HPIM5192

ewolwenta kulista    oktoida

-kolo korono**    -koto koronowa

RYS. 3.40.

Zarysy zębów na kole koronowym: ewolwenty kulistej (a) i oktoidy (b), oraz ich porównanie: na zębie kola koronowego (c) i koła stożkowego (d)

W celu uproszczenia i zwiększenia wydajności metod nacinania zębów kół stożkowych odstępuje się od ściśle teoretycznego ujęcia zazębienia, stosując narzędzia o prostoliniowych ostrzach skrawających, przesuwające się wzdłuż zębów zębatki pierścieniowej, co pokazano na rys. 3.41. Uzyskuje się wówczas tzw. zazębienie oktoidalne, którego nazwa pochodzi od kształtu oznaczonej na rys. 3.38 literą E linii przyporu (oktoida), leżącej na powierzchni kuli. Jak łatwo zauważyć, linia ta ma kształt ósemki (łac. octo) i w polu przyporu w pobliżu punktu tocznego C w niewielkim stopniu odbiega od linii prostej. Dzięki temu zarys odniesienia kół stożkowych o zębach prostych jest podobnie jak w kołach walcowych prostoliniowy, o kształcie trapezowym. Widok zębatki pierścieniowej z zarysem oktoidal-nym o płaskich powierzchniach boków zębów przedstawiono na rys. 3.40b, natomiast rys. 3.40c i 3.40d ilustrują różnice między zarysem oktoidalnym a zarysem będącym ewolwentą kulistą odpowiednio zęba zębatki pierścieniowej i koła stożkowego. Różnice te, jak widać, są minimalne. W związku z powyższym oktoidalne zazębienie kół stożkowych praktycznie może być pod względem kinematycznym traktowane identycznie jak zazębienie ewolwentowe kół walcowych.

W porównaniu z walcowymi kołami zębatymi, w kołach stożkowych zamiast walców występują stożki: podziałowy, wierzchołkowy i stóp. Najczęściej stosowane są koła, w których tworzące stożków wierzchołkowych i stóp zbiegają się wspólnie z tworzącą stożka podziałowego w punkcie O przecięcia osi kół, co przedstawia rys. 3.4la. Nie wyklucza się jednak innych możliwych postaci tych cech geometrycznych, które zależą od metody nacinania zębów. Tak na przykład dość często wykonywane są koła, w których tworzące stożków wierzchołków i podstaw zębów są równoległe do tworzącej stożka podziałowego, co ilustruje rys. 3.4Ib. Istnieją również inne rozwiązania [59).

Istotną rolę w polepszeniu warunków współpracy zębów oraz w zwiększeniu przenoszonego obciążenia odgrywa kształt linii zęba. Najmniej korzystne są zęby proste, o linii zęba biegnącej wzdłuż tworzącej stożka. Błędy wykonawcze i montażowe oraz ugięcie wałów powodują najczęściej nierównomierny rozkład obciążenia wzdłuż zęba z wystąpieniem spiętrzenia tego obciążenia przy czole, co

RYS. 3.41. Sposoby nacinania zębów prostych lub skośnych w kole stożkowym /. polegające na przesuwaniu narzędzi o prostoliniowych ostrzach skrawających wzdłuż zębów zębatki pierścieniowej 2. Koła o zbieżnej (a) i jednakowej (b) wysokości zębów wzdłuż tworzącej stożka podziałowego

b)

A

RYS. 3.42.

Porównanie nierównomiemości rozkładu obciążenia wzdłuż zęba prostoliniowego (a) i łukowego (b) przy błędach wykonawczych i montażowych oraz w wyniku ugięć wałów obrazuje rys. 3.42a. Prowadzi to do wyłamania zęba wskutek przekroczenia granicy jego wytrzymałości na zginanie. Dlatego też koła stożkowe z zębami prostymi stosuje się w ograniczonym zakresie, w przekładniach urządzeń przenoszących małe moce, o małych prędkościach i niewielkich przełożeniach.

Wprowadzenie zębów skośnych (rys. 3.43b i rys. 3.44a) w miejsce zębów prostych (rys. 3.43a) daje już określone korzyści. Widoczne na rys. 3.43a i b ślady przylegania zębów wskazują na większą liczbę będących jednocześnie w przyporze zębów skośnych w porównaniu z zębami prostymi, a tym samym większy wskaźnik zazębienia. Jeszcze korzystniejsze efekty osiąga się stosując zęby łukowe, dzięki którym obok wzrostu wskaźnika zazębienia, jak w przypadku zębów skośnych, uzyskuje się ponadto korzystne rozmieszczenie śladu przylegania zębów w pobliżu środka szerokości wieńca zębatego, co przedstawiono na rys. 3.42b. Dzięki stykowi wypukłej linii boku zęba zębnika z wklęsłą linią boku zęba koła przy odpowiednio dobranych krzywiznach otizymuje się większą powierzchnię śladu przylegania zębów, co zmniejsza naciski powierzchniowe i pozwala uniknąć niekorzystnego spiętrzenia obciążenia.

RYS. 3.43.

Ślady przylegania zębów w kole stożkowym o zębach: a) prostych, b) skośnych