Broušení Gleasonova zubu a loupání Kinbergova zubu

Pokud je počet zubů, modul pružnosti, úhel přítlaku, úhel šroubovice a poloměr řezné hlavy stejný, je pevnost obloukových konturových zubů Gleasonových zubů a cykloidních konturových zubů Kinbergových zubů stejná. Důvody jsou následující:

1). Metody pro výpočet pevnosti jsou stejné: Gleason a Kinberg vyvinuli vlastní metody výpočtu pevnosti pro spirálová kuželová ozubená kola a sestavili odpovídající software pro analýzu konstrukce ozubených kol. Všichni však používají Hertzův vzorec pro výpočet kontaktního napětí na povrchu zubu; pro nalezení nebezpečné části použijte metodu 30stupňové tečny, pro výpočet ohybového napětí v patě zubu použijte zatížení působící na špičku zubu a pro přibližný výpočet kontaktní pevnosti povrchu zubu, pevnosti zubu v ohybu ve vysokém bodě a odolnosti povrchu zubu vůči slepení spirálových kuželových ozubených kol použijte ekvivalentní válcové ozubené kolo se středním bodem povrchu zubu.

2). Tradiční systém ozubení Gleason vypočítává parametry polotovaru ozubeného kola podle modulu čelní plochy ojniční hlavy, jako je výška špičky, výška paty zubu a pracovní výška zubu, zatímco Kinberg vypočítává polotovar ozubeného kola podle normálového modulu středu. Nejnovější norma pro návrh ozubených kol Agma sjednocuje metodu návrhu polotovaru spirálového kuželového ozubeného kola a parametry polotovaru ozubeného kola jsou navrženy podle normálového modulu středu zubů ozubeného kola. Proto u kuželových ozubených kol se spirálou se stejnými základními parametry (jako je: počet zubů, normálový modul středu, úhel šroubovice středu, normálový úhel tlaku) bez ohledu na použitý typ konstrukce zubu jsou rozměry normálního středu v podstatě stejné; a parametry ekvivalentního válcového ozubeného kola ve střední části jsou konzistentní (parametry ekvivalentního válcového ozubeného kola se vztahují pouze k počtu zubů, úhlu stoupání, úhlu normálového tlaku, úhlu šroubovice ve středním bodě a středu povrchu zubu ozubeného kola. Průměr roztečné kružnice souvisí), takže parametry tvaru zubu použité při pevnostní kontrole obou ozubených systémů jsou v podstatě stejné.

3). Pokud jsou základní parametry ozubeného kola stejné, je v důsledku omezení šířky drážky dna zubu poloměr rohu špičky nástroje menší než u konstrukce ozubeného kola Gleason. Proto je poloměr nadměrného oblouku paty zubu relativně malý. Analýza ozubených kol a praktické zkušenosti ukazují, že použití většího poloměru oblouku špičky nástroje může zvětšit poloměr nadměrného oblouku paty zubu a zvýšit ohybovou odolnost ozubeného kola.

Protože přesné obrábění cykloidních kuželových ozubených kol Kinberg umožňuje pouze oškrábání tvrdých povrchů zubů, zatímco kruhová kuželová ozubená kola Gleason lze opracovat tepelným dodatečným broušením, což umožňuje dosáhnout povrchu kužele paty zubu a přechodové plochy paty zubu. Nadměrná hladkost mezi povrchy zubů snižuje možnost koncentrace napětí na ozubeném kole, snižuje drsnost povrchu zubu (může dosáhnout Ra ≦ 0,6 μm) a zlepšuje přesnost indexování ozubeného kola (může dosáhnout stupně přesnosti GB3∽5). Tímto způsobem lze zvýšit únosnost ozubeného kola a odolnost povrchu zubu proti slepení.

4). Kvazi-evolventní spirálové kuželové ozubené kolo, které Klingenberg používal v raných dobách, má nízkou citlivost na chybu instalace ozubeného páru a deformaci převodovky, protože osa zubů ve směru délky zubu je evolventní. Z výrobních důvodů se tento systém zubů používá pouze v některých speciálních oblastech. Ačkoli je Klingenbergova osa zubů nyní prodloužená epicykloida a osa zubů Gleasonova systému zubů je oblouk, na obou osách zubů bude vždy bod, který splňuje podmínky evolventní osy zubů. U ozubených kol navržených a zpracovaných podle ozubeného systému Kinberg se „bod“ na ose zubu, který splňuje evolventní podmínku, nachází blízko ojničního konce zubů ozubeného kola, takže citlivost ozubeného kola na chyby při instalaci a deformace zatížení je velmi nízká, uvádí Gerry. Podle technických údajů společnosti Sen lze u spirálového kuželového kola s obloukovou osou zubu ozubení obrábět výběrem řezné hlavy s menším průměrem, takže „bod“ na ose zubu, který splňuje evolventní podmínku, se nachází ve středu a ojničním konci povrchu zubu. Mezitím je zajištěno, že ozubená kola mají stejnou odolnost vůči chybám při instalaci a deformaci skříně jako ozubená kola Kling-Berger. Protože poloměr řezné hlavy pro obrábění obloukových kuželových kol Gleason se stejnou výškou je menší než pro obrábění kuželových kol se stejnými parametry, lze zaručit, že „bod“ splňující evolventní podmínku se nachází mezi středem a ojničním koncem povrchu zubu. Během této doby se zlepšuje pevnost a výkon ozubeného kola.

5). V minulosti se někteří lidé domnívali, že ozubení Gleason u velkého modulového ozubeného kola je horší než ozubení Kinberg, a to zejména z následujících důvodů:

①. Ozubená kola Klingenberg jsou po tepelném zpracování oškrábána, ale zuby zpracované u ozubených kol Gleason nejsou po tepelném zpracování dokončeny a přesnost není tak dobrá jako u prvního případu.

2. Poloměr frézovací hlavy pro obrábění smršťovacích zubů je větší než u zubů Kinberg a pevnost ozubeného kola je horší; poloměr frézovací hlavy s kruhovými obloukovými zuby je však menší než u obrábění smršťovacích zubů, což je podobné jako u zubů Kinberg. Poloměr vyrobené frézovací hlavy je ekvivalentní.

③. Gleason dříve doporučoval ozubená kola s malým modulem a velkým počtem zubů, když je průměr ozubeného kola stejný, zatímco Klingenbergovo ozubené kolo s velkým modulem používá velký modul a malý počet zubů a jeho pevnost v ohybu závisí hlavně na modulu, takže gramová pevnost v ohybu Limberga je větší než u Gleasona.

V současné době se konstrukce ozubených kol v podstatě řídí Kleinbergovou metodou, s tím rozdílem, že linie zubů se mění z prodloužené epicykloidy na oblouk a zuby se po tepelném zpracování brousí.