Structural and technological features of involute spur gearings with undercut at tooth root.

• Autorzy: Kawalec Andrzej , Wiktor Jerzy

Warianty tytułu

PL

Konstrukcyjne i technologiczne cechy ewolwentowych uzębień walcowych z podcięciem u podstawy zęba.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper concerns gearing with undercut at tooth root, generated by tools with protuberance. An influence of selected important geometrical parameters of tool and machined gear on parameters of the critical section, radius of tooth active profile at tooth root on maximal stresses in the critical section was investigated. Analyzed geometrical parameters of tooth root (paremeters of the critical section and radius) are related to each other and variation of one of them implies corresponding variations of the other parameters. These reciprocal relationships often cause significant problems in design of generating tools for gear machining esp., in the case of generating tools with protuberance. Results of geometric and kinematic analysis with strength computations based on the finite element method and on the ISO/DIS standard, presented in this work, reflecting influence of particular factors on geometric parameters and strength properties of gear tooth root, can significantly simplify design of tools and gear transmission. They clearly indicate the necessity on considering in design of gear transmission also technological conditions, both possibilities and limitations of applied methods of machining. They can be helpful in design of both gear generating tools and gear transmissions.

PL

Praca dotyczy uzębień z podcięciem u podstawy zęba, obrabianych obwiedniowo narzędziami z protuberacją. Przedstawiono w niej wpływ wybranych parametrów gometrycznych narzędzia obróbkowego i uzębienia obrabianego na wartosć parametrów przekroju obliczeniowego, promień zarysu czynnego oraz na wartość naprężeń maksymalnych u podstawy zęba. Analizowane parametry geometryczne podstawy zęba (parametry przekroju obliczeniowego i promień) są ze sobą ściśle powiązane i zmiana wartości jednego parametru pociąga za sobą zmianę pozostałych. Te wzajemne relacje często stwarzają znaczne trudności podczas projektowania narzędzi obwiedniowych do obróbki uzębień, zwłaszcza narzędzi obwiedniowych z protuberancją. Przedstawione w pracy wyniki analiz geometrycznych i kinematycznych oraz obliczeń wytrzymałościowych wykorzystujących metodę elementów skończonych oraz normę ISO ISO-DIS, ilustrujące wpływ poszczególnych czynników na parametry geometryczne i właściwości wytrzymałościowe podstawy zęba, mogą znacznie ułatwić projektowanie narzędzi oraz przekładni zębatych. Wskazują wyraźnie na konieczność uwzględniania w projektowaniu przekładni także uwarunkowań technologicznych - zarówno możliwości jak i ograniczeń związanych z przyjętą metodą obróbki. Mogą być one przydatne w projektowaniu narzędzi obwiedniowych do kół zębatych i przekładni zębatych.

Słowa kluczowe

EN

gear with undercut at tooth root; generating tools with protuberance; finite element method; involute gearing; spur gear

PL

koło zębate z podcięciem u podstawy zęba; narzędzie obwiedniowe z protuberancją; metoda elementów skończonych; uzębienie walcowe; uzębienie ewolwentowe

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. 24, nr 2
• Strony: 51--69

Twórcy

autor

Kawalec Andrzej

• Rzeszów University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, W.Pola 2, 35-959 Rzeszów, Poland

autor

Wiktor Jerzy

• Rzeszów University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, W.Pola 2, 35-959 Rzeszów, Poland

Bibliografia

• [1] Th. Bausch (Ed.): Moderne Zahnradfertigung. Expert Verlag, Renningen-Malmshein 1994.
• [2] H. Linke, K. Sporbert: Einfluß des Schleifabsatzes auf die Spannungskonzentration bei Verzahnungen. Maschinenbautechnik, 34(1985)6, 251-257.
• [3] K.J. Bathe: Finite element procedures. Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ 1996.
• [4] M. Kleiber (Ed.): Handbook of computational solid mechanics. Springer-Verlag, Berlin 1998.
• [5] C. de Boor: A practical guide to splines. Springer-Verlag, New York 1978.
• [6] A. Kawalec: Least squares polynomials in composite surfaces modelling. Proc. I Int. Sem. and Workshop. Methodological foundations of computer aided and computer automated design. Wrocław University of Technology, Wrocław 1994, No. 76/22, 79-90.
• [7] A. Kawalec: Modelling of Gear Tooth Flanks Based on Distorted Measurements. Advances in Technology of the Machines and Mechanical Equipment, 21(1997)3, 5-28.
• [8] ADINA, Theory and Modeling Guide. ADINA R & D, Watertown 1997.
• [9] ISO/DIS 6336, Calculation of load capacity of spur and helical gears.
• [10] A. Kawalec, J. Wiktor: Analytical and numerical method of determination of cylindrical gear tooth form profile machined by gear tools. Advances in Technology of the Machines and Equipment, 23(1999)2, 5-28.
• [11] J. Wiktor: Kinematyczno-geometryczne odwzorowanie ostrza narzędzia w obróbce obwiedniowej uzębień walcowych. Praca doktorska. Politechnika Rzeszowska, Rzeszów 1989.
• [12] K. Ochęduszko: Koła zębate. Wykonanie i montaż. T. 2. WNT, Warszawa 1976.
• [13] J.H. Mathews: Numerical methods for mathematics, science and engineering. Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ 1987.