Mașini de Danturat

CONSIDERAŢII GENERALE

Angrenajele sunt cele mai folosite organe de maşini ce asigură transmiterea mişcării de rotaţie şi momentului de torsiune între doi arbori necoaxiali. Angrenajele sunt alcătuite din două sau mai multe roţi dinţate aflate în angrenare. Elementul părţii care asigură transmiterea mişcării şi momentului de torsiune este dintele. Forma dintelui este definită prin linia flancului şi prin profilul dintelui.Din motive cinematice, funcţionale, şi tehnologice, la ora actuală profilul cel mai răspîndit în realizarea roţilor dinţate este cel evolventic. Din acest motiv maşinile unelte ce prelucreză roţilor dinţate sunt realizate pentru a fi capabile de a genera si aşchia profilul evolventic în condiţii de precizie de formă, dimensională, şi calitate de suprafaţă corespunzătoare.

Dacă considerăm două curbe oarecare C1şi C2 asfel încît curba C2 să se rostogolească fără alunecare pe curba C1, care rămîne fixă, un punct dat de pe curba C2 descrie în acest caz o traiectorie numită ruletă. Curba fixă C1 se numeşte bază, iar curba C2 care se rostogoleşte se numeşte rulantă.

Dacă baza este o curbă oarecare, iar rulanta o dreaptă, atunci ruleta descrisă de un punct arbitrar fixat pe rulantă este o evolventă a bazei.

În practica danturărilor, pentru profilul dintelui, se foloseşte evolventa cercului, care este ruleta descrisă de un punct al unei drepte care se rostogoleşte fără alunecare pe un cerc. Cercul se numeşte cerc de bază şi dreapta, ca să se rostogolească fără alunecare pe cerc, trebuie să execute două mişcări:o mişcare de translaţie în lungul ei şi o mişcare de rotaţie în jurul cercului fig. 1 cu condiţia că viteza în mişcarea de translaţie să fie egală cu viteza tangenţială în mişcarea de rotaţie în jurul cercului.

Este de remarcat că poziţia punctului P pe dreapta PK este fixată de segmentul PK care este tocmai raza de curbură a evolventei şi ca urmare,tangenta la evolventă în acelaşi punct se obţine ducînd normala T pe dreapta PK.

Observîndu-se că generarea evolventei se realizează şi la o altă distribuire a mişcărilor între dreaptă şi cerc, în practica prelucrării pe maşini unelte s-au impus două metode de generare a evolventei;

fig. 1

a) metoda de generare cu dreaptă mobilă- în cadrul căreia deapta execută mişcarea de translaţie şi cercul pe cea de rotaţie;

b) metoda de generare cu dreaptă fixă- în cadrul căreia ambele mişcări sunt realizate de cerc.

La prelucrarea după această schemă, tăişul ataşat descrie evolventa normală ( cea care se utilizează în tehnica danturărilor) cu un singur punct, cel care se află la intersecţia dintre dreaptă şi tăiş. Celelalte puncte de pe tăiş descriu evolvente scurtate sau alungite, care nu prezintă avantajele evolventei normale. Totodată la această schemă de prelucrare pericolul apariţiei fenomenului de subtăiere este mult mai frecvent.

Observându-se că prelucrarea evolventei se poate realiza dacă se consideră o altă dreaptă N-N (fig.2) care execută mişcarea de translaţie cu viteza v’, dar care se rostogoleşte pe un alt cerc, numit cerc de rostogolire. Tăişul este ataşat faţă de aceasta, înclinat la unghiul  (unghiul de angrenare sau presiune). În acest caz tăişul descrie evolvente normale cu o întreagă porţiune , după cum se observă din fig.2, unde din triunghiul PP’R din descompunerea vectorială a vectorilor v şi v’, rezultă o deplasare a punctului care aşchiază.

fig. 2

Evolventa se obţine ca infăşurătoare a poziţiilor succesive ocupate de tăiş T în rostogolirea dreptei N pe cercul de rostogolire. Este evident că pentru a ajunge în poziţiaT’ se face translaţia în lungul dreptei N cu viteza v’( fig. 2).Această viteză din PP’R este: