Rettifica del dente Gleason e Skiving del dente Kinberg

Quando il numero di denti, il modulo, l'angolo di pressione, l'angolo d'elica e il raggio della testa di taglio sono gli stessi, la resistenza dei denti a profilo ad arco dei denti Gleason e dei denti a profilo cicloidale dei denti Kinberg è la stessa. Le ragioni sono le seguenti:

1). I metodi per calcolare la resistenza sono gli stessi: Gleason e Kinberg hanno sviluppato i propri metodi di calcolo della resistenza per gli ingranaggi conici a spirale e hanno compilato il corrispondente software di analisi della progettazione degli ingranaggi. Ma tutti usano la formula di Hertz per calcolare la sollecitazione di contatto della superficie del dente; usano il metodo della tangente a 30 gradi per trovare la sezione pericolosa, fanno agire il carico sulla punta del dente per calcolare la sollecitazione di flessione della radice del dente e usano l'ingranaggio cilindrico equivalente della sezione del punto medio della superficie del dente per approssimare il calcolo della resistenza di contatto della superficie del dente, l'elevata resistenza alla flessione del dente e la resistenza della superficie del dente all'incollaggio degli ingranaggi conici a spirale.

2). Il tradizionale sistema di dentatura Gleason calcola i parametri del grezzo dell'ingranaggio in base al modulo di elasticità della faccia terminale della testa di biella, come l'altezza della punta, l'altezza del fondo del dente e l'altezza del dente di lavoro, mentre Kinberg calcola il grezzo dell'ingranaggio in base al modulo normale del punto medio. Il più recente standard di progettazione degli ingranaggi Agma unifica il metodo di progettazione del grezzo per ingranaggi conici a spirale e i parametri del grezzo dell'ingranaggio sono progettati in base al modulo normale del punto medio dei denti dell'ingranaggio. Pertanto, per gli ingranaggi conici elicoidali con gli stessi parametri di base (come: numero di denti, modulo normale del punto medio, angolo d'elica del punto medio, angolo di pressione normale), indipendentemente dal tipo di progettazione dei denti utilizzato, la sezione normale del punto medio. Le dimensioni sono sostanzialmente le stesse; e i parametri dell'ingranaggio cilindrico equivalente nella sezione del punto medio sono coerenti (i parametri dell'ingranaggio cilindrico equivalente sono correlati solo al numero di denti, all'angolo di passo, all'angolo di pressione normale, all'angolo dell'elica del punto medio e al punto medio della superficie del dente dell'ingranaggio. Il diametro del cerchio primitivo è correlato), quindi i parametri della forma del dente utilizzati nel controllo della resistenza dei due sistemi di denti sono sostanzialmente gli stessi.

3). A parità di parametri di base dell'ingranaggio, a causa della limitazione della larghezza della scanalatura inferiore del dente, il raggio d'angolo della punta dell'utensile è inferiore a quello dell'ingranaggio Gleason. Pertanto, il raggio dell'arco eccessivo della radice del dente è relativamente piccolo. Secondo l'analisi degli ingranaggi e l'esperienza pratica, l'utilizzo di un raggio maggiore dell'arco della punta dell'utensile può aumentare il raggio dell'arco eccessivo della radice del dente e migliorare la resistenza alla flessione dell'ingranaggio.

Poiché la lavorazione di precisione degli ingranaggi conici cicloidali Kinberg può essere eseguita solo con superfici dei denti dure, gli ingranaggi conici ad arco circolare Gleason possono essere lavorati mediante rettifica termica post-rettifica, che consente di ottenere una superficie conica di base e una superficie di transizione di base del dente. L'eccessiva levigatezza tra le superfici dei denti riduce la possibilità di concentrazione di sollecitazioni sull'ingranaggio, riduce la rugosità della superficie del dente (può raggiungere Ra≦0,6 µm) e migliora la precisione di indicizzazione dell'ingranaggio (può raggiungere un grado di precisione GB3∽5). In questo modo, è possibile migliorare la capacità portante dell'ingranaggio e la capacità della superficie del dente di resistere all'incollaggio.

4). L'ingranaggio conico a spirale con denti quasi evolventi adottato da Klingenberg nei primi anni presenta una bassa sensibilità agli errori di installazione della coppia di ingranaggi e alla deformazione della scatola del cambio, poiché la linea dei denti nella direzione della lunghezza del dente è evolvente. Per motivi di produzione, questo sistema di denti è utilizzato solo in alcuni campi specifici. Sebbene la linea dei denti di Klingenberg sia ora un epicicloide esteso e la linea dei denti del sistema di denti Gleason sia un arco, ci sarà sempre un punto sulle due linee dei denti che soddisfa le condizioni della linea dei denti evolvente. Negli ingranaggi progettati e lavorati secondo il sistema di dentatura Kinberg, il "punto" sulla linea del dente che soddisfa la condizione di evolvente è vicino all'estremità grande dei denti dell'ingranaggio, quindi la sensibilità dell'ingranaggio agli errori di installazione e alla deformazione del carico è molto bassa, secondo Gerry. Secondo i dati tecnici dell'azienda Sen, per l'ingranaggio conico a spirale con linea del dente ad arco, l'ingranaggio può essere lavorato selezionando una testa di taglio con un diametro inferiore, in modo che il "punto" sulla linea del dente che soddisfa la condizione di evolvente si trovi a metà strada e all'estremità grande della superficie del dente. Tra questi, si garantisce che gli ingranaggi abbiano la stessa resistenza agli errori di installazione e alla deformazione della scatola degli ingranaggi Kling Berger. Poiché il raggio della testa di taglio per la lavorazione di ingranaggi conici ad arco Gleason con la stessa altezza è inferiore a quello per la lavorazione di ingranaggi conici con gli stessi parametri, è possibile garantire che il "punto" che soddisfa la condizione di evolvente si trovi tra il punto medio e l'estremità grande della superficie del dente. In questo modo, la resistenza e le prestazioni dell'ingranaggio risultano migliorate.

5). In passato, alcuni pensavano che il sistema di denti Gleason dell'ingranaggio a modulo grande fosse inferiore al sistema di denti Kinberg, principalmente per i seguenti motivi:

①. Gli ingranaggi Klingenberg vengono raschiati dopo il trattamento termico, ma i denti di restringimento lavorati dagli ingranaggi Gleason non vengono rifiniti dopo il trattamento termico e la precisione non è buona come quella dei primi.

2. Il raggio della testa di taglio per la lavorazione dei denti a ritiro è maggiore di quello dei denti Kinberg e la resistenza dell'ingranaggio è inferiore; tuttavia, il raggio della testa di taglio con denti ad arco circolare è minore di quello per la lavorazione dei denti a ritiro, che è simile a quello dei denti Kinberg. Il raggio della testa di taglio realizzata è equivalente.

3. Gleason era solito consigliare ingranaggi con un piccolo modulo e un gran numero di denti quando il diametro dell'ingranaggio è lo stesso, mentre l'ingranaggio Klingenberg a grande modulo utilizza un grande modulo e un piccolo numero di denti, e la resistenza alla flessione dell'ingranaggio dipende principalmente dal modulo, quindi il grammo La resistenza alla flessione di Limberg è maggiore di quella di Gleason.

Attualmente, la progettazione degli ingranaggi adotta fondamentalmente il metodo di Kleinberg, con la differenza che la linea dei denti viene modificata da un epicicloide esteso a un arco e i denti vengono rettificati dopo il trattamento termico.