Kuželové ozubení s přímými, šikmými a zakřivenými zubyKuželové ozubení s přímými, šikmými a zakřivenými zubyVýpočet je určen pro geometrický a pevnostní návrh a kontrolu kuželového ozubení s přímými, šikmými a zakřivenými zuby. Program řeší následující úlohy.
Výpočty používají postupy, algoritmy a údaje z norem ANSI, ISO, DIN, BS a z odborné literatury.
Seznam norem: DIN 3971, DIN 3991 Kegelradern 1-4, ISO 6336 1-3,
DIN 3965 Toleranzen für Kegelradverzahnungen 1-4,
ISO 1328, DIN 3990,
Uživatelské rozhraní.
Stáhnout.
Ceník, koupit.
Informace o syntaxi a ovládání výpočtu naleznete v dokumentu "Ovládání, struktura a syntaxe výpočtů".
Informace o účelu, použití a ovládání odstavce "Informace o projektu" naleznete v dokumentu "Informace o projektu".
Valivá soukolí s kuželovými koly slouží k vytvoření kinematické a silové vazby mezi různoběžnými hřídeli (převážně při úhlu os Σ=90°). Podle průběhu zubů se rozlišují kola se zuby přímými, šikmými a zakřivenými. V porovnání s válcovými koly jsou kuželová kola náročnější na výrobu i montáž. Při výrobě ozubení jsou potřeba specializované stroje a nástroje a je náročnější dosažení daného stupně přesnosti. Při letmém uložení roste nebezpečí deformací a tím i zhoršení záběrových poměrů (především pro kola s přímými zuby). Pro vyšší rychlosti, větší zatížení a vyšší převodový poměr (až i=10) se používají kola se zuby šikmými a zakřivenými.
Geometrii soukolí tvoří dvojice komolých kuželů (patní a hlavový) a mezi nimi kužel roztečný.
Typ I - Hlavová a patní kuželová plocha mají společný vrchol.
Typ II - Vrchol patního kužele je posunut tak, aby šířka zubové mezery
byla konstantní.
Typ III - Konstantní výška zubů. Površky všech kuželů jsou rovnoběžné.
A-Přímé zuby, B-Šikmé zuby, C-Kruhové zuby, D-Kruhové zuby ("Zerol")
E-Paloidní zuby, F-Eloidní zuby
Tabulka rozdělení kuželového ozubení
|
Řídící přímka |
Název | Výška zubu | Rozměry, poznámky |
| 1.
Radiální |
přímé ozubení | proměnlivá | met-normalizovaný,
a=20°,
15°, 14.5°, 17.5°, b=bm=0° Méně náročné převody, vyšší hlučnost, nižší obvodové rychlosti v=2-3 m/sec (6-10ft/sec). |
| 2. Šikmá |
šikmé ozubení | proměnlivá | met-normalizovaný,
a=20°,
15°, 14.5°, 17.5°, b=bm=20°-40°
(po 5°) Vyšší obvodové rychlosti, tišší chod, vyšší zatížení, vyšší trvanlivost, menší citlivost na nepřesnosti a deformace, dosažení vyššího převodového poměru i<10 |
| 3. Kruhový |
Gleason (USA) |
proměnlivá; hlavové, roztečné a patní kužele nemají společný vrchol | mmn-normalizovaný, amn=20°, 17.5°, 14.5°, bm=30°-45° (nejčastěji 35°) |
| Gleason-Zerol (USA) |
mmn-normalizovaný, amn=20°, 17.5°, 14.5°, bm=0° | ||
| Modul-Kurvex (Německo) |
konstantní | mmn-normalizovaný, amn=20°, 17.5°, 14.5°, bm=25°-45° | |
| 4. Evolventa (paloida) |
paloidní ozubení Klingelnberg (Německo) |
konstantní | mmn-normalizovaný, amn=20°, 17.5°, bm=30°-38° |
| 5. Epicykloida | eloidní ozubení Oerlikon-Spiromatic |
konstantní | mmn-normalizovaný, amn=17.5°, bm=30°-50° |
| cyklopaloidní ozubení Klingelnberg (Něm.) |
konstantní | mmn-normalizovaný, amn=20°, 17.5°, bm=0°-45° |
Převody ozubenými koly rozdělujeme na:
Silová soukolí - U soukolí, určeného především pro přenos a transformaci
výkonu, je nutné provádět pevnostní návrh/kontrolu (Například pohony strojů,
průmyslové převodovky..).
Nesilová soukolí - U soukolí, u něhož je přenášený krouticí moment
minimální vzhledem k velikosti kol, není třeba provádět pevnostní
návrh/kontrolu (Například přístroje, regulační technika..).
Úloha návrhu ozubení není přímo řešitelná a umožňuje značnou volnost ve volbě průměrových a šířkových parametrů ozubených kol. Je tedy nutné postupovat iteračně a řešení postupně zpřesňovat a dolaďovat sledované parametry.
Tímto postupem získáte rychlý náhled na parametry navrhovaného soukolí. I když je takto navržené soukolí normálně použitelné, můžete postupnou optimalizací řady parametrů podstatně zlepšit vlastnosti navrhovaného soukolí. Při návrhu postupujte následovně:
Před optimalizací parametrů proveďte nejprve "Rychlý (orientační) návrh" popsaný výše. Potom postupujte následovně:
Při návrhu nesilového soukolí není třeba řešit a kontrolovat pevnostní parametry. Zvolte proto přímo vhodný počet zubů a modul [4.1, 4.7] a kontrolujte rozměry navrhovaného ozubení.
V tomto odstavci zadejte základní vstupní parametry navrhovaného ozubení.
Zadejte výkon na poháněném kole. Běžné hodnoty se pohybují v rozsahu 2 - 500 kW / 3-700 HP, v extrémních případech až 4000 kW /6000 HP.
Zadejte otáčky na poháněném kole. Extrémní otáčky mohou být až 50 000 ot/min. Otáčky poháněného kola jsou spočítány z počtu zubů obou kol.
Je výsledek výpočtu a není možné jej zadávat.
Optimální převodový poměr se pohybuje v rozsahu 1-5. V extrémních případech může dosahovat až hodnoty 10. Převodový poměr zadáváte v levém vstupním políčku z klávesnice. V pravém rozbalovacím seznamu jsou doporučené hodnoty převodového poměru a při výběru z tohoto seznamu je vybraná hodnota automaticky doplněna do políčka vlevo.
Jelikož skutečný převodový poměr je podíl počtu zubů obou kol (celá čísla),
bude většinou skutečný převodový poměr odlišný od požadovaného (zadaného).
Hodnota "Skutečného převodového poměru je uvedena vlevo, napravo je pak
procentuální odchylka od převodového poměru požadovaného. Tato odchylka by měla
být pro převodový poměr v rozsahu:
i = 1 - 4.5 ...........+- 2.5%
i je větší než
4.5...+- 4.0%
Při návrhu silového převodu zadejte v tomto odstavci další doplňující provozní a výrobní vstupní parametry. Snažte se být při volbě a zadávání těchto parametrů co nejpřesnější, protože každý z parametrů může mít dramatický vliv na vlastnosti navrhovaného soukolí.
Volí se především podle následujících hledisek:
Zpravidla se dodržuje zásada, že pastorek má mít vyšší tvrdost než kolo (20-60 HB), přičemž rozdíl v tvrdostech roste s rostoucí tvrdostí kola a s převodovým poměrem. Pro rychlou orientaci uvádíme rozdělení materiálů do 8 skupin označených písmeny A-H. Výběr materiálu proveďte v rozbalovacím seznamu zvlášť pro pastorek a pro kolo. Pokud potřebujete podrobnější informace o zvoleném materiálu, přepněte se do listu "Materiál".
Materiály
A,B,C,D tzv.
měkká kola
- Ozubení se vyrábí až po tepelném
zpracování, vyznačují se dobrou zabíhavostí, nekladou zvláštní požadavky na
přesnost a tuhost uložení, pokud je alespoň jedno kolo v soukolí ze zvoleného
materiálu.
Materiály E,F,G,H tzv. tvrdá kola - Vyšší výrobní náklady (kalení +100%, cementování +200%, nitridování +150%). Tepelné zpracování se provádí po výrobě ozubení. Komplikované dosažení potřebné přesnosti. Často jsou nutné nákladné dokončovací operace po tepelném zpracování (broušení, lapování).
Vlastní materiálové hodnoty - Pokud chcete použít na výrobu ozubení materiál, který není v dodané tabulce materiálů, je nutné zadat o vlastním materiálu řadu údajů. Přepněte se do listu "Materiály". Prvních 5 řádků v materiálové tabulce je vyhrazeno pro definici vlastních materiálů. Ve sloupci určeném pro pojmenování materiálu zadejte jméno materiálu (bude zobrazováno ve výběrovém listu) a postupně vyplňte všechny parametry na řádku (bílá políčka). Po vyplnění se přepněte zpět do listu "Výpočet", vyberte nově definovaný materiál a pokračujte ve výpočtu.
Nastavení těchto parametrů podstatně ovlivňuje výpočet koeficientů bezpečnosti. Proto se snažte o co nejlepší specifikaci při výběrů typu zatížení. Příklady hnacích strojů:
Nastavení těchto parametrů podstatně ovlivňuje výpočet koeficientů bezpečnosti. Proto se snažte o co nejlepší specifikaci při výběrů typu zatížení. Příklady hnaných strojů:
Nastavení tohoto parametru ovlivňuje výpočet koeficientu bezpečnosti. Typ uložení definuje součinitel nerovnoměrnosti zatížení vyvolaného především průhyby hřídelí. Typ uložení vyberte podle následující definice a obrázku.
Typ1: Tuhá skříň, tuhé hřídele, robustní, válečková nebo kuželíková
ložiska.
Typ2: Méně tuhá skříň, delší hřídele, kuličková ložiska.
Při volbě stupně přesnosti navrhovaného soukolí je nutné brát v úvahu podmínky provozu, funkčnost a výrobní možnosti. Při návrhu vycházíme z:
Přesnost ozubení se volí jen nezbytně nutná, protože dosažení vysokého stupně přesnosti je nákladné, obtížné a podmíněné vyššími nároky na technologické vybavení.
Tabulka drsností povrchu a maximálních obvodových rychlostí
| Stupeň přesnosti ISO 1328 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| Stupeň přesnosti DIN 3965 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Stupeň přesnosti AGMA | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 |
| Max.drsnost povrchu Ra max [nm] |
0.1-0.2 | 0.4 | 0.8 | 1.6 | 1.6 | 3.2 | 6.3 | 12.5 | 25 |
| Max.obvodová rychlost [m/s] šikmé zuby |
50 | 40 | 30 | 20 | 12 | 8 | 5 | 3 | 3 |
Pro rovné zuby je max. doporučená obvodová rychlost <5 m/s.
Orientační hodnoty pro volbu stupně přesnosti podle oblasti určení.
|
Oblast určení |
Stupeň přesnosti ISO |
Stupeň přesnosti AGMA |
| Kontrolní kola | 2 - 4 | 13-12 |
| Měřící přístroje | 3 - 6 | 13-10 |
| Turbínové reduktory | 3 - 5 | 13-11 |
| Letecké reduktory | 3 - 6 | 13-10 |
| Obráběcí stroje | 3 - 7 | 13-9 |
| Letecké motory | 5 - 6 | 11-10 |
| Rychloběžné převodovky | 5 - 6 | 11-10 |
| Osobní automobily | 6 - 7 | 10-9 |
| Průmyslové převodovky | 7 - 8 | 9-8 |
| Lehké lodní motory | 7 | 9 |
| Válcovací stolice, lokomotivy | 8 - 9 | 8-7 |
| Těžké lodní motory, traktory | 8 - 9 | 8-7 |
| Stavební, zemědělské stroje | 8 - 10 | 8-6 |
| Textilní stroje | 7 - 9 | 9-7 |
Koeficient udává poměr mezi maximálním (rozběhovým) a nominálním krouticím momentem hnacího stroje. Koeficient podstatně ovlivňuje výpočet bezpečnosti při jednorázovém přetížení (rozběhu) soukolí. Koeficient naleznete v katalogu výrobce pohonu.
Trojfázový asynchronní elektromotor ... 2-3
Parametr určuje požadovanou životnost v hodinách. Orientační hodnoty v hodinách jsou uvedené v tabulce.
|
Oblast určení |
Trvanlivost |
| Stroje pro domácnost, zřídka používaná zařízení | 2000 |
| Elektrické ruční nástroje, stroje pro krátkodobý provoz | 5000 |
| Stroje pro 8 hodinový provoz | 20000 |
| Stroje pro 16-ti hodinový provoz | 40000 |
| Stroje pro nepřetržitý provoz | 80000 |
| Stroje pro nepřetržitý provoz s dlouhou dobou životnosti | 150000 |
Doporučené hodnoty koeficientu bezpečnosti se pohybují v rozmezí:
Rozhodněte se, chcete-li navrhovat přímé či šikmé ozubení. Pro volbu můžete použít následující doporučení:
Při "Automatickém návrhu" jsou nastaveny parametry soukolí na základě zadaných výkonových a provozních parametrů [1.0; 2.0] a na základě obecně platných doporučení. Ruční optimalizací však můžete většinou navrhnout ozubení s lepšími parametry (hmotnost, velikost), popřípadě upravit rozměry na základě svých konstrukčních požadavků.
V tomto odstavci zvolte typ ozubení a parametry profilu zubu. Výpočet je určen především pro návrh kuželového ozubení s přímými zuby (přímé, šikmé), nicméně je možné jej použít i k orientačnímu návrhu ozubení se zakřivenými zuby.
Zvolte typ kuželového ozubení. Výpočet je primárně určen pro návrh kuželového ozubení s přímými a šikmými zuby (I/A, I/B). Orientačně je možné jej použít i pro kola se zuby zakřivenými (C,D,E,F). Pro přesný výpočet kol se zakřivenými zuby je však nutné použít výpočtové směrnice (software), které dodává výrobce příslušného obráběcího zařízení.
Součinitel je automaticky nastaven podle vybraného typu ozubení [3.1]. Pokud potřebujete nastavit hodnoty vlastní, odškrtněte zaškrtávací pole [3.1].
Součinitel je možné měnit v širokém rozsahu a je závislý na požadovaných parametrech ozubení, způsobu výroby, výrobním stroji a nástroji. Detailní informace naleznete ve směrnicích výrobního stroje či v odborné literatuře.
Jako 3.2
Jeho velikost je závislá na jednotkové hlavové vůli. Standardní hodnota rf*=0.38. Doporučené hodnoty jsou uvedeny nad vstupními buňkami. Při zaškrtnutém tlačítku jsou doporučené hodnoty automaticky přeneseny do vstupních buněk.
Pokud nemáte pro volbu nestandardní hodnoty zvláštní důvody, neměňte implicitní hodnoty.
V tomto odstavci navrhnete geometrii ozubeného soukolí. Návrh geometrie podstatně ovlivňuje celou řadu dalších parametrů jako je funkčnost, bezpečnost, trvanlivost, cena.
Zadejte počet zubů pastorku. Počet zubů kola je dopočítán na základě požadovaného převodového poměru. Nalezení optimálního počtu zubů není jednoznačná úloha a není ani přímo řešitelná. Počty zubů ovlivňují záběrové poměry, hlučnost, účinnost, výrobní náklady. Proto se zpravidla počet zubů volí a upřesňuje podle kvalitativních a pevnostních ukazatelů
Obecně platí pravidlo, že zvyšování počtu zubů vede:
|
Převodový poměr |
Rozsah z1 |
| 1 | 18-40 |
| 1.12 | 18-38 |
| 1.25 | 17-36 |
| 1.6 | 16-34 |
| 2 | 15-30 |
| 2.5 | 13-26 |
| 3 | 12-23 |
| 4 | 10-18 |
| 5 | 9-14 |
| 6 | 8-11 |
Přičemž pro tvrzená kola se zakřivenými zuby se volí nižší hodnoty, pro přímé netvrzené zuby vyšší hodnoty.
Zadejte vzájemný úhel os jednotlivých kol - nejčastěji 90º. Výpočet umožňuje volbu i jiných hodnot. Případ, kdy by úhel roztečného kužele kola přesáhl 90º, je signalizován červenou barvou buňky. (Vzniká vnitřní kuželové soukolí, které nelze na běžných strojích zhotovit).
Určuje parametry základního profilu a nejčastěji se volí hodnota 20º.
Změnou úhlu záběru a je možné ovlivnit
funkční i pevnostní vlastnosti.
Při volbě úhlu záběru máte možnost volit úhel záběru čelní (používá se pro přímé
ozubení) a normálný (pro zakřivené zuby).
Písmenem "X" je označena základní kružnice.
Zvětšením úhlu záběru je možné:
Volba hodnot
Pokud nemáte speciální požadavky na navrhované ozubení, doporučujeme použít 20 stupňů.
Ozubení se sklonem zubů = 0 (přímé ozubení) se používá zřídka, pouze pro méně náročné převody do obvodové rychlosti cca 5 m/s (10 ft/s). Pro vyšší rychlosti se používají kola se zuby šikmými a zakřivenými. Pro přímé šikmé zuby se volí hodnoty mezi 20-40º zpravidla po 5º.
Podle smyslu stoupání zubů se rozlišují kola na pravá a levá. Zuby spoluzabírajících kol musí mít opačný směr zakřivení. Soukolí jako celek je charakterizováno směrem zakřivení zubů pastorku.
U soukolí s šikmými a zakřivenými zuby je žádoucí otáčivý pohyb převážně v jednom směru. Směr zakřivení zubu se potom volí tak, aby axiální síly působící na kola měla snahu kola ze záběru vytlačovat (zuby vstupují do záběru svými silnějšími konci na vnější čelní ploše kol).
Na obrázku je smysl stoupání pastorku:
A - Levý
B - Pravý
Posuvníkem nastavte hodnotu bezrozměrného koeficientu, který vyjadřuje poměr mezi šířkou ozubení a povrchovou přímkou kužele [4.7].
Tento parametr slouží pro návrh velikosti modulu a tím i základních geometrických parametrů kola.
Málo až středně zatížená soukolí: 0.2 - 0.3
Silně zatížená soukolí: 0.3 - 0.35
Nastavení tohoto parametru proveďte tažením posuvníku umístěného na řádku [4.6]. Po nastavení tohoto parametru stiskněte tlačítko "Navrhnout ozubení". Tímto postupem navrhnete ozubení vyhovující požadované bezpečnosti [2.9] a ostatním vstupním parametrům.
Pokud zaškrtnete zaškrtávací tlačítko na řádku [4.9] je automaticky zvolena maximální možná hodnota šířky ozubení vzhledem k povrchové přímce Re a vzhledem k tečnému modulu na vnějším obvodu met.
Po proběhnutí "Návrhu ozubení" zkontrolujte rozměry (šířky a průměry kol, hmotnost). Pokud nejste s výsledkem spokojeni, upravte vstupní parametry převodu a opakujte "Návrh ozubení".
Je to nejdůležitější parametr, který určuje velikost zubu a tím i soukolí. Obecně platí, že pro větší počet zubů je možné použít menší modul (větší hodnotu P u palcové verze výpočtu) a naopak. V pravém rozbalovacím seznamu jsou normalizované hodnoty modulu / (Diametral Pitch u palcové verze výpočtu) a při výběru z tohoto seznamu je vybraná hodnota automaticky doplněna do políčka vlevo.
Pro zadání modulu můžete volit mezi normálným modulem "mmn" (ozubení se zakřivenými zuby) a tečným modulem "met" (přímé a šikmé ozubení) příslušným nastavením ve výběrovém seznamu.
Po odškrtnutí zaškrtávacího tlačítka můžete zadat vlastní hodnotu šířky ozubení. Po zaškrtnutí tlačítka je automaticky volena maximální hodnota.
Je počítána jako hmotnost plných kol (bez odlehčení a otvorů) podle obrázku. Slouží pro rychlou orientaci při návrhu.
Na řádku je uveden vždy menší z koeficientů pro pastorek a kolo. V prvním
sloupci je koeficient bezpečnosti na únavu v dotyku, ve druhém sloupci pak
Radiálním (výškovým) a tangenciálním (obvodovým) posunutím nožů při výrobě je
možné měnit geometrické, kinematické a pevnostní charakteristiky ozubení. R
Obě hodnoty můžete nastavit v tomto odstavci.
Korigováním ozubení je možné:
Ve výběrovém seznamu můžete vybrat jeden z doporučených typů korekce.
Doporučené hodnoty
Je to minimální
hodnota korekce, kterou je možné použít, aniž by došlo k podříznutí zubů. Pro rychlou změnu korekce je určen tento posuvník. Pokud je
zaškrtnuté zaškrtávací políčko napravo od posuvníku, pohyb
posuvníku řídí velikost korekce x. Je výhodné
tuto funkci použít v okamžiku, kdy chcete optimalizovat některý z kvalitativních
či pevnostních parametrů ozubení, z nichž ty nejdůležitější jsou uvedené na
řádcích [5.8-5.11].
Zde je uvedena hodnota posunutí pastorku x1 a kola x2. Pokud chcete zadávat jednotkové posunutí pastorku z klávesnice, odškrtněte zaškrtávací
políčko na řádku [5.5]. Převodový poměr Zde nastavte hodnotu jednotkové změny tloušťky zubu. Převodový poměr Při změně korekcí je vhodné sledovat chování těchto ukazatelů. Překročení
kritických hodnot je signalizováno změnou barvy číslice.
Detailní vysvětlení [8.1] a [8.2]
Je to bezrozměrný parametr (podíl tloušťky zubu a modulu) a je především
závislá na tvaru zubu. Vliv mají následující parametry: Zpravidla bývá 0.25 - 0.4. Větší pro malé hodnoty jednotkového posunutí a
kalená kola. Menší hodnota než doporučená je signalizována červeným textem,
překročení hranice špičatosti zubu pak červeným políčkem. Podrobnější informace [10]. V tomto odstavci jsou přehledně vypsány všechny základní rozměrové parametry
ozubení. Pro názornost uvádíme obrázek těch nejdůležitějších rozměrových
parametrů. Pro hlubší vysvětlení jednotlivých parametrů doporučujeme použít
odbornou literaturu. Značení rozměrů dle ISO (DIN) Značení rozměrů dle ANSI (AGMA) Ke každému kuželovému kolu (přímé, šikmé) je možné přiřadit pomyslné válcové
kolo s přímými zuby, jejichž profil je prakticky stejný, jako normálový profil
kuželového kola v jeho středním příčném řezu. Parametry tohoto porovnávacího
kola naleznete v tomto odstavci. Jedná se o parametry, které podávají informace o kvalitě navrhovaného
ozubení. Je vhodné jejich porovnání s doporučenými hodnotami. Pro plynulý záběr soukolí je nezbytné, aby dříve
než ze záběru vystoupí jeden pár spoluzabírajících zubů, druhý již do záběru
vstoupil. Součinitel záběru v čelní rovině (levý sloupec) říká, kolik zubů je
současně v záběru. Při hodnotě ea=1 odpovídá meznímu případu, kdy je v
záběru trvale jeden pár. Při hodnotě
Podle náročnosti soukolí by neměl tento parametr
být menší než 1.1 - 1.2. Je to součet součinitele záběru v čelní rovině a
osové rovině. Pro jeho určení platí stejná doporučení jako pro
Jsou otáčky, při nichž se úhlová
rychlost otáčení ztotožňuje s vlastní úhlovou frekvencí kmitání soukolí. Je podíl otáček pastorku a "Kritických otáček". Jestliže navrhované soukolí pracuje v oblasti
kritických otáček (N ~ 1), je resonanční poměr N vyznačen červeným číslem. V
tomto případě byste měli provést úpravy navrhovaného soukolí (změna počtu
zubů) popřípadě konzultovat se specialistou. Je počítána přibližně, jako hmotnost
plných kol (bez otvorů pro hřídele, odlehčovacích otvorů) podle obrázku se
skutečnými rozměry ozubení v odstavci [4.0] . Slouží pro rychlou orientaci při
návrhu. Přesné určení součinitele ztrát je obtížné. Proto je zde použit přibližný
výpočet vycházející z počtu zubů, součinitele záběru, úhlu beta a součinitele
tření. Součinitel tření je volen na základě zvoleného stupně přesnosti ozubení
[2.6] v rozmezí 0.04-0.08 Norma Součinitel životnosti [9.18, 9.29] - Podle DIN 3991 je použita přímo hodnota
meze únavy v dotyku a v ohybu pro daný počet cyklů. Tento výpočet používá
základní hodnotu meze únavy vynásobený příslušným koeficientem životnosti
spočítaným z bázového počtu zatěžovacích cyklů, exponentu wohlerovy křivky a
skutečného počtu cyklů. Podle DIN 3991 není uvažován Koeficient střídavého zatížení [9.27] a
Součinitel technologie výroby [9.28]. Hodnoty těchto koeficientů jsou proto
nastaveny na 1.0. Pro palcový výpočet ozubení je pro výpočet koeficientů bezpečnosti použita
metodika podle norem Běžně se provádějí dva základní pevnostní výpočty a to na ohyb a na dotyk. V
tomto výpočtu jsou počítány následující koeficienty bezpečnosti: Jako výchozí hodnoty koeficientu bezpečnosti můžete použít: Koeficienty bezpečnosti můžete následně upravit podle všeobecných doporučení
pro volbu koeficientů bezpečnosti a především podle vlastních zkušeností a
porovnáním s kontrolními výpočty již existujících převodů. V zatíženém soukolí vznikají síly, které jsou přenášeny na konstrukci stroje. Je další důležitý kvalitativní parametr, který má
vliv na vyžadovanou přesnost soukolí [2.6] a na způsob mazání (Mazání
kol). Je další kvalitativní ukazatel, který je používán
pro výpočet "Součinitele nerovnoměrnosti zatížení zubu". Tento odstavec umožňuje orientační výpočet
ztrátového tepla a plochu převodové skříně, nutnou pro odvedení tohoto tepla. Teplota oleje ve skříni by se měla pohybovat v
rozmezí 50-80 °C s tím, že pro menší moduly ozubení by měla být nižší. Přesnější
určení teploty je závislé na zvolené konstrukci a použitých materiálech. Při
vyšší teplotě oleje vzniká nebezpečí snížení boční vůle v ozubení a ozubení by
se mohlo zadřít. Je závislý na konstrukci a okolním prostředí převodové skříně. Předběžně je
možné volit: pro ANSI/AGMA: Je závislý na celkovém přenášeném výkonu a na účinnosti ozubení. Parametr udává minimální plochu převodové skříně nutnou pro odvedení
ztrátového výkonu a udržení požadované teploty oleje. V tomto odstavci jsou navrženy průměry hřídelí
(ocel), které odpovídají požadovanému zatížení (přenášený výkon, otáčky). Tyto
hodnoty jsou pouze orientační, pro konečný návrh je vhodné použít přesnějšího
výpočtu. V tomto odstavci jsou k dispozici pomocné výpočty.
Při zadávání hodnot použijte stejné jednotky jako v hlavním výpočtu. Přenos
zadaných a spočítaných hodnot do hlavního výpočtu provedete stisknutím tlačítka "OK". Při rozhodování o způsobu mazání ozubení se řiďte následující tabulkou. Informace o
možnostech 2D a 3D grafického výstupu a informace o spolupráci se 2D a 3D CAD
systémy naleznete v dokumentu "Grafický
výstup, CAD systémy". Tento parametr určuje poloměr obráběcího nástroje při výrobě kruhových zubů.
Má smysl pouze pro modely pro 3D CAD systém (pokud příslušný model podporuje
detailní ozubení). Těmito parametry nastavte velikost odsazení u ozubeného kola podle obrázku.
Informace o
nastavení parametrů výpočtu a nastavení jazyka naleznete v dokumentu "Nastavení
výpočtů, změna jazyka".
Všeobecné informace o tom, jak je možné měnit a rozšiřovat sešity výpočtu, jsou
uvedeny v dokumentu "Úpravy
sešitu (výpočtu)". Způsob tepelného zpracování 5.3 Přípustné podříznutí zubu.
5.4 Zabraňující podřezání zubu.
5.5 Nastavení jednotkového posunutí pastorku.
5.6 Jednotkové posunutí pastorku a kola.
Doporučené hodnoty pro soukolí s úhlem os 90º:
x1
1
0
1.12
0.10
1.25
0.19
1.6
0.27
2
0.33
2.5
0.38
3
0.40
4
0.43
5
0.44
6
0.45
5.7 Jednotková změna tloušťky zubu.
Doporučené hodnoty pro soukolí s úhlem os 90º:
xt
1
0
1.12
0.010
1.25
0.018
1.6
0.024
2
0.030
2.5
0.039
3
0.048
4
0.065
5
0.082
6
0.100
Kvalitativní ukazatele.
5.8 Součinitel celkového záběru.
5.9 Jednotková tloušťka zubu na hlavové kružnici.
Doporučené hodnoty
5.10, 5.11 Koeficienty bezpečnosti na únavu v dotyku a ohybu.
Základní rozměry ozubení. [6]
Porovnávací (virtuální) soukolí.
[7]
Kvalitativní ukazatele ozubení. [8]
8.1 Součinitel záběru v čelní rovině
/ osové
rovině.
Doporučená hodnota:
8.2 Součinitel celkového záběru.
Doporučená hodnota:
8.3 Kritické otáčky.
8.4 Resonanční poměr.
8.5 Přibližná hmotnost soukolí.
8.6 Účinnost převodového soukolí.
Součinitele pro výpočet koeficientů bezpečnosti.
Výpočet podle DIN 3991.
Dodatky:
Výpočet podle AGMA.
Poznámka:
Koeficienty bezpečnosti. [10]
Silové poměry (síly působící na ozubení). [11]
11.7 Obvodová rychlost na roztečné kružnici.
11.8 Šířkové / měrné zatížení.
Pozn. Ne pro AGMA výpočet
Parametry zvoleného materiálu. [12]
Tip: Vlastní materiálové hodnoty můžete zadat na listu "Materiál".
Výkon, oteplení, plocha skříně. [13]
13.1 Teplota okolního vzduchu.
13.2 Maximální teplota oleje.
13.3 Koeficient odvodu tepla.
pro ISO/DIN:
13.4 Ztrátový výkon.
13.5 Plocha převodové skříně.
Předběžný návrh
průměru hřídelí (ocel). [14]
Pomocné výpočty. [15]
Mazání kol.
Typ mazání
Obvodová rychlost v
[m/s]
[ft/min]
Brodivé mazání
< 12
< 2400
Tlakové rozstřikové
mazání
> 12
> 2400
Olejovou mlhou
> 60
> 12000
Výška hladiny - kolo je ponořeno v oleji na 0.5 - 3 násobek výšky zubu.Grafický výstup, CAD systémy.
[16]
Dodatky - Tento výpočet:
16.4 Poloměr obráběcího nástroje (pro 3D model)
16.5, 16.6 Velikost vnitřního / vnějšího odsazení.
Nastavení,
změna jazyka.
Uživatelské úpravy
výpočtu.
Dodatky - Tento výpočet:
1...Tepelně nezpracovaná, normalizačně žíhaná
2…Zušlechtěná
3…Cementovaná, kalená, povrchově kalená
4…Nitridovaná