Шлифовка зуба Глисона и шлифовка зуба Кинберга

При одинаковом количестве зубьев, модуле, угле давления, угле наклона винтовой линии и радиусе режущей головки прочность зубьев дугового контура Глисона и зубьев циклоидального контура Кинберга одинакова. Причины следующие:

1). Методы расчета прочности одинаковы: Глисон и Кинберг разработали собственные методы расчета прочности для спирально-конических зубчатых колес и составили соответствующее программное обеспечение для анализа конструкции зубчатых колес. Но все они используют формулу Герца для расчета контактного напряжения поверхности зуба; используют метод касательной под углом 30 градусов для нахождения опасного сечения, заставляют нагрузку действовать на вершину зуба для расчета изгибного напряжения основания зуба и используют эквивалентную цилиндрическую шестерню сечения средней точки поверхности зуба для приблизительного расчета контактной прочности поверхности зуба, высокой изгибной прочности зуба и сопротивления поверхности зуба склеиванию спирально-конических зубчатых колес.

2). Традиционная система зубьев Глисона рассчитывает параметры заготовки шестерни в соответствии с модулем торца большой головки, таким как высота вершины, высота основания зуба и рабочая высота зуба, в то время как Кинберг рассчитывает заготовку шестерни в соответствии с нормальным модулем средней точки. параметр. Последний стандарт проектирования шестерен Agma унифицирует метод проектирования заготовки спирально-конической шестерни, а параметры заготовки шестерни проектируются в соответствии с нормальным модулем средней точки зубьев шестерни. Поэтому для косозубых конических шестерен с теми же основными параметрами (такими как: количество зубьев, нормальный модуль средней точки, угол наклона винтовой линии средней точки, нормальный угол давления), независимо от того, какой тип конструкции зуба используется, нормальное сечение средней точки. Размеры в основном одинаковы; и параметры эквивалентной цилиндрической шестерни в сечении средней точки согласованы (параметры эквивалентной цилиндрической шестерни связаны только с числом зубьев, углом наклона зубьев, углом нормального давления, углом наклона винтовой линии в средней точке и средней точкой поверхности зуба шестерни. Диаметр делительной окружности связан), поэтому параметры формы зубьев, используемые при проверке прочности двух систем зубьев, в основном одинаковы.

3). При одинаковых основных параметрах зубчатого колеса из-за ограничения ширины канавки дна зуба радиус вершины инструмента меньше, чем у конструкции зубчатого колеса Глисона. Поэтому радиус чрезмерной дуги основания зуба относительно мал. Согласно анализу зубчатого колеса и практическому опыту, использование большего радиуса дуги вершины инструмента может увеличить радиус чрезмерной дуги основания зуба и повысить сопротивление изгибу зубчатого колеса.

Поскольку прецизионная обработка циклоидальных конических зубчатых колес Kinberg может быть выполнена только с помощью шабрения твердых поверхностей зубьев, в то время как конические зубчатые колеса Gleason с круговой дугой могут быть обработаны термическим последующим шлифованием, которое может реализовать поверхность конуса корня и поверхность перехода корня зуба. А чрезмерная гладкость между поверхностями зубьев снижает возможность концентрации напряжений на шестерне, снижает шероховатость поверхности зуба (может достигать Ra≦0,6 мкм) и улучшает точность индексации шестерни (может достигать точности класса GB3∽5). Таким образом, несущая способность шестерни и способность поверхности зуба противостоять склеиванию могут быть улучшены.

4). Квази-инволютивная зубчатая спирально-коническая передача, принятая Клингенбергом в ранние дни, имеет низкую чувствительность к погрешности установки зубчатой ​​пары и деформации коробки передач, поскольку линия зубьев в направлении длины зуба является эвольвентной. По производственным причинам эта система зубьев используется только в некоторых специальных областях. Хотя линия зубьев Клингенберга теперь является расширенной эпициклоидой, а линия зубьев системы зубьев Глисона является дугой, на двух линиях зубьев всегда будет точка, которая удовлетворяет условиям линии эвольвентных зубьев. Зубчатые колеса спроектированы и обработаны в соответствии с зубчатой ​​системой Kinberg, «точка» на линии зуба, которая удовлетворяет условию эвольвенты, находится близко к большому концу зубьев шестерни, поэтому чувствительность шестерни к ошибке установки и деформации нагрузки очень низкая, по словам Gerry Согласно техническим данным компании Sen, для спирально-конической шестерни с дуговой линией зуба шестерню можно обработать, выбрав фрезерную головку с меньшим диаметром, так что «точка» на линии зуба, которая удовлетворяет условию эвольвенты, находится в средней точке и большом конце поверхности зуба. Между тем, гарантируется, что шестерни имеют такую ​​же устойчивость к ошибкам установки и деформации коробки, как и шестерни Kling Berger. Поскольку радиус фрезерной головки для обработки дуговых конических шестерен Gleason с равной высотой меньше, чем для обработки конических шестерен с теми же параметрами, «точка», которая удовлетворяет условию эвольвенты, может быть гарантированно расположена между средней точкой и большим концом поверхности зуба. За это время прочность и эксплуатационные характеристики снасти улучшаются.

5). Раньше некоторые считали, что система зубьев Глисона крупномодульной передачи уступает системе зубьев Кинберга, в основном по следующим причинам:

①. Шестерни Клингенберга шабрятся после термообработки, но усадочные зубья, обработанные шестернями Глисона, не подвергаются окончательной обработке после термообработки, и точность их не такая высокая, как у первых.

②. Радиус головки фрезы для обработки усадочных зубьев больше, чем у зубьев Кинберга, а прочность шестерни хуже; однако радиус головки фрезы с круговыми дуговыми зубьями меньше, чем у обработки усадочных зубьев, что аналогично зубьям Кинберга. Радиус изготовленной головки фрезы эквивалентен.

③. Глисон рекомендовал шестерни с малым модулем и большим числом зубьев при одинаковом диаметре шестерни, в то время как шестерня Клингенберга с большим модулем использует большой модуль и малое число зубьев, а прочность шестерни на изгиб в основном зависит от модуля, поэтому прочность на изгиб у Лимберга больше, чем у Глисона.

В настоящее время конструкция зубчатых передач в основном соответствует методу Клейнберга, за исключением того, что линия зубьев изменена с вытянутой эпициклоиды на дугу, а зубья шлифуются после термообработки.