Підрізання та загострення зубців. Вибір розрахункових коефіцієнтів зміщення

У відповідності до властивостей евольвентного зачеплення (п.р.1.6) прямолінійна (евольвентна) частина ВТК і евольвентна частина профілю зубця колеса, що виготовляється, дотикаються одна до одної на лінії верстатного зачеплення, яка починається в точці N₁ (рисунок 1.22). У випадку, коли точка В₁ активної лінії зачеплення розташовується лівіше точки N₁, прямолінійна ділянка ВТК не дотикається до евольвентного профілю зубця, а перетинає його (рисунок 1.24 а). З урахуванням того, що ВТК фізично являє собою слід, що залишають ріжучі кромки інструменту на матеріалі заготовки, вказане перетинання приводить до підрізання зубців колеса у їх основи (рисунок 1.24 б). Підрізання зменшує евольвентну частину профілів зубців зубчатого колеса і ослаблює зубці в небезпечних перерізах.

Умовою відсутності підрізання зубців при виготовленні зубчатих коліс є розташування точки В₁між точкою N₁ і полюсом верстатного зачеплення Р₀( ). З урахуванням цієї умови кількість зубців зубчатого колеса, при якій вони будуть виготовлені без підрізання з відповідною установкою інструменту (значенням коефіцієнту зміщення х), визначається за формулою

(1.30)

При виготовленні нульових зубчатих коліс зуборізною рейкою (х=0;) мінімальне число зубців зубчатого колеса, при якій вони будуть без підрізання . Для уникнення підрізання при виготовлення зубчатих коліс повинно виконуватись при зміщенні інструменту, мінімальна величина якого дорівнює . Залежність для визначення мінімального значення коефіцієнту зміщення отримується з перетворення формули (1.30)

. (1.31)

З аналізу співвідношення (1.31) можна зробити такі висновки:

- зубчаті колеса з числом зубців без підрізання можливо виготовляти при додатному ( ), нульовому ( ) і від’ємному ( ) зміщенні інструменту;

- зубчаті колеса з числом зубців без підрізання можливо виготовляти при додатному ( ) і нульовому ( ) зміщенні інструменту;

- зубчаті колеса з числом зубців без підрізання можливо виготовляти тільки при додатному ( ) зміщенні інструменту.

З матеріалу, що представлений в п.р. 1.9 видно, що при збільшенні коефіцієнту зміщення х товщина зуба при вершині зменшується.При деякому коефіцієнті зміщення, який називається максимальним ( ), наступає загострення зуба ( ).Для уникнення руйнування вершин загострених зубців в експлуатації, при проведенні розрахунків величини коефіцієнтів зміщення повинні призначатися за умов забезпечення товщини зубців при вершинах .

При розв’язанні певних інженерних задач з проектування ЗП, що утворена зубчатими колесами з числом зубців і , розрахункові коефіцієнти зміщення і вибираються з інтервалу зурахуванням впливу їх величин на основні параметри зубчатих коліс, зубчатої передачі та її якісні показники:

- Збільшення коефіцієнтів і приводить до зниження величини коефіцієнту перекриття . Тому при проектуванні ЗП загального призначення вибір і виконується за умов .

- Величини коефіцієнтів зміщення впливають на значення питомих ковзань і . За рахунок відповідного вибору і можливе проектування ЗП з величинами і , що відповідають умовам її експлуатації (наприклад, для відкритих ЗП оптимальним є співвідношення , при якому забезпечується найменше спрацювання активних поверхонь зубців).

- Збільшення коефіцієнтів і приводить до зниження величини коефіцієнту питомого тиску υ.

- За рахунок відповідного підбору коефіцієнтів і розв’язуються задачі з вписування ЗП в задану міжосьову відстань для випадків, коли (див. рисунок 1.12). Прикладом такої задачі є проектування тягових зубчатих передач тягового рухомого складу залізниць.

На даний час існують такі методи вибору розрахункових коефіцієнтів зміщення і :

· Для проектування ЗП з максимальною контактною міцністю за таблицями, складеними проф. Кудрявцевим В.М.. Для відповідних чисел зубців і з таблиць вибираються коефіцієнти зміщення і , сума яких ( ) максимально можлива за умов відсутності підрізання та загострення зубців, а також забезпечення вимоги .

· Для проектування ЗП з мінімальним спрацюванням активних профілів зубців за таблицями, складеними у Центральному конструкторському бюро редукторобудування (ЦКБР). Для відповідних чисел зубців і ( ) з таблиць вибираються коефіцієнти зміщення і ( ) за умов забезпечення , відсутності підрізання та загострення зубців, а також забезпечення вимоги .

· Для розв’язання комплексних задач при проектуванні ЗПкоефіцієнти зміщення і для відповідних чисел зубців і вибираються з графіків («блокувальних контурів»), альбом яких міститься в додатках до стандартів на зубчаті передачі (ГОСТ 16531-83, 16532-70).

Відповідно до вибраних значень розрахункових коефіцієнтів зміщення і , відрізняють такі зубчаті передачі:

- Нульові ЗП: ; міжосьова відстань , кут зачеплення .