DSCN0503

2. Geometria i kinematyka ewolwentowych przekładni walcowych

■sina

Dla zalecanej wartości luzu wierzchołkowego c = 0,25 m_n i znormalizowanego kąta * = 20° względna wartość tego promienia wynosi p*₀ = 0,38.

Dlutak modułowy ma kształt koła zębatego o wysokości zębów powiększonej o wartość luzu wierzchołkowego. Wierzchołek zęba może być zaokrąglony, jednak najczęściej zęby dłutaka mają ostrą krawędź w miejscu przejścia zarysu ewolwen-towego w okrąg wierzchołków. Podczas dłutowania dłutakiem modułowym (rys. 2.9) odwzorowuje się współpracę dwóch ewolwentowych kół zębatych, z których w

dtutcfc modułowy

I

koto

obrabiane z uzębieniem wewnętrznym

Rys. 2.9. Nacinanie uzębienia dłutakiem: a) koło zewnętrzne, b) koło wewnętrzne

rzeczywistości jedno jest narzędziem, a drugie — nacinanym kołem. Oprócz ruchu, podczas którego narzędzie i koło się obracają, niejako zazębiając się, dlutak wykonuje dodatkowo poosiowy nawrotny ruch roboczy — skrawający. Dłutakiem można nacinać zarówno uzębienie zewnętrzne (rys. 2.9a), jak i uzębienie wewnętrzne (rys. 2.9b). Niezależnie od tego. czy uzębienie nacinane jest dłutakiem, czy frezem ślimakowym, uzyskuje się zarys ewolwentowy, ukształtowany w procesie obwiedniowym przez prostoliniową część zarysu zębów freza ślimakowego łub przez ewolwentową część zarysu zębów dłutaka. W zależności jednak od sposobu nacinania różnić się będą nieco kształty linii przejściowej. Kształt linii przejściowej uzależniony jest bowiem od kształtu toru, po którym porusza się w ruchu względnym względem nacinanego koła wierzchołek narzędzia, oraz od kształtu tego wierzchołka (wartości promienia zaokrąglenia). Znajomość kształtu linii przejściowej i możliwości jej formowania potrzebna jest konstruktorowi ze względu na sprawdzenie nieinterferencji zębów oraz przy analizie naprężeń w podstawie zęba, ponieważ linia przejściowa kształtuje karb zmęczeniowy.

2.1.4. Linia przejściowa

Linia przejściowa może być w zasadzie dowolna, jednak kształt jej powinien spełniać następujące warunki:

1)    umożliwiać swobodne przejście dla wierzchołka zęba koła współpracującego,

2)    nie stwarzać ostrego karbu zmęczeniowego u podstawy zęba,

3)    nie podcinać zębów u podstawy.

Jeśli narzędziem jest zębatka lub frez ślimakowy, to warunek 1 będzie zawsze spełniony. W zależności od parametrów koła zębatego linia przejściowa może łagodnie przechodzić w zarys ewolwentowy lub go przecinać. W tym ostatnim przypadku otrzymamy zęby podcięte (rys. 2.11 i 2.13). Podcięcie jest zjawiskiem niekorzystnym i staramy się go uniknąć przez przesunięcie narzędzia na zewnątrz kola. Zabieg ten nazywamy korekcją, a koła — kolami korygowanymi lub kolami z przesuniętym zarysem.

Karb zmęczeniowy u podstawy zęba jest uwarunkowany kształtem linii przejściowej i zależy głównie od kształtu narzędzia oraz od niektórych parametrów konstrukcyjnych kola, np. od współczynnika korekcji. Znajduje to odbicie w obliczeniach wytrzymałościowych poprzez współczynnik spiętrzenia naprężeń (rys. 5.25). Należy tu dodać, że w zębach szlifowanych może powstać dodatkowy ostry karb od krawędzi tarczy szlifierskiej (rys. 2.10). Aby temu szkodliwemu zjawisku

Rys. 2.10. Ząb z karbem szlifierskim — lewa strona i z protuberancją — prawa strona

zapobiec, stosuje się protuberancję, polegającą na wykonywaniu w trakcie nacinania zębów specjalnego łagodnego wgłębienia u podstawy zęba. Wgłębienie to stanowi wybieg dla tarczy szlifierskiej, stosowanej w procesie obróbki wykańczającej przez szlifowanie. Narzędzie skrawające, frez czy zębatka, służące do nacinania zębów z protuberancją, muszą być odpowiednio ukształtowane (rys. 5.27).

Kształtowanie linii przejściowej z podcięciem zęba zilustrowano na rys. 2.11 dla przypadku nacinania narzędziem-zębatką. Narzędzie-zębatka wykonuje ruch toczny względem nacinanego koła zębatego. Po okręgu tocznym, który w tym przypadku pokrywa się z okręgiem podziałowym, przetacza się bez poślizgu linia toczna zębatki. Przemieszczający się wraz z linią toczną i całym zarysem środek zaokrąglenia wierzchołka zęba narzędzia (punkt P) zakreśla krzywą, która jest wydłużoną (lub skróconą) ewolwentą.

Wydłużona ewolwentą powstaje jako linia zakreślana przez punkt P(rys. 2.12) związany z prostą k i przemieszczający się wraz z nią podczas przetaczania się jej