Fakula srojího ižeýrsví VUT v Brě Úsav kosruováí KONSTRUOVÁNÍ STROJŮ převody Předáška 5
Čelí soukolí se šikmými zuby hp://www.audiforum.l/ Moderaio is bes, ad o avoid all exremes. PLUTARCHOS
Čelí soukolí se šikmými zuby Porováí záběrů boků zubů. Šikmé versus přímé zuby. Základí ázvosloví. Geomerie bočích ploch zubu. Geomerie hřebeu se šikmými zuby. Rozměry a geomerie ozubeí. Viruálí (porovávací) kolo. Ierferece boků zubů. Záběrové poměry. Silové poměry. Axiálí síla. Hlučos a vibrace ozubeých kol. Obsah Předáška 5 - Čelí soukolí se šikmými zuby
Porováí záběru boků zubů Přímé zuby Supňovié zuby Šikmé zuby ω ω ω doyková plocha doyková plocha doyková plocha délka doyku délka doyku délka doyku úhel aočeí úhel aočeí úhel aočeí Předáška 5 - Čelí soukolí se šikmými zuby
Šikmé versus přímé zuby Výhody čelího soukolí se šikmými zuby Pozvolý a plyulý vsup a výsup zubových dvojic do i ze záběru. Klidější a išší chod a o i při vyšších rychlosech. Věší poče párů zubů v záběru, a keré se rozloží zaížeí (vyšší hodoa součiiele záběru). Ozubeí ak může přeáše věší výkoy. Rovoměrější zaížeí zubů. Meší viří dyamické síly. Podřezáí zubů asává při meším poču zubů. Šikmé ozubeí je možé vyrábě ásroji pro čelí ozubeá kola s přímými zuby, vychýlí-li se bři ásroje vzhledem k ose obráběého kola o úhel sklou zubu. Nevýhody čelího soukolí se šikmými zuby U čelích ozubeých kol se šikmými zuby vzikají axiálí síly, keré amáhají ložiska a hřídele. Předáška 5 - Čelí soukolí se šikmými zuby
Základí ázvosloví ormálá rozeč čelí rozeč základí rozeč výška zubu výška hlavy zubu průměr hlavové kružice průměr rozečé kružice loušťka zubu průměr základí kružice výška pay zubu Předáška 5 - Čelí soukolí se šikmými zuby
Geomerie bočích ploch zubu Hlaví čás bočí plochy zubu voří evolveí šroubová plocha. Průsečice éo plochy s rozečým válcem voří bočí křivku zubu. Bočí křivka zubu je šroubovice s úhlem soupáí γ a počem chodů rovým poču zubů kola. Úhel sklou zubu je doplňkem k úhlu soupáí γ. g d π s ormálý řez čelí řez γ γ osový řez soupáí šroubovice s Předáška 5 - Čelí soukolí se šikmými zuby
Geomerie hřebeu se šikmými zuby ormálý řez ormálý řez úhel soupáí γ α čelí rozeč p úhel sklou zubu p Normálá p a čelí p rozeč p x p > p cos, p p Normálý m a čelí m modul p m > m cos, m m čelí řez α Úhel záběru v ormálém α a v čelím α řezu gα cos gα, α > α Předáška 5 - Čelí soukolí se šikmými zuby
Rozměry a geomerie ozubeí p p b čelí modul úhel záběru v čelím řezu m gα m cos gα cos α průměr rozečé kružice d m z d b d f d d a průměr hlavové kružice d d + a 2h a α průměr paí kružice d d f 2h f průměr základí kružice d d cos α b g ormálá rozeč p m π b základí rozeč v čel. řezu p b p cosα čelí rozeč rozečá vzdáleos os p a m π z + z 1 2 2cos m Předáška 5 - Čelí soukolí se šikmými zuby
Viruálí (porovávací) kolo Viruálí kolo je pomyslé kolo s přímými zuby, jehož evolveí profil zubu je éměř sejý jako profil šikmého zubu v ormálém řezu, j. v řezu ormalizovaých rozměrů. Náhradí poče zubů 2 A r B cos r 2π 2 2π rv cos p p cos rv 2 z v B α A r r v p p b hřebe v ormálové roviě h a z cos zv 3 p p Předáška 5 - Čelí soukolí se šikmými zuby
Ierferece boků zubů Podobě jako v případě čelího ozubeí s přímými zuby mohou boky zubů u soukolí se šikmými zuby ierferova. O om, zda dojde při výrobě k podřezáí zubů rozhoduje áhradí poče zubů. Miimálí poče zubů (skuečého kola) při kerém edojde k podřezáí z mi z vmi 2 z vmi 2 si α cos 3 2cos z mi 2 si α 3 Miimálí poče zubů závisí eje a úhlu záběru α, ale aké a úhlu sklou zubu. Pro α 20º je miimálí poče zubů Závislos miimálího poču zubů a úhlu sklou zubu Úhel sklou zubu 0 5 10 15 20 25 Mi. poče zubů z mi 17 17 16 15 14 13 z mi 17 cos 3 30 11 Předáška 5 - Čelí soukolí se šikmými zuby
Záběrové poměry Doba záběru u kol se šikmými zuby je delší ež u kol se zuby přímými. Záběr se prodlouží o dráhu záběru po šířce šikmých zubů, keré odpovídá součiiel záběru kroku ε. Celkový součiiel záběru ε γ je dá součem součiiele záběru profilu ε α a součiielem záběru kroku ε. ε ε + ε γ α g ε α p 1 cosα 2 2 2 2 ( r r + r r ) a1 b1 a2 b2 a g α p b ε g p b g p b si m π Celkový součiiel záběru vyjadřuje poče párů zubů keré jsou současě v záběru: 1 < ε γ < 2 v záběru se sřídají jede a dva páry zubů ε γ 2 rvale v záběru dva páry zubů 2 < ε γ < 3 sřídavě dva a ři páry zubů ε γ 3 rvale v záběru ři páry zubů Předáška 5 - Čelí soukolí se šikmými zuby
Silové poměry Síly působící v ozubeí F obvodová síla F r radiálí síla F a axiálí síla α α F F r F a Síly působící a haé a hací kolo mají sejou velikos, ale opačý směr. F zub z Smysl obvodové síly a ím i síly radiálí a axiálí je akový, že působí vždy do zubu. y x Smysl axiálí síly závisí a smyslu šroubovice a a smyslu působeí krouícího momeu. Předáška 5 - Čelí soukolí se šikmými zuby
Silové poměry Krouící mome F a1 F 1 F a1 b T P ω 1 P 2π Obvodová síla α F r1 F 2 d 1 F r2 F r1 F r2 F1 F a1 F r1 F 1 d 2 a T r 1 F 1 2T d Radiálí síla F r F a gα Axiálí síla 1 1 F gα cos F gα α F a2 F 2 F 2 F a2 F r2 F a2 b F a F g Normálová síla F Fa cosα F cosα cos Předáška 5 - Čelí soukolí se šikmými zuby
Axiálí síla Nevýhodou ozubeých kol se šikmými zuby je exisece axiálí síly, jejíž velikos je přímo úměrá g. Aby ebyla axiálí síla příliš veliká, úhly se volí z rozmezí 8 až 20º. Axiálí sílu lze vylouči použiím kol s dvojásobě šikmými ebo šípovými zuby. Saoveí smyslu axiálí síly Dvojásobě šikmé zuby smysl krouícího momeu pravá smysl šroubovice levá kladý záporý Předáška 5 - Čelí soukolí se šikmými zuby
Hluk a vibrace ozubeých soukolí Hlučos soukolí je způsobea jak samoým pricipem záběru boků zubů, ak epřesosí ozubeí a úchylkami vzikajícími v důsledku deformací a epřesosí osaích čásí převodovky. Hlučos versus rychlos a výrobí přesos Hlučos versus sklo zubů Předáška 5 - Čelí soukolí se šikmými zuby