Шлифование зуба Глисона и зачистка зуба Кинберга

Когда количество зубьев, модуль упругости, угол давления, угол спирали и радиус фрезерной головки одинаковы, прочность дугообразного контура зубьев Глисона и циклоидального контура зубьев Кинберга одинакова. Причины следующие:

1). Методы расчета прочности те же: Глисон и Кинберг разработали свои собственные методы расчета прочности для спирально-конических шестерен и составили соответствующее программное обеспечение для анализа конструкции зубчатых колес. Но все они используют формулу Герца для расчета контактного напряжения поверхности зуба; используйте метод касательной под углом 30 градусов, чтобы найти опасный участок, заставьте нагрузку действовать на кончик зуба, чтобы рассчитать напряжение изгиба корня зуба, и используйте эквивалентную цилиндрическую шестерню средней точки поверхности зуба для аппроксимации. Рассчитайте прочность контакта с поверхностью зуба, высокая прочность зуба на изгиб и устойчивость поверхности зуба к склеиванию спирально-конических передач.

2). Традиционная система зубьев Глисона рассчитывает параметры заготовки шестерни в соответствии с модулем торцевой поверхности шатуна, например, высоту вершины, высоту основания зуба и высоту рабочего зуба, в то время как Кинберг рассчитывает заготовку шестерни в соответствии с нормальным модулем середина. параметр. Последний стандарт проектирования шестерен Agma унифицирует метод проектирования заготовок спирально-конических шестерен, а параметры заготовок шестерен рассчитываются в соответствии с нормальным модулем упругости средней точки зубьев шестерни. Следовательно, для косозубых конических шестерен с одинаковыми основными параметрами (такими как: количество зубьев, нормальный модуль средней точки, угол винтовой линии в средней точке, угол нормального давления), независимо от того, какая конструкция зуба используется, размеры нормального сечения средней точки составляют в основном то же самое; и параметры эквивалентной цилиндрической шестерни в средней точке одинаковы (параметры эквивалентной цилиндрической шестерни связаны только с количеством зубьев, углом наклона, углом нормального давления, углом винтовой линии в средней точке и средней точкой поверхности зуба Диаметр делительной окружности взаимосвязан), поэтому параметры формы зуба, используемые при проверке прочности двух систем зубьев, в основном одинаковы.

3). При одинаковых основных параметрах шестерни из-за ограничения ширины нижней канавки зуба угловой радиус вершины инструмента меньше, чем у конструкции шестерни Глисона. Поэтому радиус избыточной дуги корня зуба сравнительно невелик. Согласно анализу зубчатых передач и практическому опыту, использование большего радиуса дуги вершины инструмента может увеличить радиус чрезмерной дуги корня зуба и повысить сопротивление изгибу шестерни.

Поскольку прецизионную обработку циклоидальных конических шестерен Kinberg можно чистить только с твердыми поверхностями зубьев, в то время как конические шестерни Gleason с круговой дугой можно обрабатывать путем термического последующего шлифования, что позволяет реализовать поверхность конуса корня и переходную поверхность корня зуба. А чрезмерная гладкость между поверхностями зубьев снижает возможность концентрации напряжений на шестерне, уменьшает шероховатость поверхности зуба (может достигать Ra ∽ 0,6 мкм) и повышает точность индексации шестерни (может достигать точности класса GB3 ~ 5). . Таким образом можно повысить несущую способность шестерни и способность поверхности зуба сопротивляться склеиванию.

4). Квазиэвольвентная спирально-коническая передача, принятая Клингенбергом в первые дни, имеет низкую чувствительность к ошибке установки зубчатой ​​пары и деформации коробки передач, поскольку линия зуба в направлении длины зуба является эвольвентной. По производственным причинам эта система зубьев используется только в некоторых специальных областях. Хотя линия зубьев Клингенберга теперь представляет собой вытянутую эпициклоиду, а линия зубьев зубной системы Глисона представляет собой дугу, на двух линиях зубьев всегда будет точка, удовлетворяющая условиям эвольвентной линии зубьев. В шестернях, спроектированных и обработанных по системе зубьев Кинберга, «точка» на линии зубьев, удовлетворяющая эвольвентному условию, находится близко к большому концу зубьев шестерни, поэтому чувствительность передачи к погрешности установки и деформации под нагрузкой очень велика. низкий, по словам Джерри. Согласно техническим данным компании Sen, для спирально-конической шестерни с дугообразной линией зуба шестерню можно обработать, выбрав фрезерную головку меньшего диаметра, чтобы «точка» на линии зуба, соответствует эвольвенте Состояние расположено в средней точке и на большом конце поверхности зуба. При этом гарантируется, что шестерни имеют такую ​​же устойчивость к ошибкам при установке и деформации коробки, что и шестерни Kling Berger. Поскольку радиус фрезерной головки для обработки конических шестерен Глисона одинаковой высоты меньше, чем для обработки конических шестерен с теми же параметрами, то «точка», удовлетворяющая условию эвольвенты, может гарантированно располагаться между средней точкой и большой конец поверхности зуба. За это время улучшаются прочность и работоспособность снасти.

5). Раньше некоторые считали, что система зубьев Глисона в шестерне большого модуля уступает системе зубьев Кинберга, главным образом по следующим причинам:

①. Шестерни Клингенберга очищаются после термообработки, но усадочные зубья, обработанные шестернями Глисона, не обрабатываются после термообработки, и точность не так хороша, как у первых.

②. Радиус фрезерной головки для обработки усадочных зубьев больше, чем у зубьев Кинберга, а прочность шестерни хуже; однако радиус фрезерной головки с зубьями по дуге меньше, чем для обработки усадочных зубьев, аналогичных зубьям Кинберга. Радиус изготовленной режущей головки эквивалентен.

③. Глисон рекомендовал при одинаковом диаметре шестерни передачи с малым модулем упругости и большим количеством зубьев, тогда как в большемодульной передаче Клингенберга используются большой модуль упругости и малое количество зубьев, и прочность передачи на изгиб в основном зависит по модулю, так что грамм. Прочность на изгиб у Лимберга больше, чем у Глисона.

В настоящее время в конструкции зубчатых колес в основном используется метод Клейнберга, за исключением того, что линия зуба меняется с расширенной эпициклоиды на дугу, а зубья шлифуются после термообработки.