или дальше от неё. Положение инструмента определяется расстоянием между делительной окружностью колеса и так называемой модульной прямой рейки, проходящей через середину высоты зуба режущего инструмента (рис.78).

 

 

 

 

 

 

 рис. 78                           

В зависимости   от  положения рейки по делительной окружности может перекатываться без скольжения либо модульная прямая рейки, либо начальная прямая, отстоящая от модульной прямой на величину смещения “b”, которое называется сдвигом или  коррекцией, а коэффициент χ (хи), равный χ=b/m, называется коэффициентом смещения инструмента. Если инструмент смещён от нарезаемого колеса, то χ считается положительным (положительная коррекция), а если – к центру колеса, то χ отрицателен (отрицательная коррекция). При χ=0 нарезаемое колесо называется нормальным (нулевым). Толщина зуба и ширина впадины такого колеса по делительной окружности равны.

При положительной коррекции увеличивается прочность зуба, но уменьшается длина линии зацепления, а следовательно и коэффициент  перекрытия . При отрицательной коррекции – обратный эффект, т. е. увеличивается плавность и бесшумность работы передачи, но прочность зуба уменьшается.

Зацепление двух зубчатых колёс характеризуется суммарным коэффициентом коррекции χ_Σ=χ₁+χ₂, причём возможны три случая:

1) χ_Σ=0 при χ₁=χ₂=0, когда в зацеплении находятся два нулевых зубчатых колеса (нулевое зацепление);

2) χ_Σ=0 при χ₁=-χ₂, когда в зацеплении находятся два корригированных зубчатых колеса, коэффициенты коррекции которых равны по величине и противоположны по знаку (равносмещённое зацепление с высотной коррекцией);

3) χ_Σ≠0, когда в зацеплении находятся два корригированных колеса, имеющих:

  а) χ_Σ>0 – положительное неравносмещённое зацепление с угловой коррекцией;

  б) χ_Σ<0 - отрицательное неравносмещённое зацепление с угловой коррекцией.

В первых двух случаях (χ_Σ=0) делительные окружности совпадают с начальными, угол зацепления  равен углу исходного контура рейки  и межосевое расстояние равно , в отличие от неравносмещённого зацепления, где делительные и начальные окружности не совпадают, ≠ , а межосевое расстояние равно: ,  с учётом того, что     

         при    ;      и

;           .

8.11. Наименьшее число зубьев зубчатых колёс. Подрезание и заострение зубьев

При нарезании нулевых колёс с малым числом зубьев может возникнуть явление врезания головок зубьев режущего инструмента в ножки зубьев колеса. Это явление называется подрезанием зуба. При этом уменьшается его прочность и увеличивается износ рабочей части зуба (рис. 79).

 

 

 

 

 

 

         рис. 79     

Согласно свойствам эвольвентного зацепления точки контакта зубьев эвольвентного профиля  совпадают  с  линией  NP,  начиная  с  точки N (рис. 80),  то есть    высота    прямолинейной    части   головки  зуба  режущего инструмента (рейки)  должна быть меньше отрезка PF, иначе часть головки зуба рейки   будет   контактировать  с  заготовкой  (нарезать  её)   не  по эвольвенте.

                                         рис. 80

Так  как  , а  ,  то

     и     при стандартных значениях ;  .

Для исключения подреза при Z<Z_min необходимо сместить инструмент от центра заготовки (положительная коррекция) так, чтобы ,    т. е.      

или с учётом того, что , получим при  коэффициент  коррек-

ции .  Эта величина χ определяет нижний предел коэффициента коррекции.

Если увеличивать коэффициент χ, то толщина зуба S_a у вершины (рис. 79) будет уменьшаться и при некотором χ_max наступит заострение зуба (S_a=0). Опасность заострения наиболее велика у колёс с малым числом зубьев (Z<15). Для предотвращения разрушения заострённого зуба коэффициент  смещения χ назначают с расчётом, чтобы S_a≥0,2m.