OWE PRZEKŁADNIE WALCOWE O ZĘBACH Z BACH ŚRUBOWYCH

Transkrypt

1 CZOŁOWE OWE PRZEKŁADNIE WALCOWE O ZĘBACH Z BACH ŚRUBOWYCH

2 Klasyfikacja przekładni zębatych w zależności od kinematyki zazębień PRZEKŁADNIE ZĘBATE CZOŁOWE ŚRUBOWE WALCOWE (równoległe) STOŻKOWE (kątowe) HIPERBOIDALNE ŚLIMAKOWE o zebach prostych o zębach prostych walcowe walcowe o zębach śrubowych o zębach skośnych stożkowe (hipoidalne) globoidalna o zębach łukowych

3 Styk zębów z w w czołowych owych przekładniach walcowych o zębach prostych W kołach walcowych o zębach prostych, ząb wchodzi w zazębienie jednocześnie na całej szerokości zęba. linia styku zębów Linia styku przemieszcza się równolegle do osi walca po zarysie zęba od stopy do wierzchołka.

4 Taki sposób współpracy, przy mniej dokładnym wykonaniu kół zębatych, może wykluczyć wystąpienie jednoczesnego przyporu dwóch par zębów, a nawet ciągłości zazębienia. Prowadzi to do powstawania sił udarowych oraz zwiększenie obciążeń dynamicznych, czego zewnętrznym efektem jest głośna praca przekładni.

5 W odróżnieniu od kół walcowych o zębach prostych, zęby w kołach śrubowych są nacięte pod pewnym kątem.

6 Charakterystyka kółk walcowych o zębach z śrubowych linia zęba β Zęby w kołach śrubowych są nacięte pod kątem zwanym kątem pochylenia linii zęba β. Jest to kąt mierzony między linią zęba, a linią równoległą do osi koła.

7 śrubowa linii zęba

8 W kołach walcowych o zębach śrubowych, ślad przylegania zębów przemieszcza się również w kierunku osiowym. ząb prosty ślad przylegania zębów

9 W czołowych przekładni walcowych o zębach śrubowych: nigdy w zazębieniu nie pozostaje tylko jedna para zębów, sumaryczna długość linii styku między zębami zmienia się w sposób bardziej płynny, niż to ma miejsce w kołach walcowych o zębach prostych, kiedy to w okresie dwuparowego zazębienia długość linii styku nagle dwukrotnie wzrasta w porównaniu z jednoparowym zazębieniem.

10 W czołowych przekładniach walcowych o zębach śrubowych koło z zębami lewoskrętnymi (lewymi) zawsze współpracuje z kołem z zębami prawoskrętnymi (prawymi), przy czym kąty pochylenia linii zęba β 1 i β 2 muszą być równej wartości i przeciwne co do kierunku, spełniając warunek: β + β2 1 = 0 β 1 β 2

11

12 Rozróżnia się koła walcowe z uzębieniem: a) śrubowym jednokierunkowym, b) strzałkowym (daszkowym). a) b)

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22 Historia firmy Citroën rozpoczęła się 5 lutego 1878 roku, kiedy to przyszedł na świat André Citroën. Ukończył on w wieku 22 lat École polytechnique. Z uwagi na trudną sytuację finansową i rodzinną wstąpił do francuskiej armii jako oficer wojsk inżynieryjnych i spędził tam 4 lata. Będąc już w wojsku, odwiedził Polskę, gdzie w łódzkich zakładach tekstylnych zapoznał się z technologią kół zębatych o daszkowym uzębieniu. Były one używane w Polsce w maszynach napędzanych siłą wody. Dzięki swojej konstrukcji drewniane koła nie niszczyły się. André był zaskoczony skutecznością działania tego rozwiązania i zastanawiał się, co by było, gdyby koła skonstruować ze stali.

23 Nie wiadomo dokładnie jak Citroën zaczął produkować stalowe koła z tym patentem. Niektóre źródła mówią, że kupił on patent od swojego stryjecznego brata, inne od rosyjskich producentów, podawana jest także trzecia możliwość zakup od krewnych Citroëna z Głowna. Oficjalna wersja, prezentowana przez firmę Citroën zdaje się to ostatnie potwierdzać mówi ona o zakupie patentu od pewnego człowieka w Polsce. Andre Citroën opuścił armię w 1904 i opatentował stalowe koła z podwójnym uzębieniem daszkowym, robione ze stali. Założył małą firmę, wytwarzającą koła zębate, którą nazwał "Engrenages Citroën". Znajdowała się ona w Fauburgu, tam też powstało logo, opracowane osobiście przez André szewrony.

24 Logo przechodziło później najróżniejsze zmiany, ale szewrony, które wzięły się od kształtu zębatek na stalowych kołach pozostawały elementem niezmiennym. Duże zapotrzebowanie na koła zębate oraz inne komponenty samochodów, pozwoliło Citroënowi na spore inwestycje i dalszy rozwój firmy. Zakupiono najnowsze maszyny a przekładnie Citroëna zaczęto montować w większości francuskich samochodów. Jako ciekawostkę można uznać fakt, iż przekładni Citroëna użyto w sterze największego statku tamtych czasów Titanica. Produkty Citroëna kupował także dla swoich samochodów Rolls-Royce.

25 W kołach o zębach śrubowych oblicza się te same wymiary jakie charakteryzują koło o zębach prostych. Wyróżnia się przy tym dwa istotne przekroje: przekrój czołowy A-A płaszczyzną prostopadłą do osi walca, w którym rozpatrywane są zęby proste, przekrój normalny B-B płaszczyzną prostopadłą do linii zęba. A B przekrój czołowy A-A A przekrój normalny B-B

26 W przekroju czołowym, rozpatrywane są wszelkie zagadnienia geometryczne, a więc średnice kół, wysokość zębów, korekcja zazębienia, itp. Wynika to z tego, że w kołach o zazębieniu śrubowym zarys ewolwentowy zęba występuje tylko w tym przekroju.

27 Natomiast, ze względów technicznych zarys zęba został znormalizowany w przekroju normalnym. Wynika to z tego faktu, że za podstawę wykonania kół o zębach śrubowych przyjęto przekrój zęba w płaszczyźnie normalnej wykorzystując w ten sposób narzędzia stosowane do obróbki kół walcowych o zębach prostych. Podczas nacinania uzębienia narzędzie powinno być pochylone pod kątem β względem osi koła. Wymiary zębów mierzone w przekroju normalnym do zębów są wówczas takie same, jak wymiary zębów prostych, a zatem wartości modułu normalnego i podziałki normalnej pozostają niezmienione. Przekrój normalny jest stosowany głównie w obliczeniach wytrzymałościowych.

28 h a p c p n β d d f d a h f przekrój czołowy przekrój normalny p n - podziałka normalna p c - podziałka czołowa

29 Ponieważ średnice kół (podziałowa, dna wrębu, wierzchołkowa) mierzone są w płaszczyźnie czołowej, dlatego wprowadza się określenia: podziałka czołowa p c p c = pn cosβ moduł czołowy m c m c = mn cosβ

30 Wówczas średnica walca podziałowego: d = z m c = z mn cosβ Odległość osi zerowa: d 1 o 1 a 0 = d + d a0 = ( z z ) mc d 2 o 2

31 Podstawiając zależność: d = z mn cosβ do wzoru = d + d a0 uzyskuje się: a 0 = m n ( z + z ) 1 2 cos β 2 Analiza wzoru na odległość międzyosiową przekładni czołowej o zębach śrubowych pokazuje, że odległość ta może być zmieniana za pomocą zmiany kąta pochylenia linii śrubowej β i to w dosyć znacznych granicach.

32 Zadanie: Dana jest przekładnia zębata o następujących parametrach: z 1 =17, z 2 = 51 oraz m n = 4 w których zęby zostały nacięte pod kątem β: a) β = 0, b) β = 45. Obliczyć odległość międzyosiową. ad. a. β = 0 a 0 = m n ( ) z1 + z 2 cosβ 2 = ( ) cos0 = 136 mm ad. a. β = 45 a 0 = m n ( ) z1 + z 2 cosβ 2 = ( ) cos45 = 192,3 mm

33 Siły y poosiowe W kołach walcowych o zębach śrubowych powstaje siła poosiowa P w. Siła ta jest tym większa im większy jest kąt pochylenia linii zęba β. P w P w P w β siły poosiowe

34 Wielkość siły poosiowej: P w = P tgβ β P n P P w Siła poosiowa P w w kołach jednostronnych jest tym większa im większy jest kąt pochylenia linii zęba β. W praktyce dla zębów jednokierunkowych, kąt ten nie powinien przekraczać 20, zaś zalecane kąty to W kołach o uzębieniu strzałkowym (daszkowym) siły poosiowe P w znoszą się i kąt β, który można zastosować jest większy i wynosi od 30 do 45.

35 Modyfikacja zarysu zęba w przekładni walcowej o zębach śrubowych może występować w takich samych przypadkach, jak w przekładni walcowej o zębach prostych. Rozróżnia się więc korekcję X-X i X+X. Należy jednak pamiętać, że zagadnienie modyfikacji zarysu zęba należy rozpatrywać na powierzchniach czołowych kół.

36 Zalety i wady czołowych owych przekładni walcowych o zębach z śrubowych zalety: 1. Zwiększony stopień pokrycia, co powoduje: mniejsze obciążenie zginające zębów, ponieważ siła obwodowa rozkłada się na większą liczbę zębów, zwiększoną cichobieżność, gdyż występuje mniejsza nierównomierność podziałki, a tym samym mniejszy wzrost nadwyżek dynamicznych. 2. Możliwość zmiany odległość osi, poprzez zmianę kąta pochylenia linii zęba (nie trzeba stosować korekcji X+X).

37 wady: 1. Występowanie siły poosiowej jednostronnej w kołach jednokierunkowych, przez co trzeba w konstrukcji przekładni przewidzieć łożysko oporowe, 2. Brak normalizacji kół z różnym kątem pochylenia linii zęba β.