Методи виготовлення і коригування зубців циліндричних зубчастих передач

Методи виготовлення зубчастих коліс

1) Зубонарізуванням зубонарізним інструментом методом копіювання (за допомогою пальцевих або дискових фрез) або методом обкочуванням ( за допомогою довбача, черв”ячної фрези та ін.);

2) литтям;

3) порошковою металургією;

4) пластичним деформуванням.

Із зменшенням числа зубців коліс збільшується кривина профілю і зменшується товщина зубців в їх основі. Якщо z< z_min , при нарізуванні зубців відбувається підріз ніжок зубців. Це спричиняє значне зменшення їхньої міцності.

Для прямозубих коліс z_min =17. Щоб усунути підрізання , використовують спеціальні способи виправленні їхнього профілю, які називаються коригуванням зубчастих коліс.

При коригуванні діаметри основного і ділильного кола не змінюються.

Змінюються діаметри виступів і впадин, змінюється співвідношення між висотою головки і ніжки зубців (вона вимірюються від ділильного кола).

Висотна корекція

При висотній корекції висота зубців – незмінна, але змінюється співвідношення висот головок та ніжок і відповідно змінюються діаметри кіл вершин зубців та впадин.

Початкові кола при висотній корекції збігаються із ділильними і кут зачеплення не змінюється. Товщина зубців шестерні збільшується, а зубців колеса зменшується, але сума товщин на ділильному колі залишається постійною і дорівнює кроку. Висотна корекції не вимагає зміни міжосьової відстані.

Кутова корекція

При висотній корекції сума товщин зубців шестерні і колеса на ділильних колах більша від кроку зубців і тому ділильні кола не можуть дотикатися. Колеса повинні бути зміщеними одне відносно одного. Ділильні кола не збігаються з початковими, висота зубців зменшується, а кут профілю зубців буде збільшеним.

Рис. 7.4. Ковзання і тертя в зачепленні

Ковзання і тертя в зачепленні. У точці контакту С (рис. 7.4) спостерігається перекачування і ковзання зуб’їв. Швидкість ковзання v_s, як відносну швидкість, можна визначити за правилами механіки. Надамо всій системі кутову швидкість ω₁ з протилежним знаком. При цьому шестерня зупиниться (ω₁ = 0), а колесо почне обертатися навколо полюса зачеплення П, як миттєвого центра, з кутовою швидкістю ω₁ + ω₂. Швидкість відносного руху - ковзання в т. С:

,

де e - відстань від точки контакту до полюса П.

Таким чином, швидкість ковзання пропорційна відстані е від точки контакту до полюса П. В полюсі П швидкість ковзання v_s дорівнює нулю. Відносно профілю зуб’їв максимальне ковзання спостерігається на ніжках і головках зуб’їв. Ковзання супроводжується тертям. Тертя є причиною втрат в зачепленні і причиною спрацювання зуб’їв.

Сили в прямозубій циліндричній передачі

Нормальну силу F_n, яка направлена по лінії зачеплення як загальної нормалі до робочої поверхні зуб’їв, переносять у полюс П і розкладають на колову F_t і радіальну F_r сили.

За заданим обертаючим моментом T і діаметрами d_w1 і d₁ знаходимо колову силу

,

і через неї виразимо інші складові нормальної сили F_n:

радіальну силу

;

нормальну силу

Рис. Сили в зачепленні прямозубої циліндричної передачі