Krátký úvod do modifikace profilu ozubení

I. Proč je modifikace profilu ozubení nezbytná? (Cíle a nutnost)

1. Průhyb : Při přenosu výkonu dochází k nepatrné pružné deformaci zubů, hřídelí a ložisek. To způsobuje, že patní část zubu poháněného kola „narezává“ do špičky zubu poháněného kola (tzv. „interference“), což má za následek rázy, vibrace a hluk.
2. Výrobní a montážní chyby : Ozubená kola samotná mají nepatrné chyby rozteče a odchylky profilu zubů. Při montáži mohou vzniknout chyby středové vzdálenosti a nesouosost os. Tyto chyby narušují ideální stav zabírání.
3. Teplotní deformace : Teplo vznikající při provozu systému způsobuje tepelnou dilataci skříně převodovky a ozubených kol, čímž se mění původní podmínky zabírání.

• Kontakt na hraně špičky zubu : Zesílené rázy při zabírání.
• Koncentrace napětí : Nadměrně vysoké kontaktní napětí na špičkách a u kořenů zubů.
• Zvýšené vibrace a hluk : Narušená stabilita převodu a komfort.
• Nižší účinnost : Ztráta energie způsobená dodatečným třením a nárazy.

II. Hlavní typy úprav

1. Úprava profilu zubu – Úprava ve směru výšky zubu
   Spočívá ve změně tvaru profilu zubu v rovině kolmé k ose ozubení. Mezi hlavní typy patří:
   • Zakřivení hrotu zubu : Nejčastěji používaná metoda úpravy profilu zubu, při které se vhodným způsobem zeslabí malá část evolventního profilu zubu v blízkosti hrotu zubu. Jejím účelem je kompenzace chyb základny rozteče a deformace zubu kola, vyhnout se dotyku na hraně hrotu zubu, rázům při zapnutí a vypnutí do záběru a zajistit hladký přenos pohybu.
   • Zakřivení paty zubu : Zeslabení paty zubu kola v oblasti odpovídající hrotu zubu spoluzabírajícího kola. Jejím účelem je zabránit interferenci mezi hrotem zubu spoluzabírajícího kola a patou zubu aktuálního kola, stejně jako usnadnit hladký přechod během záběru.
   • Zakřivení po šířce zubu : Tvarování profilu zubu do mírného bubnovitého tvaru, při kterém střední část lehce vyčnívá. Jejím účelem je kompenzace excentrického zatížení ozubeného kola a chyb při montáži, umožnit lepší soustředění zatížení do středu plochy zubu a zabránit koncentraci napětí na okrajích.
2. Úprava tvaru zubu ve směru šířky zubu
   Odkazuje na úpravu tvaru povrchu zubu ve směru rovnoběžném s osou ozubeného kola. Hlavní typy zahrnují:
   • Zahuštění na konci zubu : Přiměřené zeslabení obou konců zubu ve směru dráhy zubu. Účelem je kompenzovat deformaci hřídele a skříně převodovky, stejně jako chyby šroubovice zubu, zabránit koncentraci napětí na koncích zubů a vylepšit rozložení zatížení na povrchu zubu.
   • Úprava vyklenutím středu zubu : Tvarování povrchu zubu do mírného bubnovitého tvaru podél šířky zubu (uprostřed vyklenutý, ke koncům nižší). Jako nejúčinnější metoda úpravy ve směru šířky zubu může výrazně kompenzovat excentrické zatížení způsobené torzní deformací hřídele a nesprávnou montáží, soustředit stykový vzor do středu povrchu zubu a zlepšit nosnou kapacitu a životnost.

III. Jak dosáhnout úpravy profilu ozubeného kola? (Výrobní metody)

1. Opracování ozubení broušením s úpravou : Nejpřesnější a nejčastěji používaná metoda. Na CNC brusce pro ozubená kola je pohybová dráha brusného kotouče řízena prostřednictvím softwarového programování, která umožňuje přímo vytvořit požadovaný upravený tvar zubu. Tato metoda je preferovaná pro dosažení složitých úprav (např. zakulacené zuby).
2. Hoblování ozubení s úpravou : U ozubených kol s měkkým povrchem zubů lze použít hoblovací nástroj s úpravou k odstranění materiálu, čímž se přenese požadovaná úprava na povrch zubu.
3. Dokončování ozubení honováním s úpravou : Založeno na podobném principu jako hoblování ozubení, přičemž se pro dokončování tepelně opracovaných ozubených kol používá upravený honovací kruh. Tato metoda nejen zlepšuje kvalitu povrchu, ale také umožňuje určitou míru úpravy profilu.

Závěr