Istnieje dość szeroko rozpowszechnione przekonanie co do wyższości zazębienia z zębami skośrtymi w stosunku do zazębienia z zębami prostymi. Są nawet w literaturze spotykane wyniki badań, które przemawiają za stosowaniem zębów skośnych. Przykładem tego jest podany przez Niemanna wynik badań głośności przekładni z zębami prostymi i z zęba-mi o różnych kątach pochylenia linii zębów. Z tego wykresu wynika, że im większy kąt pochylenia linii zęba tym mniejszy efekt akustyczny.


Wykres głośności

 

Tymczasem od szeregu lat zarysowuje się nieco odmienny kierunek:
— zaczyna się stosować mniejsze kąty pochylenia linii zębów nawet w przypadku uzębienia daszkowego, w którym potrzeby znacznych kątów daje się najbardziej uzasadnić,
— coraz więcej przekładni nowoczesnych pojawia się z zębami prostymi.

Od 1962 roku prowadzone są w Katedrze Ogólnych Podstaw Konstrukcji Maszyn Politechniki Śląskiej prace w kierunku nowych poszukiwań konstrukcji przekładni zębatychx). Analiza wielu faktów nasunęła następujące wątpliwości:
— znaczenie zazębienia z zębami skośnymi jest przeceniane,
— nie wykorzystano dotychczas wszystkich możliwości, które związane są ze stosowaniem zębów prostych.

Wysunięto problem stopniowego wchodzenia w przypór przy zachowaniu podstawowej postaci konstrukcyjnej uzębienia z zębami prostymi. To ostatnie odniesiono w szczególności do zarysu odniesienia, co znajduje swe uzasadnienie w kryteriach wypływających z racji ekonomicznej i z racji technologiczności wytworu. Jednocześnie nasuwały się hipotezy co do celowości ograniczenia liczby przyporu wyznaczanej w płaszczyznach czołowych i do nich równoległych przy zachowaniu większej liczby przyporu wyznaczanej dla całego zazębienia.

 


W trakcie dalszych prac, a w szczególności w trakcie przewodu patentowego okazało się, że pod pewnymi względami idea nie jest zupełnie nowa. Już przed 40 laty wysuwano projekty mające na celu inny sposób stopniowego wchodzenia w przypór niż to realizowane jest za pomocą zębów skośnych.

Jednym z wielu przykładów jest zazębienie uzyskiwane za pomocą uzębień, których zasada wytwarzania jest pokazana na rysunku. Faktem jest, że tego rodzaju koncepcje nie przyjęły się, co być może znajduje swe usprawiedliwienie w trudnościach natury technologicznej ze względu na bardzo złożoną strukturę geometryczną boków zębów. Inne koncepcje podaje w swej książce Niemann.

Badane doświadczalnie zazębienia wg naszego pomysłu przedstawione jest na rysunku. Na paradoks może wyglądać to, że zęby proste o zmniejszonej wysokości głów wykazały znacznie większą skuteczność od zębów o normalnych wymiarach, to jest o stałej normalnej wysokości głów zębów. Na rysunku grubymi liniami pokazano położenie granicznych odcinków przyporu (na zewnętrznych powierzchniach czołowych i na równoległej do nich płaszczyźnie symetrii). Zewnętrzne końce tych odcinków wyznaczają granicę odcinka przyporu całego zazębienia.

 

 

Głównym celem badań doświadczalnych było wykazanie wyższości proponowanego uzębienia nad zwykłym uzębieniem z zębami prostymi. Z tego względu dobrano geometryczne cechy konstrukcyjne uzębień ze zwykłymi zębami prostymi i z zębami o zróżnicowanej wysokości głów tak, żeby istotną różnicą było właśnie to zróżnicowanie wysokości. Wiązało się to z podniesieniem dokładności wykonania uzębień w celu zmniejszenia przypadkowych różnic między flankami porównywanych uzębień. Okazało się, że uzębienie z prostymi zębami zwykłymi wykazuje przewagę nad uzębieniem z zębami skośnymi dzięki podniesieniu dokładności wykonania. Różnica wykonania polegała na wprowadzeniu szlifowania boków zębów. Uważając, że w tej ogólnej informacji nie mają znaczenia wartości geometrycznych cech konstrukcyjnych przechodzimy do opisu wyników badań, na które składały się:
— pomiary głośności przekładni,
— obserwacje zmian struktury boków zębów.

 

Najbardziej interesujące nas dane przedstawia rysunku. Wykresy przedstawiają tak zwane funkcje korelacji ciśnienia akustycznego. W tym zakresie wystarczające dla naszych celów jest następujące wyjaśnienie. Jeżeli uznamy jako proste przyjęcie rozróżniania efektu akustycznego mniej i więcej korzystnego, przy czym jako mniej korzystny uznamy efekt, który jest wynikiem występowania obciążeń o znacznej zmienności, a wyraża się to większą głośnością (musimy zastrzec się, że dopuszczamy do znacznego uproszczenia interpretacji głośności), to krzywe korelacji przedstawiają co mniejszą zmienność wartości K (tj, t1) są miarą korzystniejszego efektu akustycznego. Na podstawie rysunku można uznać, że najkorzystniej pod tym względem przedstawia się nowe zazębienie uzyskane z współdziałania uzębień z zębami prostymi ze zróżnicowaną wysokością głów i charakteryzujących się długością przyporu czołowego równą podziałce zasadniczej. Czytelników zainteresowanych podstawami matematycznymi funkcji korelacji wypada prosić o zainteresowanie się już dziś dość szeroką literaturą tego tematu.

 

 

Na rysunku poglądowo pokazano zmiany geometrycznej struktury boków zębów. Okazało się, że uzębienia, których współdziałanie w przekładni w chwili rozpoczęcia obserwacji charakteryzowały się funkcją korelacji o największych amplitudach ulegały największemu zużyciu. Do głównych uszkodzeń należał znaczny pitting i odkształcenia plastyczne polegające na ukazywaniu się ogólnych zmian powierzchniowych. W przypadku nowego zazębienia obok „wybłyszczenia" boków pokazał się jedynie ijieznaczny pitting. Przekładnie były badane po długotrwałym działaniu przy podwójnym obciążeniu w stosunku do obciążenia nominalnego.
 


- - - - - - - - motoreduktory.eu | WEBSYSTEM | tel.+48 (048) 383-01-44 | tel.601.747.565 - - - - - - - -