§ 8.6.6. Влияние числа зубьев на форму и прочность зубьев
Из формулы (8.18) следует, что YFS—безразмерный коэффициент, значения которого зависят только от формы зуба (размеры /', s\ α*) и в том числе от формы его галтели (коэффициент КТ). Форма зуба при одинаковом исходном контуре инструмента зависит от числа зубьев колеса ζ и коэффициента смещения инструмента χ. Рассмотрим эту зависимость.
Влияние числа зубьев на форму и прочность зубьев. На
рис. 8.21 показано изменение формы зуба в зависимости от числа зубьев колес, нарезанных без смещения с постоянным модулем. При ζ—колесо превращается в рейку и зуб приобретает прямолинейные очертания. С уменьшением ζ уменьшается толщина зуба у основания и вершины, а также увеличивается кривизна эвольвентного профиля. Такое изменение формы приводит к уменьшению прочности зуба. При дальнейшем уменьшении ζ появляется подрезание ножки зуба (штриховая линия на рис. 8.21), прочность зуба существенно снижается. При нарезании инструментом реечного типа для прямозубых передач число зубьев на границе подрезания zmin=17.
Функциональная зависимость коэффициента формы зуба YFS от числа зубьев ζ хорошо просматривается по кривой х==0 на рис. 8.20. YFS интенсивно уменьшается до z%40 и далее остается примерно постоянным.
Рассмотренное влияние числа зубьев на прочность справедливо при постоянном модуле, когда с увеличением ζ увеличиваются и диаметры колес. При постоянных диаметрах с изменением ζ изменяется модуль т. В этом случае изменяются не только форма, но и размеры зуба. С увеличением ζ форма улучшается, а размеры уменьшаются (уменьшается т). Уменьшение модуля снижает прочность зуба на изгиб [см. формулу (8.19)].
Влияние числа зубьев на форму и прочность зубьев. На
рис. 8.21 показано изменение формы зуба в зависимости от числа зубьев колес, нарезанных без смещения с постоянным модулем. При ζ—колесо превращается в рейку и зуб приобретает прямолинейные очертания. С уменьшением ζ уменьшается толщина зуба у основания и вершины, а также увеличивается кривизна эвольвентного профиля. Такое изменение формы приводит к уменьшению прочности зуба. При дальнейшем уменьшении ζ появляется подрезание ножки зуба (штриховая линия на рис. 8.21), прочность зуба существенно снижается. При нарезании инструментом реечного типа для прямозубых передач число зубьев на границе подрезания zmin=17.
Функциональная зависимость коэффициента формы зуба YFS от числа зубьев ζ хорошо просматривается по кривой х==0 на рис. 8.20. YFS интенсивно уменьшается до z%40 и далее остается примерно постоянным.
Рассмотренное влияние числа зубьев на прочность справедливо при постоянном модуле, когда с увеличением ζ увеличиваются и диаметры колес. При постоянных диаметрах с изменением ζ изменяется модуль т. В этом случае изменяются не только форма, но и размеры зуба. С увеличением ζ форма улучшается, а размеры уменьшаются (уменьшается т). Уменьшение модуля снижает прочность зуба на изгиб [см. формулу (8.19)].
Смещение инструмента при нарезании зубьев и его влияние на форму и прочность зубьев. На рис. 8.22 изображено два положения инструмента (рейки) при нарезании зубьев: 1 — делительная плоскость рейки (ДП) совпадает с начальной плоскостью (НП)— нарезание без смещения; 2 — инструменту дано положительное смещение хт. При этом основной db и делительный d диаметры колеса не изменяются, так как не изменяется ζ (НП по-прежнему обкатывается по d, а ДП смещена на хт). Как видно из чертежа, смещение инструмента вызвало значительное изменение формы зуба. Толщина зуба у основания увеличилась, увеличилась и прочность зуба по напряжениям изгиба. Одновременно с этим заострилась головка зуба. Заострение является одной из причин, ограничивающих значение смещения инструмента. Отрицательное смещение инструмента сопровождается явлениями обратного характера.
Применяют два типа передач со смещением:
1. Шестерню изготовляют с положительным смещением (*!>()), колесо — с отрицательным (х2<0Х но так> что
1*1 1 = 1*2 1 ИЛИ *Σ = *1+*2=0•