Sřední průmyslová škola a Vyšší odborná škola echnická Brno, Sokolská 1 Šablona: Název: Téma: Auor: Inovace a zkvalinění výuky prosřednicvím ICT Převody a mechanizmy Čelní soukolí se šikmými zuby Ing. Magdalena Svobodová Číslo: VY_32_INOVACE_ 15 03 Anoace: Výhody a nevýhody soukolí se šikmými zuby. Boční křivka zubu čelního kola se šikmými zuby. Určení rozměrů nekorigovaných soukolí. Poče zubů porovnávacího kola a určení minimálního poču zubů. DUM je určen pro sudeny řeího ročníku srojírenských oborů. Vyvořeno: červenec 2013 Podpora digializace a využií ICT na SPŠ CZ.1.07/1.5.00/34.0632
Základní pojmy Čelní ozubená soukolí se šikmými zuby slouží, sejně jako ozubená soukolí s přímými zuby, pro přenos krouícího momenu mezi rovnoběžnými hřídeli. Plocha boku zubu je u ěcho kol vořena přímkovou evolvenní šroubovou plochou. Ve skuečnosi se edy jedná o kola se šrouboviými zuby. Dvě spoluzabírající kola musí mí opačný smysl soupání šroubovice, ale sejný úhel sklonu zubů. Boční křivka zubu čelního kola se šikmými zuby. Čelní kolo se šikmými zuby se odvaluje na hřebenu se šikmými zuby s rovinnými boky. Normálový řez ímo hřebenem je oožný s normalizovaným základním profilem u přímých zubů. Proo se ozubená kola se šikmými zuby mohou vyrábě sejnými násroji jako čelní kola s přímými zuby. Bři násroje je nuné nasavi do normálové roviny. 2 ČELNÍ SOUKOLÍ SE ŠIKMÝMI ZUBY
Výhody a nevýhody čelního soukolí se šikmými zuby Výhody: Záběr je pozvolný a posupuje plynule po celé délce zubu. Čelní soukolí se šikmými zuby mají klidnější a išší chod i při vyšších rychlosech. Soukolí se šikmými zuby může přenáše věší výkony, má vyšší hodnou součiniele záběru (věší poče párů zubů v záběru) a ím dochází k rozložení zaížení. Podřezání nasává při menším poču zubů. Zaížení zubů je rovnoměrnější. Trvání záběru evolveny může bý menší, proo lze použí i menší poče zubů. Nevýhody: U čelních kol se šikmými zuby vznikají axiální síly, keré namáhají ložiska. Axiální síly se zvyšují s rosoucím úhlem sklonu zubů. 3 ČELNÍ SOUKOLÍ SE ŠIKMÝMI ZUBY
Geomerie bočních ploch zubu Hlavní čás boční plochy zubu voří evolvenní šroubová plocha (mimo přechodové čási). Boční křivka zubu je edy šroubovice, kerá má úhel soupání γ. Úhel soupání šroubovice je doplněk úhlu sklonu zubu β. Závislos úhlu soupání šroubovice a úhlu sklonu zubů. 4 ČELNÍ SOUKOLÍ SE ŠIKMÝMI ZUBY
Geomerie bočních ploch zubu Pro úhel sklonu zubu plaí edy následující vzah: π D gβ= = s D s β průměr rozečné kružnice kola soupání šroubovice úhel sklonu zubů Úhel sklonu zubů β se volí převážně v rozmezí 8 až 20. Závislos soupání šroubovice a úhlu sklonu zubů. 5 ČELNÍ SOUKOLÍ SE ŠIKMÝMI ZUBY
Rozměry a geomerie ozubení Rozměry ozubení: Modul násroje m = m n Úhel záběru násroje α=α n =20 Rozečná vzdálenos os a Čelní modul m Úhel záběru v čelním řezu α Průměr rozečné kružnice D Průměr hlavové kružnice D a Průměr paní kružnice D f Normálná rozeč p n Čelní rozeč p Průměr základní kružnice D D b b Výška hlavy zubu h a Výška pay zubu h f hf Výška zubu h a= m = gα p n = m n π p = m π z + z 2 cosβ = = D cos α h a = m n = m n + c h = h a + h f a 1 2 mn mn cosβ gαn cosβ = 1,25 m D= m z D = D+ 2 n D a h a = D 2 f h f 6 ČELNÍ SOUKOLÍ SE ŠIKMÝMI ZUBY
Geomerie hřebenu s šikmými zuby U šikmého ozubení plaí následující vzahy: p n m n = p cosβ p > pn = m cosβ m > mn gαn cosβ gα = α > αn Ozubený hřeben s šikmými zuby. 7 ČELNÍ SOUKOLÍ SE ŠIKMÝMI ZUBY
Porovnávací (viruální) kolo, minimální poče zubů Porovnávací kolo je pomyslné ozubené kolo s přímými zuby, keré má evolvenní profil zubu éměř sejný jako je profil šikmého zubu v normálném řezu. z Poče zubů porovnávacího kola je dán vzahem: z v = 3 cos β Při malém poču zubů u kola se šikmými zuby, může sejně jako u čelního kola s přímými zuby dojí k podřezání zubů. Minimální poče zubů skuečného kola se šikmým ozubením lze urči pomocí minimálního poču zubů porovnávacího kola. 2 3 zmin = zvmin cos β z vmin = 2 sin α α n Minimální poče zubů závisí jak na úhlu sklonu zubu β, ak i na úhlu záběru α n. Pro nejčasěji používaný úhel záběru α n = 20 je minimální poče zubů. z min = 17 cos 3 β 8 ČELNÍ SOUKOLÍ SE ŠIKMÝMI ZUBY
Konrolní oázky Vypočíeje minimální poče zubů pro čelní ozubené kolo s šikmým ozubením s normálným úlem záběru αn = 20 a úhel sklonu zubu β 10,15,20a25. K čemu slouží u šikmého ozubení porovnávací kolo? Podle jakého vzahu určíme poče zubů porovnávacího kola? Jaké základní vzahy plaí mezi rozečí a úhlem záběru v normálném a čelním řezu? Jak vypočíáe soupání šroubovice pro šikmé ozubení? Vzah doplňe obrázkem. 9 ČELNÍ SOUKOLÍ SE ŠIKMÝMI ZUBY
Použiá lieraura 1. KŘÍŽ, Rudolf a kol. Savba a provoz srojů II: Převody. SNTL - Nakladaelsví echnické lieraury. Praha: SNTL, 1978. L13-C2-V-33f/25560. 2. SHIGLEY Joseph E., Charles R. MISCHKE a Richard G. BUDYNAS. Konsruování srojních součásí. Vysoké učení echnické v Brně. Brno: VUTIUM, 2010. ISBN 978-80-214-2629-0. 3. LEINVEBER, Jan, Jaroslav ŘASA a Pavel VÁVRA. Srojnické abulky. Druhé, zcela přepracované vydání. Praha: Scienia, 1998. ISBN 80-7183-123-9. 4. FISCHER, Ulrich, Roland GOMERINGER, Max HEINZLER, Roland KILGUS, Friedrich NÄHER, Sefan OESTERLE, Heinz PAETZOLD a Andreas STEPHAN. Tabellenbuch Meall. 44., neu bearbeiee Auflage. Haan-Gruien: Europa Lehrmiel, 2008. ISBN 978-3-8085-1724-6 10 ČELNÍ SOUKOLÍ SE ŠIKMÝMI ZUBY