W artykule podano i krótko skomentowano wybrane konstrukcyjne i technologiczne parametry stali do nawęglania, których znajomość jest niezbędna dla producentów i eksploatatorów przekładni stożkowych i hipoidalnych o krzywoliniowej linii zęba. Należą do nich: twardość otoczki przy obróbce frezowaniem głowicami z nożami ze stali szybkotnącej oraz twardość rdzenia i powierzchni zęba po obróbce cieplnej, grubość warstwy nawęglanej, odkształcenia cieplne oraz dopuszczalne wartości naprężeń zmęczeniowych na złamanie zęba u podstawy zęba i zmęczeniowych naprężeń stykowych, przyjmowane w algorytmach firmy Gleason i opartych na nich algorytmach normy AGMA. Krótko omówiono metody minimalizowania wpływu naprężeń cieplnych na dokładność uzębienia. Dokonano zestawienia oznaczeń i zastosowań stali do nawęglania stosowanych dotychczas na koła stożkowe i hipoidalne w Polsce i w USA. Omó- wiono, opracowaną w ostatnich latach, nową generację stali do nawęglania przeznaczoną na koła pracujące w skrajnie niekorzystnych warunkach. Zasygnalizowano również zmiany, jakie nastąpiły w obróbce cieplnej, umożliwiające znaczny wzrost jakości i wytrzymało- ści przekładni. Przedstawiono sytuację w zakresie produkcji przekładni stożkowych i hipoidalnych w Polsce i propozycje jej poprawy.
EN
The article outlines selected design and manufacturing parameters of carburized case-hardened steel, know ledge of which is necessary for the manufacturers and users of spiral bevel and hypoid gears. These parameters include: blank hardness before cutting teeth by HSS blades, tooth core and surface hardness after heat treatment, case depth, heat distortions, as well as allowable contact and bending stress numbers used in the Gleason and AGMA strength bevel calculations. The article also briefly describes the methods of reducing the effects of heat stresses on gears quality. The symbols of carburized case-hardened steels and range of their applications in spiral bevel and hypoid gears manufacturing are summarized in the table. The new generation of carburized case-hardened steels for ultra high strength application developed in recent years is described. The article indicates the changes in heat treatment enabling significant increase in the quality and strength of bevel and hypoid gears. Moreover, the existing situation of bevel and hypoid gear manufacturing in Poland and a proposal for its improvement are presented.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W ostatnich latach opracowano i wdrożono nowe metody wytwarzania przekładni zębatych (m.in. obrabiarki! CNC wyposażone w narzędzia z węglików spiekanych, sterowane komputerowo wycinarki wodne i laserowe oraz drukarki 3D). Dokonano zmian w materiałach konstrukcyjnych, wprowadzając na znacznie większą niż dotychczas skalę proszki spiekane, tworzywa sztuczne i nowe, lepsze jakościowo gatunki stali. Rozszerzono zakres zastosowań przekładni spiroidalnych oraz przekładni o nietypowych kształtach.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Uzębienia walcowe wewnętrzne były do niedawna ogromnym problemem technologicznym. Ostatnie 20 lat przyniosło jednak ogromne zmiany w metodach ich wytwarzania, umożliwiając w ten sposób rozszerzenie zakresu ich stosowalności. W artykule omówiono podstawowe zastosowania kół walcowych wewnętrznych oraz ich ograniczenia konstrukcyjne.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule podano i krótko skomentowano wybrane konstrukcyjne i technologiczne parametry stali do nawęglania, których znajomość jest niezbędna dla producentów i eksploatatorów przekładni stożkowych i hipoidalnych o krzywoliniowej linii zęba. Należą do nich: twardość otoczki przy obróbce frezowaniem głowicami z nożami ze stali szybkotnącej oraz twardość rdzenia i powierzchni zęba po obróbce cieplnej, grubość warstwy nawęglanej, odkształcenia cieplne oraz dopuszczalne wartości naprężeń zmęczeniowych na złamanie zęba u podstawy zęba i zmęczeniowych naprężeń stykowych, przyjmowane w algorytmach firmy Gleason i opartych na nich algorytmach normy AGMA. Krótko omówiono metody minimalizowania wpływu naprężeń cieplnych na dokładność uzębienia. Dokonano zestawienia oznaczeń i zastosowań stali do nawęglania stosowanych dotychczas na koła stożkowe i hipoidalne w Polsce i w USA. Omó- wiono, opracowaną w ostatnich latach, nową generację stali do nawęglania przeznaczoną na koła pracujące w skrajnie niekorzystnych warunkach. Zasygnalizowano również zmiany, jakie nastąpiły w obróbce cieplnej, umożliwiające znaczny wzrost jakości i wytrzymało- ści przekładni. Przedstawiono sytuację w zakresie produkcji przekładni stożkowych i hipoidalnych w Polsce i propozycje jej poprawy.
EN
The article outlines selected design and manufacturing parameters of carburized case-hardened steel, knowledge of which is necessary for the manufacturers and users of spiral bevel and hypoid gears. These parameters include: blank hardness before cutting teeth by HSS blades, tooth core and surface hardness after heat treatment, case depth, heat distortions, as well as allowable contact and bending stress numbers used in the Gleason and AGMA strength bevel calculations. The article also briefly describes the methods of reducing the effects of heat stresses on gears quality. The symbols of carburized case-hardened steels and range of their applications in spiral bevel and hypoid gears manufacturing are summarized in the table. The new generation of carburized case-hardened steels for ultra high strength application developed in recent years is described. The article indicates the changes in heat treatment enabling significant increase in the quality and strength of bevel and hypoid gears. Moreover, the existing situation of bevel and hypoid gear manufacturing in Poland and a proposal for its improvement are presented. The article outlines selected design and manufacturing parameters of carburized case-hardened steel, knowledge of which is necessary for the manufacturers and users of spiral bevel and hypoid gears. These parameters include: blank hardness before cutting teeth by HSS blades, tooth core and surface hardness after heat treatment, case depth, heat distortions, as well as allowable contact and bending stress numbers used in the Gleason and AGMA strength bevel calculations. The article also briefly describes the methods of reducing the effects of heat stresses on gears quality. The symbols of carburized case-hardened steels and range of their applications in spiral bevel and hypoid gears manufacturing are summarized in the table. The new generation of carburized case-hardened steels for ultra high strength application developed in recent years is described. The article indicates the changes in heat treatment enabling significant increase in the quality and strength of bevel and hypoid gears. Moreover, the existing situation of bevel and hypoid gear manufacturing in Poland and a proposal for its improvement are presented.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W procesie konstrukcji przekładni stożkowych o krzywoliniowej linii zęba niezbędny jest taki dobór parametrów geometrycznych, aby wskaźniki zazębienia: czołowy, poskokowy i zmodyfikowany osiągnęły wartości większe od zalecanych wartości minimalnych. Wiele przekładni nie spełnia tego warunku, choć niewielkie zmiany w konstrukcji mogłyby poprawić ich wytrzymałość i cichobieżność. W artykule podano wzory pozwalające na łatwe obliczenia wskaźników zazębienia oraz ich zalecane wartości minimalne. Wskazano na ograniczenia technologiczne w zwiększaniu ich wartości.
EN
In the process of designing spiral bevel gears a proper choice of geometrical parameters is necessary to achieve recommended value of transverse, face and modified contact ratios. The above mentioned ratios should reach values higher than minimal ones. Many spiral bevel gears do not meet this condition. However, some slight improvements in their construction could improve their pitting resistance, bending strength and decrease noise level. The article indicates formulas for easy calculation of contact ratios and their recommended minimal values. The article presents technological limitations in increasing a value of contact ratios.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono krótką historię rozwoju przekładni hipoidalnych i obrabiarek do nacinania ich uzębienia. Omówiono opracowany z udziałem autora system komputerowego wspomagania projektowania konstrukcji oraz technologii przekładni stożkowych i hipoidalnych, a także jego wykorzystanie do zaprojektowania i wdrożenia ponad 130 przekładni hipoidalnych na potrzeby polskich producentów. Podano zakresy przełożeń, przesunięć hipoidalnych, gabarytów i kątów pochylenia linii zęba zaprojektowanych przekładni. Wskazano na korzyści wynikające ze wzbogacenia asortymentu wytwarzanych przekładni stożkowych o przekładnie hipoidalne oraz na czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy podejmowaniu decyzji o rozszerzeniu produkcji.
EN
In article brief history of hypoid spiral bevel gears and hypoid generators (cutting machines) was presented. Using the CAD and CAM system (developed with the participation of the author) for designing 130 hypoid spiral bevel gears for Polish manufacturing company was discussed. Range of gears ratio, hypoid offset, pinion and gear spiral bevel angles, gear outside diameter and face width of those hypoid gear sets were given. Benefits from the extension of the manufacturing spiral bevel gears about hypoid spiral bevel gears were changed. Factors which one should consider to begin the manufacture of hypoid gear sets were discussed.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Wybrano jedną z istniejących przekładni stożkowych o zębach krzywoliniowych, dokonano jej oceny konstrukcyjnej i technologicznej oraz skonstruowano alternatywną przekładnię o bardziej poprawnych wartościach wskaźników zazębienia oraz zwiększonej wytrzymałości na złamanie zmęczeniowe u podstawy i naciski zmęczeniowe na powierzchni zębów. Opracowano modele bryłowe 3D CAD obu przekładni celem określenia i porównania objętości skrawanego materiału, aby oszacować czasochłonność obróbki.
EN
The sample’ design of a spiral bevel gears has been selected and evaluated in terms of its construction and technology. On the basis of this evaluation, which mentioned above, a new alternative spiral’s bevel gear set has been designed for achievement of contact ratio optimal values (proper noise level) and increasing bending strength and surface durability. 3D model of both gears set were generated.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Liczba firm, które w Polsce zajmują się wytwarzaniem przekładni stożkowych o zębach krzywoliniowych, nie jest duża. Szacunkowo jest ich około dwudziestu. Podstawowym problemem tych przedsiębiorstw jest przeprowadzenie obliczeń konstrukcyjnych i technologicznych pozwalających na wykonanie nowej lub odtworzenie istniejącej, ale pozbawionej dokumentacji konstrukcyjno-technologicznej, przekładni.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przekładnie stożkowe, składające się z dwóch kół stożkowych, służą do zmiany kierunku przenoszenia napędu teoretycznie w zakresie 0-180°, a praktycznie w zakresie od 30° do 150°. Gabaryty kół stożkowych wahają się od kilkunastu milimetrów do 2,5 metra.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przekładnie stożkowe należą do niewielkiej grupy części maszyn, w której konstrukcja jest nierozerwalnie związana z technologią wytwarzania. Wiedza o nich nie jest wśród inżynierów zbyt powszechna, nawet wśród inżynierów mechaników. W trakcie studiów wspomina się o przekładniach stożkowych przy nauce rysunku technicznego, sygnalizując ich istnienie i zastosowanie przy nauce technologii, rzadko jednak i tylko na niektórych uczelniach poświęca się im oddzielne zajęcia specjalistyczne. Jeśli już, to są to jednak tylko wykłady, gdyż w tej chwili chyba żadna z politechnik nie posiada obrabiarek do nacinania uzębień stożkowych, by móc prowadzić na nich zajęcia laboratoryjne.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule omówiono problem doboru współczynnika długości śladu współpracy w danych wejściowych do obliczeń technologicznych przekładni stożkowych i hipoidalnych o kołowo-łukowej linii zęba, decydującego o rzeczywistej długości śladu współpracy wykonywanej przekładni, a przez to pośrednio o jej cichobieżności, wytrzymałości oraz wrażliwości na błędy montażowe i odkształcenia. Z drugiej strony współczynnik ten decyduje również o średnicach punktowych głowic, stosowanych do nacinania wklęsłej i wypukłej strony zęba zębnika, a więc o możliwościach wykonania przekładni. Omówiono i zilustrowano graficznie wpływ tego współczynnika na średnice punktowe głowic oraz podano płynace z tego wnioski dla konstruktorów i producentów przekładni stożkowych.
EN
Contact pattern length factor has an impact on the tooth bearing length, so it influences strength, noiseless and sensitivity to mounting displacements and load deflections of Gleason bevel and hypoid gears. On the other side contact pattern length factor has an effect on point diameter of Gleason pinion finishing cutters, so it decides about technological feasibility of manufacturing these gears. Effect of contact pattern length factor on point diameter of Gleason pinion finishing cutters is presented and graphically illustrated. Besides some recommendations to designeres and manufacturers of bevel gears regarding the selection of the proper value of this factor are given.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
O jakości przekładni decydują (w uproszczeniu) dwa parametry: poprawny ślad współpracy i dokładność wykonania. Artykuł poświęcono zdefiniowaniu kształtu, wielkości oraz położenia poprawnego śladu współpracy, omówieniu zasad doboru danych wejściowych do wspomaganych komputerowo obliczeń technologii bazowej i ustawień obrabiarek do nacinania uzębień stożkowych o kołowo-łukowej linii zęba, gwarantujących możliwie szybkie uzyskanie wymaganego śladu współpracy oraz wskazanie parametrów i zjawisk technologicznych mających wpływ na dokładność przekładni.
EN
The text defines shape, size and location of correct contact patch. Discussed is the principle of the choice of the imput data for the computer-aided basic technology and setting of the circular-arc curved tooth machining tools ensuring sufficiently prompt obtaining the contact patch required as well as indication of parameters and production process phenomena influencing precision of the transmission.
W artykule omówiono wpływ parametrów konstrukcyjnych na cichobieżność przekładni stożkowych o kołowo-łukowej linii zęba oraz podano praktyczne zalecenia ich doboru, oparte na długoletnim doświadczeniu autorów w zakresie konstrukcji i wytwarzania przekładni stożkowych, zdobyte przy projektowaniu i wdrażaniu około 500 nowych typów przekładni dla potrzeb polskiego przemysłu.
EN
The paper describes effect of pinion and gear number of teeth, pinion spiral angle, pressure angle, face width and working depth on face, transverse and modified contact ratio, and, in results, on gear noise reduction.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.