Zarys zębów ślimacznicy oraz linie styku zębów w przekładniach

Jak wynika z podanych wyżej zależności przekrój walcowy uzębienia ślimaka globoidalnego zmienia się przy jego obrocie. Różnice dotyczą nie tylko położenia zębów, ale i ich kształtu. Natomiast przekrój walcowy zębów ślimacznicy jest ten sam w każdym jej położeniu. Przy obróbce frezem ślimakowym o kształcie i o wymiarach ślimaka, powierzchnie zębów, ślimacznicy są obwiednią powierzchni ślimaka w jego różnych położeniach. W przekroju walcowym współosiowym ze ślimacznicą zarys zęba ślimacznicy jest obwiednią zarysów ślimaka w tym przekroju przy różnych jego położeniach.

Najbardziej różnią się między sobą zarys środkowego zęba ślimaka i zarys jego zęba skrajnego. Na rys. powyżej pokazano liniami: kreska-kropka zarys zęba środkowego, a liniami przerywanymi — zarys zęba skrajnego. Zęby ślimacznicy utworzone są w połowie przez linie środkowego zarysu ślimaka, a w połowie przez linie zarysu skrajnego.

Powyższe rozważania doprowadzają do wniosku, że w środkowej płaszczyźnie ślimacznicy, a więc w płaszczyźnie osiowej ślimaka, gdzie przecinają się najbardziej różniące się od siebie zarysy zębów ślimaka istnieje zawsze stały styk między zębami ślimaka i zębami ślimacznicy. Natomiast styk, zachodzący poza środkową płaszczyzną ślimacznicy jest przerywany. Powtarza się on wprawdzie przy każdym obrocie ślimaka, ale nie trwa stale. Zachodzi tylko po stronie wejścia zębów w zazębienie.

Stały styk, który ma miejsca tylko w środkowym przekroju ślimacznicy (ryś. powyżej), jest ze względu na kształt zębów ślimaka stykiem prostoliniowym. Styk przerywany jest natomiast krzywoliniowy. Trzeba przy tym dodać, że cały czas mowa jest tylko o styku zębów, wynikającym z geometrycznej analizy zazębienia. Wszelki dodatkowy styk zębów, wynikający z błędów wykonania uzębienia, czy też z odkształceń narusza podstawowe prawo zazębienia. Taki styk nie zabezpiecza więc stałości przełożenia i może tylko pogorszyć warunki pracy zazębienia. Dlatego w celu uniknięcia niepożądanych styków, wykonanie przekładni globoidalnych musi cechować bardzo wysoka dokładność. Stanowi ona warunek dla uzyskania lepszych rezultatów aniżeli te, które są możliwe dla ślimaków walcowych.

Bliższa analiza zazębienia wykazuje jeszcze jedną niezmiernie charakterystyczną cechę tego rodzaju przekładni. Jest nią kształt powierzchni zębów ślimacznicy. Jak już bowiem wcześniej wyjaśniono część powierzchni zębów ślimacznicy utworzona jest przez środkową część uzębienia ślimaka, a druga część — przez skrajną tego uzębienia. Mówiąc ściślej —jedna część powierzchni zębów ślimacznicy utworzona jest przez środkową część freza ślimakowego, a druga część — przez jego skrajne zęby. Linia podziału leży w płaszczyźnie środkowej ślimacznicy.

Wyjściowa strona pracującej powierzchni zębów ślimacznicy począwszy od płaszczyzny środkowej, ukształtowana jest przez skrajne zęby freza ślimakowego. Wejściowe — przez środkowe. Promień krzywizny powierzchni zębów skrajnych jest nieskończenie wielki. Zarys zębów ślimacznicy jest więc po stronie wyjściowej — prostoliniowy. Natomiast strona wejściowa ma wklęsłość wykonaną przez środkowe zęby freza, które mają kształt wypukły. W rezultacie w środkowej płaszczyźnie ślimacznicy otrzymuje się załamanie (rys. powyżej).

Powyższe tłumaczy dlaczego w okresie wchodzenia zębów we współpracę istnieją dwie linie styku, a w okresie wychodzenia zębów z zazębienia tylko jedna. W okresie bowiem, gdy z zębami ślimaka współpracuje płaska część powierzchni zębów ślimacznicy — styk może zajść tylko wzdłuż jednej linii i to linii leżącej w środkowym przekroju-ślimacznicy. Natomiast w okresie, gdy z zębami ślimaka współpracują wklęsłe powierzchnie zębów ślimacznicy o mniejszym promieniu krzywizny niż zęby ślimaka, styk zachodzi wzdłuż dwóch linii. Jedna linia styku trwa nieprzerwanie, druga znika, aby potem znów się powtórzyć.