celni soukoli - 1

+----------------------+
| 2.2 Čelní soukolí |
+----------------------+

[1]Charakteristika

Stavební struktura

Vlastnosti

Poznatky pro návrh a kontrolu

+-----------------------+
| 2.2.1 Charakteristika |
+-----------------------+

Ze základního zákona ozubení je zřejmé, že základním stavebním
prvkem ozubených převodů je profil boku zubu.

Existuje nekonečně mnoho dvojic sdružených profilů, které splňují
podmínky z obrázku.

Dvojice profilů lze sestrojit několika způsoby:

a) metodou přímou (pro libovolný profil)

b) nepřímou trochoidní metodou (vede k ozubení cykloidnímu)

c) nepřímou obálkovou metodou (vede k ozubení evolventnímu)

Zubové profily

Technický význam má zejména ozubení:

 Cykloidní - odvalování kružnice po přímce nebo po kružnici
z vnějsku nebo zevnitř. Každý bod tvořící kružnici opisuje
cykloidu (u kola epicykloidu nebo hypocykloidu). Nevýhody - složitý
výrobní nástroj, proto se používá výjimečně.

 Kruhový oblouk (Wildhaber - Novikovo ozubení) - zuby kol mají
konvexní popř. konkávní boky tvořené kruhovými oblouky.Výhoda -
malý stykový tlak, proto se používají pro reduktory válcov. stolic
při malých rychlostech. Nevýhoda - stejná jako u cykloidní.

 Evolventní - nejčastěji používané ve strojírenství. Evolventa
vznikne, odvaluje-li se přímka ( tvořící ) po základní kružnici.
Každý bod přímky opisuje evolventu.

Výhody:

+------------------------------------------------------------------------+
|  | jednoduchý přímoboký nástroj |
|-----+------------------------------------------------------------------|
|  | necitlivost vůči úchylkám vzdálenosti os |
|-----+------------------------------------------------------------------|
|  | konstantní směr síly v ozubení |
|-----+------------------------------------------------------------------|
|  | posunutím profilu při stejném počtu zubů a základní |
| | rozteči lze měnit vzdálenost os |
+------------------------------------------------------------------------+

Nevýhody:

+------------------------------------------------------------------------+
|  | podřezání paty zubu při malém počtu zubů |
|-----+------------------------------------------------------------------|
|  | nepříznivé tlakové poměry při záběru konvexního boku |
| | zubu s konvexním bokem zubu protikola u vnějsího ozubení |
+------------------------------------------------------------------------+

Důležitá funkce:

tg[y] = ( arc [y] + ev[y] )

evy = tg[y] - [y

]Základní vlastnosti dvojice evolventních profilů

Dva evolventní profily, otočně uložené okolo středů svých
základních kružnic mají tyto vlastnosti:

a) jsou vždy sdružené => profil sdružený s evolventou je opět
evolventa.

b) převodový poměr i, realizovaný záběrem dvou evolventních
profilů, je určen přenáseným poměrem poloměrů jejich základních
kružnic r[b2],r[b1], resp. valivých kružnic r[w2], r[w1].

i = ( [1] / [2] ) = ( r[b2] / r[b1] ) = ( r[w2] / r[w1] )

c) převodový poměr i je nezávislý na volbě, popř. na změně
osové vzdálenosti.

d) společná normála je současně přímkou záběru.

e) správný záběr evolventních profilů může nastat jen na úsečce
N[1],N[2].

f) posunutí bodu Y po přímce záběru je přímo úměrné úhlu
pootočení u obou profilů. Rychlost tohoto působení je dána složkou
absolutní rychlosti v[1] a v[2] do společné normály.

v[1n] = v[2n] = v

v[n] = r[b1].[1] = r[b2].[2] = v . cos[w], kde v = r[w1].[1] =
r[w2].[2

]g) rychlost pohybu dotykového body Y po jednotl. evolventních profilech
je dána tečnými složkami absolutních rychlostí v bodě Y.

v[1t] = N[1]Y . [1] = r[b1] . [1] . tg[Y1

]v[2t] = N[2]Y . [2] = r[b2] . [2] . tg[Y2

]Při rovnoměrném otáčení obou členů koná bod Y po evolventě e[1]
pohyb rovnoměrně zrychlený, po evolventě e[2] rovnoměrně
zpožděný.

Geometrie přímého ozubení - vnějsí ozubení

Základní geometrické parametry:

Úhel záběru  - je to úhel, který svírá tvořící přímka
evolventy procházející valivým bodem C s tečnou k roztečné
kružnici.

Roztečná kružnice d - má průměr, na němž svírá evolventa profilu
s osou soukolí úhel .

d[1,2] = z[1,2] . m

Rozteč p - je vzdálenost dvou sousedních zubů na roztečné kružnici
měřena po oblouku.

p = . ( d / z ) =  . m

Modul m- je číslo, jehož násobením číslem  se dosáhne rozteč
p.Vsechny rozměry ozubení jsou úměrné modulu, proto modul m je
činitel velikosti ozubení Má rozměr mm a je normalizován.

Normalizovaná řada modulů:

1, (1.25), 1.5, 1.75, 2, (2.25), 2.5, (2.75), 3, (3.25), 3.5, (3.75), 4,
4.5, 5, (5.5), 6, 6.5, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22

Základní kružnice - je to evoluta jednoznačně určující evolventní
profil

d[b] = 2r[b] = d . cos

Základní rozteč- je vzdálenost dvou sousedních bodů zubů na
základní kružnici

Vzdálenost os - osová vzdálenost

a = 0,5.( d[1] + d[2] ) = 0,5 . m . ( z[1] + z[2] )

Hlavová kružnice- kružnice omezující vnějsí obrys ozubeného kola

d[a] = d + 2 . h[a

]Patní kružnice - kružnice omezující vnitřní obrys ozubeného kola

d[f] = d - 2 . h[f

]Hlava zubu-výska hlavy zubu - část zubu mezi hlavovou a roztečnou
kružnicí