Подрезание профиля зуба. Корригирование зубчатого колеса

При резке зубчатого колеса возможно подрезания зубов, которое проявляется в уменьшении толщины делительной ножки зуба. Это приводит к срезанию главного (эвольвентного) профиля зубьев и уменьшения их прочности на изгиб. Подрезания зубов наступает в том случае, когда активная линия зацепления Н Н2 выходит за пределы теоретической линии зацепления В, В2, поскольку любая точка профиля зуба (шестерни), что лежит за пределами этой линии, не соответствует основной теореме зацепления (нормаль N'N ", проведена до такого профиля в точке контакта, не будет проходить через полюс зацепления). Опасность подрезания больше в менее колеса, поскольку ВуН2 <В2Н.

Для определения минимального коэффициента смещения xmin и минимального числа зубьев при которых не наблюдается

подрезание, можно использовать зависимость для радиуса кривизны предельной точки L главного бокового профиля зубьев. Напомним, что точка, которая разделяет эвольвенты и переходную части бокового профиля, называется предельной. Как известно, для построения главного профиля эвольвентного зуба используется эвольвенты, радиус кривизны которой всегда удовлетворяет условию р> 0. Причем эвольвенты будет за пределами основного круга и в своем начале, что совпадает с основным кругом, будет радиус кривизны р = 0. Это и есть предельный случай, при котором профиль зуба колеса может находиться на линии зацепления NN и иметь радиус кривизны р = 0. В некоторых случаях небольшое ослабление зуба вполне допустимо, это делается для улучшения условий контакта зубов в начале (или в конце) зацепления.

Корриг и рование зубч а тых колёс (от лат. corrigo — исправляю, улучшаю), приём улучшения формы зубьев эвольвентного зубчатого зацепления. При нарезании зубчатых колёс исходный стандартный контур производящей рейки смещают в радиальном направлении так, что её делительная прямая не касается делительной окружности колеса. При этом можно использовать нормальный реечный зуборезный инструмент (гребёнку, червячную фрезу и т. п.) или долбяки. Обработку ведут назубообрабатывающем станке методом обкатки (см. Зубонарезание), нарезая колёса с требуемым смещением исходного контура.

К. з. к. появилось как средство устранения нежелательного подрезания ножки зуба у колёс с малым числом зубьев из-за несовершенства инструмента. Современное К. з. к. имеет более общее значение и практически выражается в преднамеренном смещении исходного контура, которое является одним из основных геометрических параметров зубчатых колёс. Смещение от центра колеса может быть отрицательным или положительным.В случае положительного смещения для профиля зубьев используются участки эвольвенты с большими радиусами кривизны, что повышает контактную прочность зубьев, а также увеличивает их прочность на излом. К. з. к. может быть использовано для повышения качества зацепления как двух колёс, так и зацепления колеса с рейкой. Целесообразный выбор смещений может уменьшить скольжение зубьев друг по другу, снизить их износ, уменьшить опасность заедания и повысить кпд передачи.

К. з. к. позволяет изменять межосевые расстояния в зубчатых передачах, что даёт возможность решать ряд важных конструктивных задач. Например, в коробках скоростей, планетарных механизмах и др. можно разместить между двумя валами передачи, у которых одно и то же колесо входит в зацепление с колёсами, имеющими разные числа зубьев, или при ремонте нестандартные зубчатые передачи можно заменять стандартными.

При расчёте геометрии корригированных зацеплений пользуются коэффициентом смещения х, который равен смещению исходного контура, деленному на модуль зубчатого колеса. При назначении x₁ для 1-го и х₂ для 2-го колеса необходимо учитывать ограничивающие условия: отсутствие или ограничение подреза ножки зуба; отсутствие интерференции, т. е. взаимного пересечения профилей зубьев при относительном движении колёс; получение достаточного коэффициента перекрытия, надёжно обеспечивающего вхождение в зацепление последующей пары зубьев, пока предыдущая не вышла из зацепления; отсутствие заострения зубьев, т. е. получение достаточной толщины зубьев у вершины. В СССР разработан удобный способ учёта этих условий т. н. блокирующими контурами — кривыми, построенными в координатах x₁ и x₂. Эти графики отражают указанные ограничения и образуют замкнутый контур, очерчивающий зону допустимых сочетаний x₁ и x₂. Для каждого сочетания чисел зубьев колёс (Z₁ и Z₂) строится свой блокирующий контур. Если к передаче не предъявляется особых требований, то x₁ и x₂ в зоне допускаемых значений выбирают по общим рекомендациям, учитывающим улучшение всех свойств зацепления (т. н. универсальные системы К. з. к.). При наличии специальных требований к передаче (например, высокая прочность зубьев на излом и т. п.) x₁ и x₂ выбирают из условия наиболее полного удовлетворения этих требований (специальные системы К. з. к.).

Заключение

Зубчатые передачи являются наиболее рациональным и распространенным видом механических передач. Их применяют для передачи мощностей –от ничтожно малых до десятков тысяч кВт,для передачи окружных усилий от долей грамма до 10 Мн (1000mc).Основные достоинства зубчатых передач: значительно меньшие габариты, чем у других передач; высокий кпд (потери в точных, хорошо смазываемых передачах 1-2 %,в особо благоприятных условиях 0,5 %);большая долговечность и надежность;отсутствие проскальзывания;малые нагрузки на валы. К недостаткам зубчатых передач можно отнести шум при работе и необходимость точного изготовления.

Простейшая зубчатая передача состоит из двух колес с зубьями, посредство которых они сцепляются между собой. Вращение ведущего зубчатого колеса преобразуется во вращение ведомого колеса путем нажатия зубьев первого на зубья второго. Меньшее зубчатое колесо передачи называется шестерней, большее – колесом.

Список использованной литературы

1. Иванов М. Н. Детали машин: учебник для студентов высш. техн. учеб. заведений. М.: Высш. шк.,1991. – 383 с.

2.Гузенков П.Г. Детали машин. – М.: Высшая школа,1982.-504 с.

3. Куклин Н.Г., Куклина Г.С., Детали машин.- М.: Высшая школа, 1984 г.-310 c.

4. Г. И. Рощин, Е. А. Самойлов, Н. А. Алексеева. Детали машин и основы конструирования: учеб. для вузов /под ред. Г. И. Рощинн и Е. А. Самойлова. — М.: Дрофа, 2006. -415с.