Krátky úvod do modifikácie profilu ozubenia

I. Prečo je modifikácia profilu ozubenia potrebná? (Účely a nevyhnutnosť)

1. Prúžková deformácia : Počas prenosu výkonu dochádza k malému elastickému deformovaniu zubov ozubených kolies, hriadeľov a ložísk. To spôsobuje, že pätka zubu poháňaného ozubeného kolesa "prebieha" do špičky zubu poháňaného kolesa (tzv. "interferencia"), čo vedie k nárazom, vibráciám a hluku.
2. Výrobné a montážne chyby : Ozubené kolesá samotné majú malé chyby rozteče a odchýlky profilu zubov. Počas inštalácie môžu nastať chyby stredovej vzdialenosti a nesúosnosť osí. Tieto chyby narušujú ideálny stav zasúvania.
3. Teplotná deformácia : Teplo vznikajúce počas prevádzky systému spôsobuje tepelnú expanziu skrine prevodovky a ozubených kolies, čím sa menia pôvodné podmienky zasúvania.

• Kontakt na hrot ochranného zubu : Zosilnený náraz pri zasúvaní.
• Koncentrácia napätia : Nadmerné vysoký kontaktový tlak na hrotoch a koreňoch zubov.
• Zvýšené vibrácie a hluk : Kompromitovaná stabilita prevodu a komfort.
• Znížená účinnosť : Strata energie spôsobená dodatočným trením a nárazmi.

II. Hlavné typy úprav

1. Úprava profilu zuba – Úprava pozdĺž výšky zuba
   Zahŕňa zmenu tvaru profilu zubov v koncovom priereze kolmá na os ozubeného kolesa. Hlavné typy zahŕňajú:
   • Odklonenie na vrchole zubu : Najčastejšie používaná metóda úpravy profilu zubov, pri ktorej sa vhodne zúži malá časť evolventného profilu zubov v blízkosti vrcholu zubu. Jej účelom je kompenzovať chyby základnej rozteče a deformáciu zubov ozubeného kolesa, vyhnúť sa kontaktu na okraji zubu, ako aj nárazom pri začatí a ukončení zasunutia zubov a zabezpečiť hladký priebeh prenosu.
   • Odklonenie pri päte zubu : Zúženie päty zubov ozubeného kolesa v oblasti zodpovedajúcej vrcholu zubu spoluzabierajúceho kolesa. Jej účelom je zabrániť interferencii medzi vrcholom zubu spoluzabierajúceho kolesa a pátkou aktuálneho kolesa, čo tiež uľahčuje hladký prechod počas zasunutia.
   • Vybraný profil (Crowning) úprava : Tvarovanie profilu zuba do mierneho bubnovitého tvaru, pričom stredná časť mierne vyčnieva. Jeho účelom je kompenzovať excentrické zaťaženie ozubeného kolesa a chyby pri montáži, čím sa zaťaženie lepšie koncentruje do stredu plochy zuba a predchádza sa koncentrácii napätia na okrajoch.
2. Úprava stopy zuba – Úprava pozdĺž šírky zuba
   Odkazuje na úpravu tvaru plochy zuba v smere rovnobežnom s osou ozubeného kolesa. Hlavné typy zahŕňajú:
   • Zahusťovanie na koncoch zubov : Pritupenie oboch koncov zuba ozubeného kolesa v smere stopy zuba. Jeho účelom je kompenzovať deformáciu hriadeľa a prevodovky, ako aj chyby špirály zubov, predísť koncentrácii napätia na koncoch zubov a zlepšiť rozloženie zaťaženia na ploche zuba.
   • Úprava zakrivenia zuba : Tvarovanie povrchu zubu do mierneho bubnovitého tvaru pozdĺž šírky zubu (vystupujúci v strede a nižší na oboch koncoch). Keďže ide o najúčinnejšiu metódu úpravy dráhy zubu, môže výrazne kompenzovať excentrické zaťaženie spôsobené skrutkovitou deformáciou hriadeľa a nesprávnym namontovaním, čím sa sústreďuje kontakt do stredu povrchu zubu a zvyšuje sa nosná kapacita a životnosť.

III. Ako dosiahnuť úpravu profilu ozubeného kolesa? (Výrobné metódy)

1. Opracovanie upraveného ozubeného kolesa brúsením : Najpresnejšia a najbežnejšie používaná metóda. Na CNC stroji na brúsenie ozubených kolies sa pohybová dráha brúsneho kotúča riadi prostredníctvom softvérového programovania, ktoré priamo vytvára požadovaný upravený profil zubu. Je to preferovaná metóda na dosiahnutie komplexných úprav (napr. zakrivené zuby).
2. Hladké opracovanie upraveného ozubeného kolesa : U ozubených kolies s mäkkými povrchmi zubov možno použiť upravený hoblík na hoblíkovanie, pričom sa korekcia prenáša na povrch zubov ozubeného kolesa.
3. Upravené honovanie ozubených kolies : Založené na podobnom princípe ako hoblíkovanie ozubených kolies sa pri dokončovaní tepelne spracovaných ozubených kolies používa upravený honovací kotúč. Tým sa nielen vylepší kvalita povrchu, ale dosiahne sa aj určitá miera modifikácie.

Záver