7. Модификация профиля зубьев. Выбор коэффициента смещения режущего инструмента

Модификация профиля зубьев увеличивает преимущества эвольвентного зацепления, обеспечивая снижение минимально допустимых (без подреза) значений чисел зубьев, повышение их прочности (особенно изгибной), износостойкости и плавности работы.

Модификацию профиля осуществляют необходимым смещением стандартного исходного контура (что при нарезании зубьев сводится к смещению режущего инструмента), а также применением модифицированных исходных контуров.

Основное применение, диктуемое стремлением использовать стандартный инструмент централизованного изготовления, имеет модификация профиля зубьев колес смещением стандартного режущего инструмента при их нарезании.

Обычно модификацию смещением применяют для прямозубых передач. Модификацию косозубых передач используют, как правило, только при малых числах зубьев шестерни.

Модификация зубьев смещением режущего инструмента может быть высотной и угловой.

При высотной модификации положительное смещение инструмента для шестерни Х₁ совмещается с таким же отрицательным смещением для колеса Х₂, то есть в этом случае коэффициенты смещения составляют Х₁ = –Х₂ . Свое название она получила потому, что при ней меняется соотношение между высотами головок и ножек зубьев.

Угловая модификация понимается как общий случай, при котором суммарный коэффициент смещения Х_c = Х₁ + Х₂ не равен нулю (как правило, больше нуля). Она имеет значительно бóльшие возможности и распространение, чем высотная. Свое название эта модификация получила потому, что при ней изменяется угол зацепления передачи.

В соответствии с приложением к ГОСТ 16532-70, для прямозубых передач рекомендуются следующие коэффициенты смещения режущего инструмента:

 в силовых передачах с незаданным межосевым расстоянием при

10  Z₁  30 назначают Х₁ = -Х₂ = 0,5 (с проверкой при Z₁  16, чтобы

_  1,2), а при Z₁ > 30 принимают Х₁ = Х₂ = 0;

 в силовых передачах с заданным (стандартным) межосевым расстоянием при Z₁  21 назначают Х₁ = Х₂ = 0, а при 14  Z₁  20 и U  3,5 принимают Х₁ = 0,3; Х₂ = -0,3;

 в кинематических передачах при Z₁  17 модификацию не применяют (Х₁ = Х₂ = 0); при 12  Z₁  16 и Z₁  22 назначают Х₁ = 0,3; Х₂ = -0,3.

В станкостроении, где для коробок скоростей очень важно обеспечить постоянство межосевого расстояния при постоянном суммарном числе зубьев и модуле, коэффициенты смещения определяют, согласно данным [1, с. 174], по зависимости

Х = 0,0061(100 - Z).

Такая модификация распространяется на прямозубые колеса с Z₁  12 при Z_c  30.

В косозубых передачах угловая модификация для увеличения приведенного радиуса кривизны мало эффективна из-за отрицательного влияния уменьшения коэффициента перекрытия. Только при малых значениях Z₁ и относительно небольших (Н  20НВ) перепадах твердостей применяют высотную модификацию с коэффициентами смещения Х₁ = 0,3 и Х₂ = -0,3.

Модификация эвольвентного зацепления с использованием модифицированных исходных контуров с повышенными значениями угла профиля (25 или 28⁰) находит применение в авиации (для особо напряженных передач) и частично в автомобильной промышленности (ввиду массовости производства).