S2 > s1 Þ sa2 < sa1

Для термообработанных зубчатых колес с высокой поверхностной прочностью зуба заострение вершины зуба является нежелательным. Термообработка зубьев (азотирование, цементация, цианирование), обеспечивающая высокую поверхностную прочность и твердость зубьев при сохранении вязкой сердцевины, осуществляется за счет насыщения поверхностных слоев углеродом. Вершины зубьев, как выступающие элементы колеса, насыщаются углеродом больше. Поэтому после закалки они становятся более твердыми и хрупкими. У заостренных зубьев появляется склонность к скалыванию зубьев на вершинах. Поэтому рекомендуется при изготовлении не допускать толщин зубьев меньших некоторых допустимых значений. То есть заостренным считается зуб у которого s_a < [ s_a ].

При этом удобнее пользоваться относительными величинами [ s_a /m ]. Обычно принимают следующие допустимые значения:

улучшение, нормализация [ s_a /m ] = 0,2;

цианирование, азотирование [ s_a /m ] = 0,25...0,3;

цементация [ s_a /m ] = 0,35...0,4.

Подрезание эвольвентных зубьев

Явление подрезания наблюдается, когда рабочий участок выходит за пределы теоретического. Рассмотрим критический случай, когда они совпадают. Участок линии зацепления, соответствующий эвольвентному зацеплению определяется отрезком зацепления. Текущая точка контакта B_l определяется пересечением линии станочного зацепления и прямой граничных точек инструмента. Если точка B_l располагается ниже (рис. 8.7) точки N, то возникает подрезание зуба. Условие при котором нет подрезания можно записать так:

P₀N ³ P₀B_l.

Из D P₀N0

А из D P0BlF

.

линия станочного зацепления делит. прямая h*a× m x× m P0 ст.-нач. прямая пр.гран.точек Bl F N a r rb 0 Рис. 8.5

Тогда:

,

при x= 0

,

откуда:

,

где Z_min - минимальное число зубьев нулевого колеса нарезаемое без подрезания, при стандартном угле a = 20° и при коэффициенте высоты головки зуба , равно 17.

Если средняя прямая рейки сдвигается на величину , то предельное число зубьев будет равняться:

,

При a = 20° и , имеем:

.

Величина х – коэффициент смещения, показывает на какое число модулей нужно отодвинуть среднюю прямую от касательной к делительной окружности, чтобы при числе зубьев меньшем 17, не возникло явление подрезания (рис. 8.6, а).

Установив критическое условие подрезания эвольвентных колес, рассмотрим меры которые применяют для устранения явления подрезания.

Все эти меры называют методами коррегирования, или исправления эвольвентного зацепления.

Коррегирование

На практике применяются три способа коррегирования: высотное, угловое и смешанное.

Рассмотрим все виды коррегирования:

1. Высотное коррегирование (рис. 8.6, б).

При высотном коррегировании два сопряженных колеса нарезаются инструментом, который получает одинаковое по величине смещение относительно оси заготовки.

У коррегированных колес диаметры окружности выступов отличаются от нормальных: у малого колеса диаметр окружности выступов увеличен, а у большого колеса на такую же величину уменьшен. Высота головок зубьев коррегированной пары неодинакова: у малого колеса больше, у большого – меньше. Общая высота не изменяется и остается такой же, как у некоррегируемых колес.

Высотное коррегирование с постоянным межосевым расстоянием рекомендуется для передач, у которых Z ₁ + Z ₂ ³ 25, а число зубьев малого колеса Z ₁ ³ 7.

2. Угловое коррегирование (рис. 8.6, в).

Угловое коррегирование применяют, когда необходимо уменьшить число зубьев на малом колесе.

Поскольку выше нами установлено, что , то число зубьев уменьшается при увеличении угла зацепления. В таких случаях угол зацепления доводят до 32°. Зуб при этом утолщается у ножки. Одновременно возрастает радиус кривизны профиля.

Однако при увеличении угла зацепления уменьшается действительная длина зацепления и соответственно коэффициент перекрытия. Отсюда уменьшается плавность работы передачи и появляются удары. На рис 8.6 в, сплошной линией показан профиль при a = 20°, а пунктиром – при большем угле. Во втором случае профиль более пологий и рабочая часть линии зацепления М ¢ N¢ меньше по величине.

Рис. 8.6

3. Смешанное коррегирование (рис. 8.6 г).

Этот вид коррегирования получил наибольшее распространение. При нарезании заготовки режущий инструмент смещается на зуборезном станке.

На рис. 8.6 г, пунктиром показано стандартное зацепление колеса с рейкой, а смещенное на величину в – контурными линиями. При положительном смещении толщина зуба рейки по линии сс, проходящей через полюс зацепления Р, будет меньше, чем на линии с ¢ с ¢, поэтому ширину впадины шестерни во избежание ударов уменьшают, т.е. при каждом таком шаге толщину её зуба увеличивают. Толщина нарезаемого зуба у основания увеличивается, что упрочняет зуб.