Wybór typu zęba i nominalnego kąta zarysu
Uwagi ogólne
Narzędzia (narzędzie-zębatka, nóż Fellowsa lub frez ślimakowy) do nacinania zębów w walcowych kołach zębatych są bardzo kosztowne. Ponieważ wymiary zębów narzędzi zależą od nominalnego modułu m0, typu zęba (współczynnika wysokości zęba y) oraz nominalnego kąta zarysu a0 przeto zaistniała konieczność ograniczenia liczby narzędzi, aby zmniejszyć koszty inwestycji na zakup narzędzi do minimum.
Przy podejmowaniu decyzji co do wyboru typu zęba i nominalnego kąta zarysu (przyporu) należy mieć na uwadze
— wielkość stopnia pokrycia,
— uginanie się zębów,
— najmniejszą liczbę zębów bez podcięcia w kole (graniczną liczbę zębów),
— wielkość właściwego poślizgu,
— sprawność zazębienia,
— wytrzymałość zębów na zginanie,
— wytrzymałość zębów na nacisk powierzchniowy.
Wpływ stopnia pokrycia
Z dotychczasowych rozważań wynika, że stopień pokrycia jest tym większy:
— im większy będzie współczynnik y wysokości zęba;
dla przykładu przytaczamy, że dla i=1:1, z=30, a0=20°, przy y=1, e=1,65, zaś przy y= 1,1, e=1,78, a przy y=0,9 e = 1,51;
— im jest mniejszy nominalny kąt zarysu (przyporu);
dla powyższego przykładu mamy dla y=1 przy a0 = 20°, e=1,65, a przy a0=15°, e=1,91; różnica jest więc poważna.
Ponieważ, teoretycznie rozumując, przy większym stopniu pokrycia siły działające na zęby rozkładają się na większą liczbę zębów, przeto przemawiałoby wszystko za tym, aby z jednej strony zastosować zęby wysokie, a z drugiej jak najmniejszy nominalny kąt zarysu.
Wpływ uginania się zębów
W tym przekonaniu utrzymuje nas również fakt mniejszego uginania się zębów wyższych i o małym kącie zarysu (przypora).
Wpływ granicznej liczby zębów
Graniczna liczba zębów jest tym mniejsza
— im jest mniejszy współczynnik wysokości zęba y,
— im jest większy nominalny kąt zarysu a0.
Wpływ poślizgu właściwego
Poślizg właściwy kształtuje się tym korzystniej
— im jest większy nominalny kąt zarysu (kąt przypora),
— im niższy jest ząb (im mniejszą wartość przybiera współczynnik wysokości zęba).
Wpływ sprawności zazębienia
Straty energetyczne podczas zazębienia są tym mniejsze, im
— mniejszą wartość ma współczynnik y,
— większą wartość ma nominalny kąt zarysu (przyporu).
Wpływ wytrzymałości zębów na zginanie
Zęby wykazują tym większą wytrzymałość na zginanie, im jest większy nominalny kąt zarysu, gdyż zęby są wówczas grubsze u podstawy. Nieco mniej korzystnie przedstawia się sprawa z wysokością zęba, gdyż wprawdzie ramię momentu siły przyłożonej u wierzchołka zęba niskiego jest mniejsze, jednakże wówczas wskutek zmniejszonego stopnia pokrycia istnieje większe niebezpieczeństwo przenoszenia całkowitego obciążenia (całej siły) przez jeden ząb, podczas gdy przy większym współczynniku y wysokości zęba część obciążenia przypadająca na zginanie zęba (wskutek powiększonego stopnia pokrycia) może być znacznie mniejsza tak, że moment zginający ząb może być znacznie mniejszy aniżeli w przypadku pierwszym.
Narzędzia (narzędzie-zębatka, nóż Fellowsa lub frez ślimakowy) do nacinania zębów w walcowych kołach zębatych są bardzo kosztowne. Ponieważ wymiary zębów narzędzi zależą od nominalnego modułu m0, typu zęba (współczynnika wysokości zęba y) oraz nominalnego kąta zarysu a0 przeto zaistniała konieczność ograniczenia liczby narzędzi, aby zmniejszyć koszty inwestycji na zakup narzędzi do minimum.
Przy podejmowaniu decyzji co do wyboru typu zęba i nominalnego kąta zarysu (przyporu) należy mieć na uwadze
— wielkość stopnia pokrycia,
— uginanie się zębów,
— najmniejszą liczbę zębów bez podcięcia w kole (graniczną liczbę zębów),
— wielkość właściwego poślizgu,
— sprawność zazębienia,
— wytrzymałość zębów na zginanie,
— wytrzymałość zębów na nacisk powierzchniowy.
Wpływ stopnia pokrycia
Z dotychczasowych rozważań wynika, że stopień pokrycia jest tym większy:
— im większy będzie współczynnik y wysokości zęba;
dla przykładu przytaczamy, że dla i=1:1, z=30, a0=20°, przy y=1, e=1,65, zaś przy y= 1,1, e=1,78, a przy y=0,9 e = 1,51;
— im jest mniejszy nominalny kąt zarysu (przyporu);
dla powyższego przykładu mamy dla y=1 przy a0 = 20°, e=1,65, a przy a0=15°, e=1,91; różnica jest więc poważna.
Ponieważ, teoretycznie rozumując, przy większym stopniu pokrycia siły działające na zęby rozkładają się na większą liczbę zębów, przeto przemawiałoby wszystko za tym, aby z jednej strony zastosować zęby wysokie, a z drugiej jak najmniejszy nominalny kąt zarysu.
Wpływ uginania się zębów
W tym przekonaniu utrzymuje nas również fakt mniejszego uginania się zębów wyższych i o małym kącie zarysu (przypora).
Wpływ granicznej liczby zębów
Graniczna liczba zębów jest tym mniejsza
— im jest mniejszy współczynnik wysokości zęba y,
— im jest większy nominalny kąt zarysu a0.
Wpływ poślizgu właściwego
Poślizg właściwy kształtuje się tym korzystniej
— im jest większy nominalny kąt zarysu (kąt przypora),
— im niższy jest ząb (im mniejszą wartość przybiera współczynnik wysokości zęba).
Wpływ sprawności zazębienia
Straty energetyczne podczas zazębienia są tym mniejsze, im
— mniejszą wartość ma współczynnik y,
— większą wartość ma nominalny kąt zarysu (przyporu).
Wpływ wytrzymałości zębów na zginanie
Zęby wykazują tym większą wytrzymałość na zginanie, im jest większy nominalny kąt zarysu, gdyż zęby są wówczas grubsze u podstawy. Nieco mniej korzystnie przedstawia się sprawa z wysokością zęba, gdyż wprawdzie ramię momentu siły przyłożonej u wierzchołka zęba niskiego jest mniejsze, jednakże wówczas wskutek zmniejszonego stopnia pokrycia istnieje większe niebezpieczeństwo przenoszenia całkowitego obciążenia (całej siły) przez jeden ząb, podczas gdy przy większym współczynniku y wysokości zęba część obciążenia przypadająca na zginanie zęba (wskutek powiększonego stopnia pokrycia) może być znacznie mniejsza tak, że moment zginający ząb może być znacznie mniejszy aniżeli w przypadku pierwszym.