Walcowe przekładnie czołowe zewnętrzne o zębach prostych

Walcowe przekładnie czołowe zewnętrzne o zębach prostych

Każde koło charakteryzuje znaczna liczba wielkości.

Jedną z najważniejszych jest liczba zębów z. Wielkość ta jest określona warunkami kinematycznymi stawianymi mechanizmowi, w którego skład wchodzi rozpatrywane koło zębate. Liczba zębów nie może być dowolna, gdyż są granice, których nie należy przekraczać, aby nie spowodować zaburzeń pracy.

Innymi wielkościami charakterystycznymi są wymiary zęba, i to nie tylko wysokościowe, lecz również długościowe (szerokość wieńca zębatego), a wreszcie grubościowe. Wymiary te są uzależnione przede wszystkim od wymaganej wytrzymałości.

Z zębami jest ściśle związany kształt zarysu boku zęba. Zagadnienie to wiąże się z wymaganymi warunkami współpracy kół zębatych, jak również z wykonaniem, sprawdzaniem i montażem.

Zasada zazębienia
Z kinematycznego punktu widzenia od zazębienia wymaga się równomierności przenoszenia ruchu obrotowego. Z tego zadania wypływa główna zasada zazębienia:
prosta prostopadła do boku zęba w punkcie styku zębów kół współpracujących musi przechodzić przez punkt styku kół toczących się po sobie bez poślizgu (tzw. kół tocznych).

Linia przyporu (zazębienia)
Linią przyporu (zazębienia) nazywamy miejsce geometryczne wszystkich punktów styku (przyporu) zębów podczas zazębienia.
Znając więc zarys boku zęba jednego koła i posługując się wyżej udowodnionym twierdzeniem możemy odtworzyć zarówno linię przyporu, jak też zarys boku zęba współpracującego. Jest to metoda F. Reuleaux.

Stopień pokrycia (liczba przyporu, wskaźnik przyporu)
Aby każda para zębów została w czasie pracy zastąpiona przez następną w sposób ciągły, łuk (droga) zazębienia musi być większy od podziałki tt zębów, odmierzonej na kole tocznym.
Zazębienie o łuku (drodze) zazębienia = 2tt ma w pracy stale dwie pary zębów. Gdy łuk (droga) zazębienia = 1,5tt, wówczas każda para zębów pracuje przez 1/3 część łuku (drogi) zazębienia samotnie, a na początku i końcu łuku (drogi) zazębienia współpracują przez 1/3 łuku — dwie pary.

Kierunek działania i wielkość sił
Za pomocą linii przyporu określa się położenie nacisków na zęby. Nacisk na zęby działa prostopadle do boku zęba w punkcie zetknięcia. Ponieważ normalna poprowadzona do boku zęba przechodzi stale przez punkt C zetknięcia się kół tocznych, przeto nacisk na ząb w każdym położeniu przechodzi również przez punkt C, czyli kierunek działania sił PnA, PnB zmienia się podczas zazębienia. Siły PnA, PnB są wypadkowymi sił składowych: stałej siły obwodowej P i sił promieniowych PrA i PrB.

Widzimy więc, że ze zmianą kierunku zmienia się też i wielkość sił PnA, PnB. Wskutek zmiany wielkości tych sił podczas zazębienia mogą powstać drgania, które mogą być powodem: hałasów, dodatkowych obciążeń dynamicznych, nierównomierności biegu itd. Szczególnie może się to okazać niebezpieczne przy bardzo dużych ilościach obrotów. Jest rzeczą oczywistą, że wystąpi to jedynie w przypadku krzywej linii przyporu. Gdy ta linia będzie prosta, wówczas wymienione powyżej skutki nie wystąpią.

Kształt zarysu boku zęba
Zasadniczo kształt zarysu boku zęba może być dowolny. Najkorzystniejsze okazały się jednak zarysy utworzone przez krzywe cykliczne, a więc wszelkiego rodzaju cykloidy, a ponadto przez ewolwentę koła. Krzywe cykliczne są następujące: a) zwyczajna cykloida (ortocykloida), b) epicykloida, c) hypocykloida, d) ewolwenta jako szczególny przypadek krzywych cyklicznych.

Drukuj