Stożkowe przekładnie czołowe o zębach prostych i skośnych (śrubowych)

Uwagi ogólne
Wspólną cechą charakterystyczną stożkowych kół zębatych zarówno o zębach prostych, jak i skośnych jest to, że na ogół mają zęby normalne, tj. y = 1. Zęby normalne przyjęto w celu uzyskania jak największego stopnia pokrycia, który decyduje o pewności zazębienia.

Musimy tu stwierdzić, że poprawne wykonanie stożkowych kół zębatych, a szczególnie o zębach prostych lub skośnych, jest dość trudne. Jednakże nie tylko wykonanie nastręcza trudności, lecz również montaż musi być przeprowadzony bardzó starannie.

Korzystnie jest też zapewnić jednakowy luz wierzchołkowy na całej długości zęba (szerokości wieńca zębatego), gdyż przez to można dać większy promień zaokrąglenia ostrzu narzędzia między ostrzem bocznym i wierzchołkowym.


Dzięki temu uzyskuje się również większy promień linii przejściowej między dnem wrębu i bokiem zęba w kole, co wpływa korzystnie na wytrzymałość zęba. Luz ten uzyskuje się przez zwiększenie kąta stożka wierzchołkowego.

Niezależnie od tego musimy stwierdzić, że o poprawności pracy przekładni stożkowej decyduje w dużym stopniu staranność wykonania otworów pod łożyska w skrzynce, tak aby osie ich przecinały się w jednym punkcie.

Wreszcie musimy zwrócić uwagę, że wałki, na których są osadzone stożkowe koła uginają się pod działaniem siły obwodowej, wskutek czego ślady dolegania zębów przesuwają się, a więc poprawna praca przekładni stożkowej o zębach prostych lub skośnych jest niemożliwa. Dlatego też przekładnie te znajdują zastosowanie w przypadku przenoszenia niedużych sił i przy niedużych prędkościach.

Drukuj

Przekładnia stożkowa Revacycle

Ponieważ obwiedniowe metody obróbki stożkowych kół zębatych okazały się niewystarczająco wydajne, została wprowadzona przez Gleason metoda kształtowa „Revacycle" polegająca na przeciąganiu wrębu przeciągaczem obrotowym. Koła wykonane wg tej metody znalazły zastosowanie przede wszystkim w dyferencjałach samochodowych jako satelity i koronki.

Dzięki zastosowaniu obrotowego przeciągacza czas wykonania jednego wrębu (a w konsekwencji całego koła) znakomicie się zmniejszył do minimum (ok. 2,5 do 3,5 sek na wrąb) przy uzyskaniu bardzo gładkiej powierzchni.

Ponieważ przeciągacz obrotowy jest bardzo drogi, zaistniała konieczność stworzenia takiego systemu uzębienia i zazębienia, aby można było to narzędzie wykorzystać jak najlepiej.


Na rysunku wykazano różnicę między zazębieniem ewolwentowym i kołowo-łukowym. G1G2 jest linią przyporu zazębienia ewolwentowego, przy czym punkty G1 i G2 są punktami środkowymi krzywizny zarysów na okręgach podziałowych. Krzywizna zarysów kołowych jest tak obrana, że ich środki mieszczą się w punktach M1 i M2 leżących również na linii przyporu G1G2.

Drukuj

Stożkowe przekładnie czołowe o zębach łukowych

Uwagi ogólne
Wszystkie typy przekładni o zębach łukowych mają niektóre cechy wspólne.
Jedną ze wspólnych cech jest przede wszystkim to, że ślad dolegania zębów współpracujących kół rozkłada się na pewnej części długości zęba i to w pobliżu środka zęba. Dzięki temu występuje dogodniejszy rozkład naprężeń dociskowych oraz nie powstaje niebezpieczeństwo szkodliwej zmiany położenia śladu dolegania, gdyby albo kąt między osiami w skrzynce był wykonany niezbyt dokładnie, albo osie się nie przecinały, lecz były wichrowate.


Drugą wspólną cechą jest to, że zęby są niskie, przybierają one różne wielkości współczynnika y wysokości zęba w zależności od przełożenia przekładni i liczby zębów w mniejszym kole zębatym. Zęby niskie stosuje się dlatego, aby ułatwić dokładne ich wykonanie. Wprawdzie wskutek stosowania zębów niskich zmniejsza się czołowy stopień pokrycia lecz jednocześnie przez zastosowanie skośnie zorientowanej linii łukowej uzyskuje się skokowy stopień pokrycia powiększający całkowity stopień pokrycia.

Uwagi te wskazują, że przekładnie te mogą przenosić znaczne obciążenia bez obawy szybkiego zniszczenia.

Drukuj

Stożkowe przekładnie Gleasona

Stożkowe przekładnie czołowe o zębach kołowo-łukowych (Gleasona)

Obróbka zębów jest przeprowadzana za pomocą głowicy frezowej o zębach wystających z powierzchni czołowej. Dzięki różnemu mimośrodowemu ustawieniu osi obrotu O1 głowicy uzyskuje się różne średnie kąty pochylenia linii zęba.

Ponieważ w głowicy zęby o zewnętrznych krawędziach skrawających są rozstawione na większym promieniu, aniżeli zęby o wewnętrznych krawędziach
skrawających, przeto wklęsła linia zęba ma mniejszą krzywiznę aniżeli wypukła linia zęba. Po zmontowaniu tak obrobionych kół zęby dolegają do siebie w środku długości.


Według f. Gleason istnieją dwie metody obróbki kół:
I metoda jest metedą obwiedniową, przy której ruch odtaczania odbywa się w kierunku strzałki A i B'.
II metoda polega na wcinaniu się zębów (ostrzy) głowicy frezowej w głąb koła talerzowego (a więc otrzymuje się zęby trapezowe), zaś w kole mniejszym uzyskuje się zarysy zębów odbiegające cd oktoidalnych przez użycie specjalnej głowicy frezowej i odpowiednich ruchach odtaczania. Jest to metoda obróbki nazwana przez f. Gleason „Formate". Odznacza się ona bardzo dużą wydajnością, lecz może być zastosowana przy predukcji wielkoseryjnej.

Konstrukcyjne założenia są dla obydwu metod takie same, z tym że dla metody „Formate" obowiązuje zasada, że najmniejszy kąt stożka podziałowego koła większego (talerzowego) może wynosić 70°.

Przekładnie te charakteryzują się tym, że:
1) Zęby są zbieżne, tj. stożki podziałowy i dna wrębów zbiegają się we wspólnym wierzchołku.
2) Znajdują zastosowanie zęby niskie (y < 1) o współczynnikach wysokości zęba y = 0,7, 0,75, 0,8 i 0,85 w zależności od liczby zębów w mniejszym kole oraz od przełożenia przekładni.
3) Według zaleceń f. Gleason należy stosować luz wierzchołków lw = 0,188mc.

Drukuj

Stożkowa przekładnia czołowa WMW

Stożkowa przekładnia czołowa o zębach kołowo-łukowych Kuryex f. Moduł (WMW)


Zasada obróbki wg metody Kurvex f. Moduł (WMW) jest taka sama jak f. Gleason z tą różnicą, że:
— w metodzie Gleasona stosuje się pojedynczą głowicę, zaś w metodzie Kurvex występują dwie głowice (jednocześnie pracujące) o osiach obrotów, przy czym
— głowica z zębami zewnętrznymi obrabia wklęsły bok wrębu,
— głowica z zębami wewnętrznymi obrabia wypukły bok wrębu,
— w metodzie Kurvex — dzięki nieznacznej różnicy promieni ostrzy otrzymuje się beczułkowy kształt zęba w kole obrabianym, przyczyniający się do poprawniejszego dolegania zębów kół współpracujących.

Koła zębate wykonane wg tej metody charakteryzują się tym, że:
1) Nominalnym modułem jest normalny moduł średni (występujący w połowie szerokości wieńca zębatego)
2) Występują tutaj zęby normalne o współczyniku wysokości zęba (odniesionym do przekroju normalnego w środku szerokości wieńca zębatego).

Drukuj

Więcej artykułów…