A Magyar Mérnök- és Építész-Egylet Közlönye 56. évfolyam (1922)

26. szám - Miklósi Kornél: Fogaskerekek pontatlanságáról I.

228 Dr. Miklósi Kornél: Fogaskerekek pontatlanságáról. DR. MIKLÓSI KORNÉL. I. Bevezetés. /. A fogaskerekek megmunkálásának kérdése már sok tanulmány közzétételére adott alkalmat, ami egyébiránt indokolt is, mert hiszen gépelemeink egyik legfontosabb­járól van szó, amelyet manapság már tekin­télyes kerületi sebességek mellett is alkalmaznak. De a tapasztalatok is azt mutatták, hogy a sebesség növelése a kerekek nyugtalan járásának és az ezzel járó kopásnak, zajnak stb. a veszélye nélkül csak a megmunkálás pontos­ságának fokozásával lehetséges. Míg kis sebességgel járó kerekeknél az öntéssel elérhető pontosság megfelel, addig nagyobb igények kielégítésére a fogprofil kiképzését for­gácsolással — marással vagy gyalulással — végezzük, sőt kényes esetekben az előmart fogakat csiszolással szokták készre megmunkálni.­ Cél: a kinematikai szempontok által meghatározott elméleti fogprofilnak minél tökéletesebb megközelítése. A fogrofilt ill. a kapcsolódás módját a következő ténye­zők befolyásolják: 1. A megmunkáló szerszám ideális geometriai alakja, a­mellyel akkor bírna, ha elkészítésénél semmiféle pon­tatlanságot nem követtek volna el. 2. A megmunkálandó kerék és szerszám ideális relatív mozgása a megmunkálás folyamán. 3. A szerszám eltérése az ideális alaktól, a szerszám­gép pontatlansága, a befogásnál elkövetett hibák stb. 4. A fogak rugalmas alakváltozása üzem közben, vagyis terheléskor. Mindenekelőtt megállapítjuk, hogy elméletileg csak az 1., 2. és 4. alatti tényezők befolyása vizsgálható meg, mert a 3. alatti eltérések véletlen következményei, tehát eset­ről-esetre változnak. A 4. alatt említett rugalmas alak­változást Herrmann Miksa tette nagy hajófogaskerekek esetében beható tanulmány tárgyává.­ Valamely adott fogaskerékpár kifelé nyilvánuló pontat­lanságáról csak úgy tudunk helyes képet alkotni, ha azt kísérletileg vizsgáljuk meg. E célra alkalmas készülékek modernül berendezett üzemekben tényleg használatban is vannak.­ Annak a kutatása, hogy adott ideális alakú szerszám, bizonyos megmunkálási eljárás alkalmazása esetén — a véletlen pontatlanságokat nem tekintve — milyen alakú fogprofilt eredményez, geometriai és kinematikai feladat. Az idevágó kérdésekkel többen­ foglalkoztak, mindazon­által a probléma nem tekinthető elintézettnek. A fogaskerekek gyártása körül már sok történt a töké­letes felé. Aránylag kevéssé ment át azonban a fogas­kerekeket használó üzemekbe az a tudat, hogy látszólag kis profilhibák már károsan hatnak. Megállapíthatjuk, hogy e tekintetben még nagy felvilágosító munkára lesz szükség, ha el akarjuk érni, hogy a megrendeléseknél a kellő körültekintés érvényesüljön és hogy a kerekek meg legyenek kímélve attól a brutális bánásmódtól, amelyben némely üzemben a revíziók és a szerelések alkalmával részesülnek. 2. Jelen tanulmány célja egynémely oly részlet meg­világítása, amely a megmunkálás pontatlanságának a kerekek üzemére gyakorolt befolyását mutatja. Ezzel az alkalommal vizsgálatainknak csak oly eredményeit fogjuk közölni, amelyeket sikerült gyakorlatilag is használható egyszerű képletekbe foglalni. A fogazások elméletében vörös fonálként húzódik végig az egyenletes járás feltétele, amely szerint két egymással kapcsolódó fogaskerék szögsebességei állandó viszonyban kell hogy legyenek. Már eleve várható, hogy a fogprofil­nak minden pontatlansága a járást egyenlőtlenné teszi, vagyis ha a hajtó 1­kerék szögsebessége állandó, akkor a hajtott 2 keréké periodikus függvény, amely egy állandó tagból és különböző rendű harmonikusokból tevődik össze. Ha objektív bírálatot akarunk mondani valamely jogmeg­munkáló eljárásról, akkor ez utóbbiak természetét kell szemügyre vennünk, mert ezek jelzik azt, hogy mennyire tértünk el a megmunkálás bizonyos pontatlansága folytán az ideális állapottól. A következőkben feltesszük, hogy evolvens fogazású homlokkerékről van szó, amelynek megmunkálására tárcsaalakú profilmarót használunk. II. Tárcsaalakú profilmaróval mart kerekek. 3. A maró profiljának azonosnak kellene lennie a megmunká­landó kerék osztásának és fogszámának megfelelő evol­venssel, tehát minden osztáshoz és minden fogszámhoz más-más marót kellene készítenünk. A költségek csök­kentése végett a gyakorlatban tudvalevőleg úgy járnak el, hogy két határ között fekvő fogszámhoz ugyanazt a marót, még­pedig az alsó határnak megfelelően készültet használják, így például mindazokat a kerekeket, amelyek fogszáma 26 és 34 között van, oly maróval munkálják meg, melynek profilja a 26 fogú kerék evolvensének felel meg. így a maró és a megmunkálás véletlen pontat­lanságait nem tekintve, a 26 fogú kerék fogazása helyes lesz, míg a 27—34 fogú kerekek fogprofilja az elméleti­leg helyestől annál inkább el fog térni, minél nagyobb a fogszám. Valamely z fogú kereket általában oly maróval mun­kálunk meg, amelynek profilja z' a­z — dz fogszámnak felel meg. A fogprofil mindig evolvens alakú ugyan, de az evol­vens helyzete és görbülete az elméletileg helyesétől eltér. A lineáris eltérések nagyságának számítása nehézséget nem okoz,­ azonban ezek bennünket nem érdekelnek, mert a kérdést a következőkép tesszük fel: Egy fogaskerékpár két kerekének fogszámai 7, illető­leg 72, ezek megmunkálására oly marókat használtak, amelyek megfelelően z\ = zt — z1 és z\ = — sz^ fogszámnak felelnek meg. Kérdés, mekkora a mindenkori u áttételnek relatív ingadozása az Z) uo = T' zi középértékhez képest? A tárgyalás egyszerűsítése végett először azzal az esettel foglalkozunk, amikor­­ 72 ° O; feltesszük tehát, hogy a 2 kerék fogprofilja a helyes evolvenssel azonos. 1 Max Maag, Die Maag-Zahnrader. Zürich, 1917. 2 M. Herrmann, Die mechanischen Verhaltnisse der Zahn­rader für Schiffsantrieb. Jahrb. d. Schiffbautechn. Gés. 1919. = Z. d. V. d. J. 1920. S. 382. u. 447. 4 Hartmann, Genauigkeitsgrad und GeschwindigkeitverhSltnis bei Verzahnungen. Z. d. V. d. I. 1905. 163 1. Gerlach, Die Bearbeitung der Zahne von Stirnradern. Z. d. V. d. I. 1908. 1270. 1. Barth Die Bearbeitung der Stirnrader nach dem Walzver­fahren. Werkst. Technik. 1908. 295. 1. Vidéky, Fogaskerekek. Budapest, 1911. Kerékgyártó, A csigamaró munkaviszonyai homlokkerekek generatív marásánál. Budapest. 1919. Dr. Ing E. Seefehlner, Wissenschaftliche Grundsatze für den Bau von Fahrbetriebsmitteln. E. u. M. lt>21. Heft. 22. S. 257. 1 Gerlach, loc. cit. 1922. VI. 25.

Next