Мінімальна кількість зубів шестерні та підрізання: правило 17 зубів

Автоматизація порталу в оброблювальній комірці

Малі шестерні є привабливими для рейкових приводів: вища роздільна здатність переміщення, нижче передавальне відношення редуктора, менші габарити каретки. Однак нижче певної кількості зубів різець видаляє частину кореня зуба — і шестерня стає слабшою, а не лише меншою.

Походження підрізання

Шестерні утворюються різцем із профілем зуба рейки. Якщо шестерня мала, вершина різця досягає всередини основного кола й зрізає частину евольвенти біля кореня зуба. Для стандартного зуба (додаток = 1 m) підрізання починається, коли кількість зубів падає нижче:

z min = 2 / sin²(alpha)

При куті 20° стандартні шестерні з менш ніж 17 зубами підлягають підрізанню

Чому це має значення для рейкових приводів

· Підрізання зменшує товщину кореня зуба, знижуючи згинну міцність саме в тому місці, де напруження максимальне.

· Воно скорочує робочу евольвенту, зменшуючи коефіцієнт перекриття.

· На практиці незначне підрізання часто допускається для зубчастих коліс із 14–16 зубами; при меншій кількості зубів воно стає суттєвим.

Зміщення профілю

Зміщення різального інструменту назовні під час налагодження (додатне зміщення профілю x × m) забезпечує, що вершина різального інструменту залишається поза основним колом. У шестерні збільшується товщина кореня зуба й усувається підрізання. У передачі з рейкою відстань від центра шестерні до лінії pitch-рейки збільшується на x × m, що має бути враховано при монтажі.

Контрольний список проектування

· Для стандартних шестерень із кутом профілю 20° рекомендовано використовувати 17 або більше зубів.

· При меншій кількості зубів слід вказувати зміщення профілю та наводити коефіцієнт зміщення на кресленні.

· Перевіряйте відстань від рейки до центра шестерні з урахуванням зміщення.

· Пам’ятайте, що більша шестерня також зменшує силу, що діє на зуб: Ft = 2T / (z × m).

Резюме

17 зубів — це не суєвір’я: це значення 2 / sin²(20°). Меншу кількість зубів можна використовувати лише за умови застосування зміщення профілю.

Для креслень, зразків або комерційної пропозиції надішліть нам специфікацію та кількість ваших рейок, шестерень або зубчастих коліс.