Modyfikacja linii i zarysu ślimaka

Są dwie przyczyny, dla których zęby ślimaka celowo wykonuje się o pochyleniu nieco różnym od pochylenia odpowiadającego nominalnemu skokowi zębów. Jedna z tych przyczyn podyktowana jest względami wytwórczymi, druga zaś — chęcią poprawienia warunków pracy zazębienia.

W odróżnieniu od odchyłek Wykonawczych, to celowe odstępstwo od nominalnego pochylenia linii zęba nazywa się modyfikacją linii zęba.

Technologiczna modyfikacja linii zęba ma na celu zmniejszenie wpływu jaki na kształt zębów wywiera ich obróbka cieplna. W czasie obróbki cieplnej bowiem niezależnie od zmian wymiarowych, wywołanych zmianami strukturalnymi stali, występują również odkształcenia, które zmieniają kształt linii zęba.

W wyniku obróbki cieplnej zwoje ślimaka zazwyczaj powiększają swój skok. Zęby jak gdyby się z lekka rozprostowują, przy czym zmiany te bywają najczęściej większe na końcach ślimaka niż w środku.

Te zmiany linii zęba wywołane obróbką cieplną wymagają albo powiększenia naddatków na szlifowanie zębów, albo przeprowadzenia takiej modyfikacji linii zęba jeszcze przed obróbką cieplną ślimaka, która skompensowałaby w możliwie dużym stopniu deformacje wynikające z tej obróbki. Powiększenie naddatków przedłuża jednak czas szlifowania, zwiększa zużycie ściernic oraz zmusza do zastosowania większych głębokości nawęglania. Modyfikacja linii zęba jest rozwiązaniem znacznie korzystniejszym, wymaga jednak doświadczalnego określenia jej wielkości oraz stawia bardzo duże wymagania jednorodności materiału.

Modyfikację linii zębów ślimaka, która ma na celu poprawienie warunków pracy zazębienia, stosuje się przede wszystkim do ślimaków globo-idalnych, przy czym dzieje się tak nie dlatego, że przekładnie walcowe nie wymagają poprawienia warunków pracy zazębienia drogą modyfikacji, ale dlatego, że w przekładniach walcowych modyfikacji podlegają linie zębów ślimacznicy. W przekładniach globoidalnych łatwiej jest uzyskać poprawę warunków pracy zazębienia na drodze modyfikacji linii zębów ślimaka. Zęby na początku i na końcu uzębienia, to znaczy po obu stronach ślimaka, wykonuje się nieco cieńsze, w rezultacie czego w pierwszym okresie pracy przekładni, tzn. w okresie jej docierania, pracuje przede wszystkim zwój środkowy. Dopiero stopniowo w miarę docierania współpraca rozszerza się na następne zwoje, dzięki czemu zapewnia się możliwie najwyższą dokładność wykonania, która jest nieodzownym warunkiem powstawania prawidłowych klinów olejowych. Nawet czysto geometryczna analiza zazębienia wykazuje, że powstawanie klina olejowego, zwłaszcza po stronie wejścia zębów w zazębienie, jest bardzo trudne. Mała niedokładność wykonania czy nieznaczne nawet odkształcenie ślimaka może ten klin olejowy łatwo zniszczyć. W okresie podwójnego styku zębów, a więc w okresie wchodzenia zębów w zazębienie, niedokładność wykonania lub odkształcenia jakie zachodzą, mogą doprowadzić do zeskrobywania oleju w chwili pierwszego zetknięcia się zębów. Modyfikacja linii zęba ma więc na celu zapobiec tym niekorzystnym zjawiskom oraz stworzyć możliwie jak najlepsze warunki dla dobrego dotarcia zębów.

Potrzebną modyfikację wg zaleceń Dickera uzyskuje się w ten sposób, że po obróbce na gotowo uzębienia w ślimaku globoidalnym obrabia się jeszcze dodatkowo końce jego zwojów, przesuwając środek obrotu narzędzia oraz wykorzystując obwodowy posuw narzędzia w celu stopniowego zagłębienia go w materiał.

Przekładnie specjalne, do jakich np. zaliczyć wypada przekładnię mechanizmu kierowniczego samochodu, mogą wymagać bardzo dużej modyfikacji. Chodzi bowiem o to, aby w położeniu środkowym przekładni luz między ślimakiem i segmentem ślimacznicy był możliwie jak najmniejszy, nie tylko wtedy, gdy przekładnia jest nowa, ale również i po jej zużyciu. Regulację luzu uzyskuje się przez zmianę rozstawu osi ślimaka i ślimacznicy. Ponieważ ślimak w układzie kierowniczym nie wykonuje pełnego obrotu i zużywa się nierównomiernie, uzębienie ślimaka nacina się mimośrodowo względem powierzchni, które ustalają jego położenie w korpusie. Regulację luzu uzyskuje się przez obrót ślimaka. Aby najmniejszy luz wypadł w środkowym położeniu ślimacznicy, przeprowadza się modyfikację linii zębów. Taką modyfikację uzyskać można między innymi i w ten sposób, że zęby ślimaka obrabia się narzędziem, które ma wprawdzie tę samą co ślimacznica podziałkę, ale ma większą od ślimacznicy średnicę.

Modyfikacja zarysu zębów ślimaka ma z reguły charakter technologiczny. Celem jej jest, aby naddatek pozostawiony na szlifowanie nie był równomierny na całej długości zarysu, ale żeby u podstawy zęba zbliżał się stopniowo do zera (rys. 195). Jeżeli wręby są szlifowane jednostronnie, zapobiega to powstaniu progu u podstawy zęba. Jeśli zaś wręby szlifowane są dwustronnie, to taka modyfikacja zarysu eliminuje pracę ściernicy w miejscach, gdzie jej warunki są najtrudniejsze, a więc zmniejsza zużycie ściernicy.


 

Modyfikację zarysu zębów ślimaka uzyskuje się dzięki dobraniu odpowiedniego zarysu narzędzia obrabiającego zęby przed szlifowaniem, a więc zarysu noża lub freza. Pewną modyfikację zarysu freza można osiągnąć już nawet drogą jego ostrzenia. Powiększenie bowiem kąta natarcia powoduje, że ząb freza staje się cieńszy u podstawy, a więc ząb ślimaka obrabianego takim frezem będzie nieco grubszy niż normalnie u wierzchołka, co właśnie umożliwia pozostawienie większego naddatku na szlifowanie przy wierzchołkach zębów. Naj prawidło wszy jednak rozkład naddatków na szlifowanie zapewnia się przez odpowiednie zaprojektowanie zarysu freza.

 

Drukuj